Analysis of water retention characteristics of oil-polluted earthy materials with different textures based on van Genuchten model

Purpose

The water retention characteristics of polluted soil systems are affected not only by the properties of the soil (e.g., texture) but also by those of the pollutants. This study aimed to evaluate the effect of oil pollution on the water-holding capacity of earthy materials with different textures.

Materials and methods

Three earthy materials (Lou, Loessial, and Aeolian sandy earthy materials) with different textures were treated with crude oil at five pollution levels (0, 0.5, 1, 2, and 4%). The soil water retention curve (SWRC) obtained for each treated sample was analyzed using the van Genuchten model.

Results and discussion

Oil pollution resulted in lower soil water retention in each case, with a leftward shift of the corresponding SWRC, and led to a decrease in the saturated water content of the earthy material, characterized by a marked increase in incomplete saturation, and a decrease in the residual water content (i.e., irreducible saturation). Oil pollution also determined a marked increase in the slope of the SWRC. The response of the SWRC to oil pollution was significantly influenced by the texture of earthy material, and the saturated water content of all earthy materials was strongly affected by the level of oil pollution. The residual water content of the heavier-textured Lou earthy material was also strongly affected by the oil pollution level, but no clear influence was found for the lighter-textured Loessial or Aeolian sandy earthy materials. The SWRC slope of the Aeolian sandy earthy material was sensitive to oil pollution, unlike those of the Lou and Loessial earthy materials.

Conclusions

Oil pollution reduced the water-holding capacity of different earthy materials to an extent depending on the soil texture. Under low-suction conditions, a significant effect of oil pollution on earthy materials of different texture was generally observed, while under high-suction conditions, the effect of oil pollution was greater for heavier-textured earthy materials.

     

黄土丘陵沟壑区沟道造地土壤养分变化特征及评价

[目的] 研究黄土丘陵沟壑区治沟造地工程后沟道土壤养分的变化特征,为该区改进土地整治方法,采取合理耕种管理措施及提高养分资源利用率提供科学依据。[方法] 以陕西省延安市典型治沟造地项目区土壤为研究对象,采用统计分析方法,分别对项目区整治前、整治后2,3,6 a土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾4个指标的变化特征进行分析,并采用物元模型对其进行综合评价。[结果] ①除速效钾外,研究区土壤养分含量普遍较低;沟道中土壤养分变异程度较大,属中等变异程度,土地整治后,沟道中各种养分变异系数有变小的趋势。②沟道土地整治后6 a时间内,随工程实施年限的增加,土壤有机质含量呈现出先减少后增加的趋势,6 a时含量低于整治前;土壤全氮和有效磷含量呈现先增加后减少的趋势,6 a时高于整治前;土壤速效钾含量持续降低。③沟道土地整治后3 a,土壤养分评价等级恢复到整治前水平,且有继续提高的潜力。[结论] 与坡面土地整治相比,黄土丘陵沟壑区沟道造地土壤养分恢复时间更短,可根据沟道不同位置土壤养分变异特征,调整沟道作物空间布局,实施不同程度和方法的管理措施,增加粮食产量。     

WB公司土地整治项目管理沟通案例研究——以LJB土地整治项目为例

本文描述了WB公司在LJB土地整治项目建设过程中,由于当地村组对土地整治项目的不了解、对整治后土地权属的不明确、对WB公司不信任等问题,从而导致项目进行中该少数村组的消极配合、不配合,甚至是抵触的现象发生。在现象发生后,WB公司针对该项目改进了管理模式,最终LJB土地整治项目顺利完工,不仅成为了示范项目,而且为之后的项目在管理沟通上提供据了重大的指导意义与经验。     

