人民胜利渠灌区适宜井渠用水比研究

为合理利用灌区地表水和地下水资源,改善灌区生态环境,以人民胜利渠灌区为例,在对灌区地下水开发利用现状及其水位动态进行分析的基础上,将地下水模拟模型与GIS技术进行结合,并设置8个情景方案,预报了灌区5 a后地下水位变化趋势,并提出了灌区适宜的井渠用水比。结果表明,目前灌区地下水位呈不断下降趋势,削减灌区地下水开采量对地下水位的恢复有明显的作用。平水年削减10%的地下水开采量,人民胜利渠灌区井渠用水比例调整为1/0.78,上游调整为1/1.24,中游调整为1/0.85,下游调整为1/0.41,灌区机井数从原来的20 261眼削减到14 315眼,可以基本实现地下水的采补平衡。     

不同潜水埋深污水灌溉氮素运移试验研究

随着污水灌溉的迅速发展,污水灌溉对土壤环境及地下水的影响日益受到人们的关注。通过污水灌溉田间试验,探讨了不同潜水埋深条件下,污水灌溉对土壤及地下水中硝态氮和铵态氮的影响。结果表明:硝态氮的淋溶深度与潜水埋深及灌水量呈良好的正相关;相同灌水水平,地下水中硝态氮浓度与潜水埋深成负相关,地下水埋深2、3、4 m地下水硝态氮分别增加33.99%、15.49%、7.50%;相同潜水埋深,灌水水平越高,土壤中硝态氮淋溶深度越深。     

施氮和再生水灌溉对设施土壤酶活性的影响

为探讨再生水灌溉和氮肥施用对土壤酶活性的影响,采用田间小区试验,以清水不施氮肥和再生水不施氮肥为对照,研究了4种氮素水平下再生水灌溉对土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、淀粉酶活性和过氧化氢酶活性的变化及生育期土壤矿质氮、全氮的盈亏状况。结果表明,再生水灌溉提高了土壤脲酶和淀粉酶活性,降低了土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性;不同施氮水平下,再生水灌溉土壤脲酶活性、高氮处理土壤蔗糖酶活性和淀粉酶活性、低氮处理过氧化氢酶活性和番茄收获后土壤全氮含量均低于清水灌溉处理;相同灌水水质下,再生水灌溉施肥处理对土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性起到促进作用,对脲酶和淀粉酶活性有抑制作用,清水灌溉施肥处理对土壤脲酶活性、蔗糖酶活性起到促进作用,对淀粉酶和过氧化氢活性有抑制作用;再生水灌溉土壤矿质氮变化量较清水灌溉显著提高,而再生水灌溉下施肥处理降低了土壤矿质氮变化量。因此,适量减氮并辅以再生水灌溉处理能够提高土壤供氮能力和自净能力,增强土壤解毒能力并提升土壤肥力,减少再生水的排放和氮肥用量;不同施氮水平再生水灌溉对土壤脲酶、蔗糖酶、淀粉酶和过氧化氢酶活性及土壤矿质氮含量、全氮含量影响存在极显著差异。     

不同施氮水平再生水灌溉对设施番茄根际土壤供氮的影响

通过田间小区随机区组试验研究不同施氮水平再生水灌溉对设施番茄土壤供氮能力和产量的影响,对不同施氮处理再生水灌溉设施番茄关键生育阶段根际、非根际土壤矿质氮和全氮含量、番茄生物量和产量、氮肥利用效率、表观氮素损失量进行对比分析。结果表明:再生水灌溉氮肥减施20%处理和氮肥减施30%处理,番茄关键生育期根际土壤矿质氮含量保持在40mg/kg以上,根际与非根际土壤矿质氮含量差异介于10.47%～12.63%之间,促进了非根际土壤矿质营养向根际土壤迁移;再生水灌溉氮肥减施20%处理和氮肥减施30%处理氮肥利用效率和产量均显著高于常规施氮处理,而土壤供氮能力与常规施氮处理差异不大。因此,再生水灌溉条件下,施氮水平控制在189～216kg/hm2之间,可有效削减0-30cm根层土壤表观氮素损失,提高根际土壤供氮能力,显著提高番茄关键生育阶段氮肥利用效率和番茄产量。     

不同pH值条件下重金属Pb~(2+)的吸附解吸研究

采用1次平衡法研究了不同pH值条件下重金属Pb2+的吸附解吸特性。研究结果表明,吸附量随平衡浓度的增加而增大,随pH值的升高而增大。初始浓度为100mgL-1和pH值为7分别为初始浓度和pH值的变化敏感阈值。解吸量随吸附量的增加而增大,解吸量随吸附量变化而变化的幅度随pH值的增大而减小。解吸量随pH值的增大而减小。解析率大小顺序为:pH=3>pH=5>pH=7>pH=9>pH=11。     

油葵种植条件下镉生物可利用性对柠檬酸诱导的响应研究

采用盆栽试验的方法,以油葵为试验材料,分别在油葵生长20、30、40和50 d加入不同质量摩尔浓度(1、2、3、4、5和6 mmol/kg)的柠檬酸,研究柠檬酸对镉生物可利用性的影响。结果表明,柠檬酸的加入提高了镉的生物可利用性,在油葵生长20 d和30 d时加入1、2、3、4、6 mmol/kg的柠檬酸最有利于非活性的镉转化为易被生物利用的活性镉;在柠檬酸的诱导下,镉的富集系数均高于对照,在油葵生长40 d和50 d时加入1 mmol/kg的柠檬酸后镉的富集效果达到最优;在油葵生长50 d加入4~6 mmol/kg的柠檬酸能使镉的转运系数达到最大,最有利于镉由植物地下部分向地上部分转移。可见,在油葵生长20 d和30 d时加入1、2、3、4、6 mmol/kg的柠檬酸、油葵生长40 d时加入1 mmol/kg的柠檬酸、油葵生长50 d时加入4~6 mmol/kg的柠檬酸最有利于油葵对镉的吸收和富集。     

