本書依據(jù)作者承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金重點項目研究成果撰寫而成，全書共16章，除緒論外，其余內(nèi)容分為三篇，第一篇(第2~5章)聚焦再生水滴灌系統(tǒng)安全，探討不同再生水水質(zhì)條件下灌水器堵塞物質(zhì)———生物膜組分及礦物組分，分析水質(zhì)對灌水器堵塞形成過程及堵塞機制的影響，提出綜合考慮減緩堵塞、減輕對土壤環(huán)境及作物生長不利影響的加氯/酸處理運行方式，第二篇(第6~12章)聚焦再生水滴灌的環(huán)境效應(yīng)，選擇指示性病原體———大腸桿菌(E·coli)為研究對象，緊扣滴灌的非飽和入滲特征，闡釋E·coli在不同土壤以及土壤－作物系統(tǒng)中的運移、分布、淋失和衰減規(guī)律，分析再生水地表和地下滴灌農(nóng)田酶活性的時空變化規(guī)律及其調(diào)控效果，提出降低污染風(fēng)險的再生水滴灌優(yōu)化管理措施，第三篇(第13~16章)聚焦再生水滴灌養(yǎng)分的高效利用，采用15N示蹤法，闡明定量評價再生水中氮素有效性的肥料當(dāng)量法，通過盆栽和田間試驗相互印證，提出再生水中氮素與尿素氮相比的有效性指標(biāo)，建立考慮再生水中氮素有效性的作物模型，提出大田作物再生水滴灌優(yōu)化水肥管理制度。
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目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 我國再生水灌溉利用歷史及現(xiàn)狀 1
1.2 不同再生水灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)比較 4
1.3 再生水灌溉對作物生長的影響 6
1.4 再生水灌溉的環(huán)境安全 8
1.5 再生水灌溉系統(tǒng)安全 12
1.6 再生水灌溉水肥高效利用與安全調(diào)控 13
1.7 研究架構(gòu)與關(guān)鍵科學(xué)問題 15
1.8 主要研究成果 17
第一篇 滴灌系統(tǒng)安全
第2章 再生水水質(zhì)對滴灌系統(tǒng)堵塞的影響 23
2.1 概述 23
2.2 灌水器堵塞機制試驗方法 24
2.3 水質(zhì)對灌水器平均相對流量的影響 29
2.4 水質(zhì)對灌水器附生生物膜干重的影響 32
2.5 水質(zhì)對灌水器附生生物膜的礦物組分的影響 33
2.6 水質(zhì)對灌水器附生生物膜胞外多聚物的影響 34
2.7 本章結(jié)論 35
第3章 化學(xué)處理措施對再生水滴灌系統(tǒng)堵塞及性能的影響 37
3.1 概述 37
3.2 灌水器堵塞化學(xué)處理試驗方法 38
3.3 灌水器流量隨時間的變化 42
3.4 化學(xué)處理對灌水器附生生物膜干重的影響 45
3.5 化學(xué)處理對灌水器附生生物膜礦物組分的影響 47
3.6 化學(xué)處理對灌水器附生生物膜胞外多聚物的影響 48
3.7 本章結(jié)論 51
第4章 再生水滴灌系統(tǒng)加氯措施對根區(qū)土壤環(huán)境和作物生長的影響 52
4.1 概述 52
4.2 加氯試驗方法 53
4.3 加氯處理對土壤氯離子分布的影響 58
4.4 加氯處理措施對土壤氮素分布的影響 61
4.5 加氯處理措施對土壤酶活性的影響 71
4.6 加氯處理對玉米生長的影響 76
4.7 加氯處理對灌水器堵塞的影響 86
4.8 本章結(jié)論 87
第5章 再生水滴灌管網(wǎng)余氯濃度分布模擬及其對土壤環(huán)境和作物生長的影響 88
5.1 概述 88
5.2 研究方法 89
5.3 再生水滴灌管網(wǎng)余氯濃度的模擬模型 95
5.4 再生水滴灌系統(tǒng)管網(wǎng)余氯分布對土壤環(huán)境及作物生長的影響 103
5.5 本章結(jié)論 112
第二篇 環(huán)境效應(yīng)
第6 章 再生水地下滴灌農(nóng)田土壤含水率和氮素分布 115
6.1 概述 115
6.2 研究方法 116
6.3 玉米生育期內(nèi)土壤含水率動態(tài)變化特征 123
6.4 玉米生育期內(nèi)土壤氮素的分布特征 131
6.5 土壤ECb的連續(xù)監(jiān)測結(jié)果 152
6.6 本章結(jié)論 157