覆盖对贺兰山东麓滴灌酿酒葡萄产量和品质的影响

为探究不同覆盖措施对滴灌条件下酿酒葡萄产量和品质的影响,以7 a生酿酒葡萄“赤霞珠”为供试材料,在宁夏红寺堡区开展田间试验.试验设置3个覆盖措施:秸秆覆盖、地膜覆盖和不覆盖(CK),研究不同覆盖措施对葡萄园区土壤含水率、酿酒葡萄生长发育、产量和品质的影响.结果表明,秸秆覆盖处理表现出最佳的保水效果,其土壤含水率较CK提高12.96%(P<0.05).秸秆覆盖处理株高和新梢生长最高,分别达到175.45 cm和89.64 cm,显著高于地膜覆盖和CK(P<0.05),秸秆覆盖处理较地膜覆盖和CK分别提高6.09%(P<0.05)和14.47%(P<0.01).秸秆覆盖处理单粒质量和产量均为最高,分别达到5.59 g和5.32 t/hm²,分别较地膜覆盖和CK增加7.29%(P<0.05)和12.70%(P<0.05),5.35%(P<0.05)和26.07%(P<0.05).秸秆覆盖处理可溶性固形物、可滴定酸、可溶性糖含量,以及花色苷、总酚和VC质量比分别较CK提高20.06%,5.79%,16.39%,6.98%,6.35%和14.98%(均为P<0.05).秸秆覆盖处理对土壤保水效果最佳,单粒质量和产量均达到最高,且能显著提高葡萄果实品质.     

施肥对贺兰山东麓滴灌条件下‘赤霞珠’葡萄产量和品质的影响

为探究不同施肥量对滴灌条件下酿酒葡萄产量和品质的影响,以6年生酿酒葡萄‘赤霞珠’为供试材料,在宁夏吴忠市红寺堡区开展田间试验。试验设置不施肥（0 kg·hm^-2,CK）、低肥（450 kg·hm^-2,F1）、中肥（840 kg·hm^-2,F2）和高肥（1 050 kg·hm^-2,F3）4个施肥水平,研究不同施肥量对酿酒葡萄生长发育、产量和品质的影响。结果表明,施肥能显著促进酿酒葡萄生长发育,提高光合特性、果实外观以及营养物质含量。F2处理显著促进了新梢生长。施肥能显著促进叶片叶绿素相对含量的增加,但对植被差异指数影响不显著。施肥能促进果实纵径的生长,但对果实横径生长影响不显著。各处理的果形指数处于0.94~1.12之间,施肥处理对葡萄果实颜色指数的影响均达到极显著水平。F2处理的果实产量最高,其可溶性固形物和可溶性糖含量也均最高,分别为23.16%和19.22%,F3处理的可滴定酸含量最高,为0.78%。各施肥处理中,糖酸比变化范围为26.54~31.73,F2处理最大,为31.73。酿酒葡萄的花色苷含量、总酚含量及Vc含量均随施肥量的增加表现为先增大后减小的趋势,均于F2处理达到最大,分别为1.26、69.22和8.65 mg·g^-1。可见,840 kg·hm-2施肥处理的葡萄植株生长、叶片光合效率和葡萄产量均最高,该施肥处理还可提高葡萄的含糖量和Vc含量,降低果实可滴定酸含量,有利于糖酸比的提高,葡萄品质最佳。研究结果可为葡萄生产提供科学和技术支持。     

灌溉农田高效用水研究进展与发展趋势

为提高水资源的利用率,发展高效用水农业首先要发展节水灌溉,在农业水利灌溉领域,通过分析国际先进的节水模式及水资源高效利用技术,评价我国灌溉农业高效用水工程进展。针对我国人口与水、土地等资源的矛盾问题,论述我国水资源现状和农业用水状况以及我国节水灌溉进展,指出我国农业节水灌溉现状和推广中存在问题。提出了加提高节水意识,健全节水法规,发挥政府职能,提高资金投入,不断加强节水灌溉技术创新以及落实管护责任等改进建议,激发节水灌溉工程长效运行等方式以推进我国灌溉农田高效用水发展进程。     