不同地下水埋深条件下再生水灌溉对冬小麦生长的影响

为给地下水浅埋区再生水作物安全灌溉提供科学指导,该文利用地中渗透仪控制地下水位,研究不同地下水埋深条件下再生水灌溉对冬小麦生长的影响。结果表明：灌水量相同时,地下水埋深对作物生长影响顺序为:埋深2 m>埋深3 m>埋深4 m;灌水量不同时,地下水埋深为2 m的处理,低水处理较高水处理更能促进冬小麦干物质量和产量的增长;地下水埋深为3 m和4 m时,高水处理较低水处理更能促进冬小麦干物质量和产量的增长。再生水灌溉对冬小麦生长有一定的促进作用。     

聚天冬氨酸添加对猪场废水灌溉土壤氮迁移的影响研究

【目的】探究在等氮投入的清水和猪场废水处理下,添加不同质量分数的聚天冬氨酸(PASP)对土壤无机氮、pH值及EC值的影响。【方法】采用室内恒温培养试验,两因素完全随机区组设计,设置PASP质量分数(P0:0%PASP、P1:2.5%PASP、P2:5.0%PASP、P3:7.5%PASP)、水质(W0：清水、W1：稀释10倍猪场废水、W2：稀释5倍猪场废水)以及不施肥不加PASP的对照组(CK),共13个处理。【结果】添加PASP处理可降低培养前期土壤无机氮量,增加后期无机氮量,其中稀释5倍猪场废水处理添加7.5%PASP效果更为显著。W0条件下,P2、P3处理在培养前期土壤NO₃^--N量分别减少21.63、10.46mg/kg;NH₄⁺-N量培养前期显著降低7.39%～49.37%,并在培养后期其量高于P0处理的1.41～48.07倍。W1条件下,培养前期P1、P2、P3处理NO₃^--N量均低于P0处理,减少值介于5.11～25.52mg/kg;W2条件...     

黄河流域九省区农业水资源利用效率评价和障碍因子分析

为了解黄河流域九省区农业水资源利用现状,明晰提高九省区农业水资源利用效率障碍因子。基于熵权Topsis模型,以黄河流域九省区为评价单元,从资源利用效率、经济效益、生态效益准则层中选取14个评价指标,构建九省区的农业水资源利用效率的综合评价指标体系,评价黄河流域九省区2004年、2009年、2014年、2019年的农业水资源利用效率,并对九省区的农业水资源利用效率进行障碍因子诊断。结果表明：(1)2004—2019年,青海、内蒙古、河南、山东的农业水资源利用效率较高,陕西、甘肃、山西的农业水资源利用效率相对较低。(2)2004—2019年,各省区的农业水资源利用效率整体提高,且九省区之间的农业水资源利用效率差异逐渐减小。(3)地均水资源占有量(A6)、人均生态环境用水量(A13)是山西、山东、河南、四川、陕西、甘肃、宁夏的主要障碍因子,人均生态环境用水量(A13)、农业水资源利用效率系数(A4)是青海的主要障碍因子,地均水资源占有量(A6)、用水的农业生产总值(A9)是内蒙古主要障碍因子。因此,九省区水资源禀赋及生态环境用水量是影响其农业水资源利用效率的主要因素。     

再生水灌溉水平对土壤盐分累积与细菌群落组成的影响

为探明再生水不同灌水水平下土壤盐分、氮素、磷素与细菌群落组成动态变化效应,采用室内土柱灌水试验,研究再生水、自来水不同灌水水平对土壤盐分、氮素、磷素及细菌群落组成结构的影响。结果表明:1)再生水灌溉相比自来水显著提高了0~60 cm土层盐分含量、磷素及0~30 cm土层氮素含量也有所提高,降低了土壤细菌群落多样性和OTU数量;充分灌溉相比非充分灌溉提高了深层土壤盐分含量,降低了深层土壤细菌群落多样性和种类数。2)不同处理土壤细菌类群以放线菌门(24.5%~40.6%)和变形菌门(22.4%~30.3%)为主。非充分灌溉下,再生水灌溉相比自来水提高了土壤放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门及酸杆菌门比例,降低了变形菌门比例;充分灌溉下,再生水灌溉相比自来水大幅度提高了土壤放线菌门和硝化螺旋菌门比例,降低了土壤变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门及厚壁菌门比例。无论是在充分灌溉还是非充分灌溉下,再生水灌溉均对土壤放线菌门表现为促进作用,对变形菌门表现为抑制作用。再生水充分灌溉相比非充分灌溉对土壤放线菌门和变形菌门具有促进作用,对土壤绿弯菌门、酸杆菌门和厚壁菌门具有抑制作用;再生水灌水水平越高,越有利于土壤中优势菌群的生长。3)各处理土壤细菌代谢通路丰度占比最大的为膜转运、碳水化合物代谢及氨基酸代谢,再生水辅以较高灌水水平能够显著促进表层土壤微生物膜转运、碳水化合物代谢及氨基酸代谢过程。因此,再生水较高灌水水平可促进土壤物质能量循环,且对土壤细菌代谢繁殖过程也可起到积极的调节作用。研究可为再生水灌溉下的土壤生态环境效应研究提供依据。