再生水分根交替滴灌对马铃薯根-土系统环境因子的影响研究

分根交替(PRD)滴灌技术是很有节水潜力的灌水技术.利用再生水,采用分根交替滴灌技术对马铃薯根长密度、根重密度及土壤水盐的空间分布影响进行了研究.结果表明,马铃薯根系主要分布在0～60 cm的土层内,以植株为中心,呈放射状沿不同方向减小.通过研究所建马铃薯根长密度的空间分布函数能较好地反映根系的三维分布趋势.PRD灌溉可以刺激马铃薯根系生长,水分利用效率提高39%.进行PRD灌溉时应重点考虑滴头位置处及垄坡上的水盐变化,最好能起到节水控盐的双重作用.再生水PRD地下滴灌是对传统地表滴灌的优化和提升.     

地下水埋深和施氮量对夏玉米灌浆特性及水氮利用效率的影响

为揭示不同地下水埋深和施氮量对夏玉米灌浆过程和水氮利用效率影响,以夏玉米‘怀玉208’为试验材料,基于大型地中渗透仪,采用随机区组的试验方法,研究了地下水埋深（GW,2、3、4 m）和施氮量（N,300、240 kg·hm^-2）对夏玉米籽粒灌浆过程和水氮利用效率的影响。结果表明：（1）各处理玉米百粒质量随花后天数呈“S”型曲线变化趋势。施氮量和地下水埋深均极显著影响玉米收获时的百粒质量,但二者交互作用不显著;地下水埋深相同时,施氮量为300 kg·hm^-2玉米的百粒质量均显著高于施氮量为240 kg·hm^-2玉米的百粒质量。（2）灌浆期各处理玉米籽粒灌浆速率均呈“抛物线”型变化趋势。Logistic方程能很好地拟合各处理玉米籽粒灌浆过程。收获期玉米籽粒百粒质量与最大灌浆速率时的籽粒质量、玉米平均灌浆速率极显著正相关。地下水埋深和施氮量对玉米灌浆参数的影响具有显著交互作用。（3）施氮量和地下水埋深极显著影响玉米产量,其中N300GW4处理玉米产量最高,N240GW3处理的产量最低。玉米产量与穗长、穗粗、百粒质量、穗行数、行粒数、穗粒数极显著正相关。（4）施氮量、地下水埋深及二者交互作用均极显著影响玉米氮肥偏生产力;施氮量极显著影响玉米水分利用效率,地下水埋深及二者交互作用对玉米水分利用效率影响不显著。N240GW4处理玉米氮肥利用效率及水分利用效率均最高。综上可知,地下水埋深和施氮量对玉米水氮利用效率及灌浆过程交互作用显著,N240GW4处理是本研究推荐的农业绿色高产生产模式。     

不同质量浓度铅对黑麦草根系分泌物和铅吸收富集的影响

为了揭示重金属铅的植物修复机理,采用水培试验研究黑麦草对铅的修复效果,结果表明,黑麦草在铅作用下分泌有机酸的种类随胁迫时间的推移而增加,且营养液中pH值的变化与黑麦草分泌的有机酸有直接关系。营养液Pb2+质量浓度400mg/L为pH值、有机酸、株高、干物质量、地上部分和根系含铅量以及根系耐性指数的敏感阈值。营养液Pb2+质量浓度大于600mg/L,严重限制了黑麦草的正常生长。     

基于NNARMAX模型的地下水位预报研究

区域地下水系统是一个受多种因素影响的复杂的非线性动态系统，应用遗忘因子的递归最小二乘（RLS）算法进行训练，采用通过减少网络节点间的连接权值，进而裁减冗余节点来选择适宜的网络拓扑结构，建立了非线性自回归滑动平均神经网络（NNARMAX）模型，地下水位预报结果表明：通过对网络结构的优化达到了自动确定非线性自回归模型阶数和影响因素的选择，能有效地表示区域地下水动态系统内部及其外部诸多影响因素间的不确定关系，是预测区域地下水动态变化较为有效的方法之一。     

修正后的用于含水层参数识别的高斯—牛顿方法

本文用修正后的高斯－牛顿方法评价非恒定地下水流几种参数估算法的精度。计算敏感系数矩阵的方法有三种：影响系数法、敏感方程法和变分法。后两种方法在计算中受初始参数和附加样本误差的影响最小。当时间序列数据中存在随机或系统误差时，参数预测结果益发受初始导水系数矢量形式的影响。修正后的高斯－牛顿方法因其计算简单、收敛速度快而具有明显的优越性。特别是当参数数目不太多时，这种优越性更为明显。     