涌泉根灌节水灌溉技术特点、应用及展望

涌泉根灌是一种可以直接将水肥输送到作物根区进行局部灌溉的地下微灌技术,由于克服了其他微灌技术灌水器易堵塞、毛管易老化、对果林树灌水效率低等缺点,是一种节水、省工且水肥利用效率高的灌溉技术,在中国果树节水灌溉领域具有广阔的发展前景。该研究从涌泉根灌技术在节水灌溉技术应用中的特色出发,介绍了涌泉灌溉技术结构特点、工作原理、灌溉方式、布置形式、水力性能以及投入成本与运行管理等方面的特点,分析了涌泉根灌与传统微灌相比表现出的优势,探讨了该技术在田间水分利用、土壤水氮运移以及对作物生长发育和产量影响等方面的应用效果和研究进展,在总结对比前期研究取得进展基础上,提出了涌泉根灌技术存在田间试验单一、研究周期不连续、施肥条件下相关研究不足以及灌水器性能需改善等方面的问题,同时针对涌泉根灌技术存在的问题,明确了涌泉根灌灌水技术在灌水器性能改进、典型果树灌溉制度优化、土壤水氮运移与利用以及信息化与自动化管理等方面需进一步研究的方向,对于进一步完善涌泉根灌节水灌溉技术利用具有一定借鉴意义。     

Adsorption behavior of tetracycline on the soil and molecular insight into the effect of dissolved organic matter on the adsorption

Journal of Soils and Sediments - Tetracycline (TC) is one of the most used antibiotics and has accumulated in soil. Its adsorption behavior was studied, and the effect of dissolved organic matter...     

灌水器流量对涌泉根灌湿润体肥液入渗影响研究

为了提高涌泉根灌灌溉模式下的水肥利用效率,在西北农林科技大学米脂试验站原状土上进行了涌泉根灌湿润体肥液入渗试验,研究不同灌水器流量对湿润体特征值的变化特性及水氮运移规律的影响。结果表明：灌水器流量对涌泉根灌肥液入渗湿润体内含水率以及氮素分布均有不同程度的影响,入渗能力、湿润锋运移距离均随灌水器流量的增大而增大,并分别得到灌水器流量与涌泉根灌累计入渗量以及湿润锋运移距离的数学模型。肥液入渗条件下形成的湿润体形状近似为椭球体,湿润体内土壤含水率表现为表层低（18.55%）、中间高（20.39%）、底层低（14.46%）的趋势,在实际生产过程中,应当以分布1 d时湿润体特征值作为灌水技术指导依据。相同土层深度处NO-3-N和NH+4-N含量均随灌水器流量的增大而增大,再分布时间越长,土壤中NO-3-N含量总体呈增加趋势,表层土壤NO-3-N含量最大,深度越深NO-3-N含量越低;土壤中NH+4-N含量总体呈减少趋势,而深层土壤NH+4-N含量减少更明显。水分运动对NO-3-N含量的分布及运移较显著,水分运动对NH+4-N含量的分布及运移不显著。上述结果为涌泉根灌水肥高效利用提供了技术参考。     

基于van Genuchten模型的渭北苹果园土壤水分能量特征分析

针对渭北地区干旱缺水,果树生长发育受限的客观实际,开展了苹果树生育期0～150 cm土壤水吸力动态变化规律研究。依据渭北果园土壤剖面构型,将离心机法与水汽平衡法相结合,按照发生学土层,逐层测定了供试土壤水分特征曲线,并用van Genuchten模型拟合。基于该模型,将在幼龄果园、老龄果园以及农田定期逐层监测的土壤水分含量转化为土壤水吸力,以农田为对照,评价植果条件下土壤水分的胁迫状况。结果表明,van Genuchten模型能很好地拟合渭北果园耕层、农田耕层、黑垆土层及黄土母质层的水分特征曲线,拟合精度均达0.96以上。渭北地区农田受干旱胁迫较严重,3月中旬－7月初,0～100 cm土层均处于水吸力高于3.98的重度胁迫状态;受植被冠层覆盖及果树生育期的影响,干旱对果树的胁迫程度较农田小,对老龄果园胁迫程度比对幼龄果园的大,幼龄果园在3月中旬－5月初、5月底－7月初仅0～20 cm土层为高水吸力区,直至6月中旬－7月中旬高水吸力区才延伸到40～70 cm土层;老龄果园在3月中旬－4月底的0～40 cm土层、5月底－7月中旬的30～100 cm土层和7月中旬－8月底的0～20 cm土层为高水吸力区。可得出,渭北不同园龄苹果园在不同生育期的不同深度土层会间歇性地出现高水吸力的土壤水分胁迫区,但相对于农田而言,果园受到的干旱胁迫相对较轻,渭北地区植果有助于缓解干旱胁迫。