新型抗堵塞地下灌溉系统技术方案

地下灌溉（渗灌）不仅在机理上、技术上、经济上，而且在生态环境、水资源保护上都被认为是最有发展前途的节水灌溉技术。但由于堵塞问题没有解决，限制了该技术的推广应用。本文根据地下灌溉的特点，提出了通过采用单片机、变频调速技术，以动态恒压的方式控制地下灌溉系统运行压力、在预选根据土壤渗透特性设定的不产生负压的时间－压力波形上运行，清洗脉冲与割纵缝塑料管灌水器弹性出水口相配合，管道末端设置排污冲洗阀，自动完成灌溉和整个系统的清洗过程的抗堵塞地下灌溉系统技术方案。构思新颖,可供有关人员参考。     

麦田不同灌水模式对夏玉米生长发育及土壤盐分影响的后续效应研究

为了探讨麦田适宜的灌水定额和渠井用水比例,通过采取大田试验,研究冬小麦不同灌水定额、不同渠井用水比例灌溉模式对夏玉米生长发育和土壤盐分的影响。结果表明：纯渠水灌溉能够较好的改变土壤次生盐渍化状况,减少表层土壤含盐量,有利于植物生长。相同渠井用水比例不同灌水定额下,土壤含盐量在出苗期、拔节期、孕穗期波动较大,在灌浆期土壤盐分波动较小。渠井用水比例为0.33、灌水定额为900 m3/hm2处理的夏玉米的百粒重最大。同时,灌水定额太低会抑制夏玉米的生长。     

微污染水灌溉对土壤-作物系统Cd动态的影响及小麦敏感期分析

为了探讨重金属在土壤-作物系统中的动态平衡以及作物对重金属吸收的敏感期,通过田间小区试验进行不同浓度Cd微污染水灌溉,分析Cd在土壤-作物系统中的含量及其随生育期变化的情况。结果表明：与清水相比,含Cd微污染水灌溉显著性增加冬小麦表层0~10 cm土壤Cd含量,冬小麦地上部分带走量远小于灌溉输入量,影响土壤Cd平衡;灌浆期是冬小麦吸收Cd的敏感期,不适宜微污染水灌溉;含Cd微污染水灌溉降低冬小麦籽粒的饱满度,显著降低冬小麦的产量。总之,含Cd微污染水灌溉尤其在灌浆期显著性影响土壤-作物系统Cd平衡。     

温室滴灌条件下NH_4~+-N转化迁移规律研究

在试验基础上 ,分析讨论了温室滴灌条件下铵态氮的转化迁移规律。研究表明滴灌条件下铵态氮主要在扩散机理作用下迁移速度缓慢 ,迁移距离小 ,在近离滴头附近的表层土壤中显著聚集。就吸附作用和硝化作用对铵态氮转化迁移规律的影响作了定量讨论。     

降雨和蒸散对夏玉米灌溉需水量模型估算的影响

为揭示降雨和蒸散年际波动对作物灌溉需水量的影响机理,以华北平原南部地区夏玉米为研究对象,基于土壤水分概率密度函数建立灌溉需水量计算模型,分析了降雨、蒸散和灌溉需水量的年际波动特征,结合蒙特卡洛方法探讨了降雨和蒸散对灌溉需水量年际波动的贡献。结果表明:研究区夏玉米降雨参数年际波动显著,平均降雨量波动于4.958~25.003mm,变异系数为0.326;降雨频次波动于0.143~0.457 d-1,变异系数为0.170;平均降雨量和降雨频次均可采用Logistic分布描述:平均降雨量服从Logistic(11.273,2.022),降雨频次服从Logistic(0.318,0.029)。潜在蒸散量年际波动相对平稳,可采用对数正态分布描述:潜在蒸散量服从Log Normal(1.370,0.076)。灌溉需水量多年平均值为133.1mm,波动于8.1~381.8mm,变异系数为0.673,年际波动显著高于降雨和蒸散。平均降雨量对灌溉需水量年际波动的贡献率最大,其次为降雨频次,潜在蒸散量最小;在三者的共同作用下,灌溉需水量年际波动呈现出更大的不确定性。因此,在估算灌溉需水量时有必要对这种不确定性进行定量评估,针对不同降雨和蒸散条件制定合理的灌溉策略,为农业水资源管理和决策提供更可靠的科学依据。