第7章 再生水地下滴灌農(nóng)田土壤酶活性 158
7.1 概述 158
7.2 土壤酶活性空間分布特征 161
7.3 玉米生育期內(nèi)土壤酶活性分布特征 165
7.4 灌溉水質(zhì)對土壤酶活性的影響 168
7.5 再生水滴灌對土壤化學(xué)性質(zhì)的影響 169
7.6 酶活性與土壤化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系 173
7.7 本章結(jié)論 174
第8章 再生水滴灌E.coli 在土壤中的運移分布規(guī)律 176
8.1 概述 176
8.2 研究方法 178
8.3 水分運移 182
8.4 土壤中E.coli 的檢測驗證 185
8.5 灌水器流量對土壤水分和E.coli 分布的影響 188
8.6 E.coli 注入濃度對土壤中水分和E.coli 分布的影響 193
8.7 灌水量對砂土中水分和E.coli 分布的影響 196
8.8 土壤初始含水率對砂土中水分和E.coli 分布的影響 197
8.9 本章結(jié)論 199
第9章 滴灌條件下E.coli 在土壤中運移的模擬模型 200
9.1 概述 200
9.2 數(shù)學(xué)模型 203
9.3 結(jié)果與分析 207
9.4 土壤水分運動模擬率定與驗證 209
9.5 E.coli 在土壤中運移模擬率定與驗證 212
9.6 E.coli 在土壤中運移的模擬結(jié)果 213
9.7 本章結(jié)論 218
第10章 再生水滴灌對E.coli 在溫室土壤-作物系統(tǒng)中運移殘留和對作物產(chǎn)量品質(zhì)的影響219
10.1 概述 219
10.2 研究方法 221
10.3 再生水滴灌對土壤水分分布的影響 227
10.4 再生水滴灌對E.coli 在土壤中運移衰減的影響 233
10.5 再生水滴灌對萵筍產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 242
10.6 本章結(jié)論 250
第11章 再生水地下滴灌農(nóng)田水氮和E.coli 遷移與作物生長 252
11.1 概述 253
11.2 研究方法 255
11.3 再生水地下滴灌土壤E.coli 分布 258
11.4 玉米生育期內(nèi)水分滲漏變化特征 262
11.5 玉米生育期內(nèi)硝態(tài)氮淋失變化特征 266
11.6 不同水質(zhì)灌溉對累積滲漏量和累積硝態(tài)氮淋失量的影響 272
11.7 再生水地下滴灌對玉米生長及產(chǎn)量的影響 273
11.8 本章結(jié)論 288
第12章 施肥制度對再生水地下滴灌水氮淋失影響的模擬評估 289
12.1 概述 289
12.2 數(shù)學(xué)模型 292
12.3 地下滴灌水氮運移模型率定與驗證 296
12.4 施氮量及其分配對水氮淋失的模擬研究 302
12.5 本章結(jié)論 304
第三篇 養(yǎng)分高效利用
第13章 盆栽玉米再生水滴灌不同來源氮素平衡分析 307
13.1 概述 307
13.2 研究方法 309
13.3 氮素在土壤中的運移分布特征 315
13.4 土壤-玉米系統(tǒng)氮素平衡 319
13.5 本章結(jié)論 325
第14章 再生水氮素對盆栽滴灌玉米生長有效性的影響 327
14.1 概述 327
14.2 株高和葉面積 328
14.3 生物量和根系分布 331
14.4 產(chǎn)量和品質(zhì) 338
14.5 不同來源氮素的吸收利用 341
14.6 再生水氮素的有效性 343
14.7 本章結(jié)論 346
第15章 灌溉水質(zhì)和施氮量對滴灌玉米農(nóng)田水氮淋失及產(chǎn)量的影響 348
15.1 概述 348
15.2 研究方法 349
15.3 硝態(tài)氮 356
15.4 銨態(tài)氮 361
15.5 水氮淋失 366
15.6 玉米生長與產(chǎn)量 371
15.7 本章結(jié)論 382
第16章 再生水滴灌玉米生長和產(chǎn)量模擬 384
16.1 作物生長模型選擇 384
16.2 DNDC 模型數(shù)據(jù)庫構(gòu)建 385
16.3 敏感性分析 386
16.4 DNDC 模型模擬效果評估 387
16.5 DNDC 模型的率定與驗證 387
16.6 再生水滴灌玉米施肥灌溉制度模擬與優(yōu)化 394
16.7 本章結(jié)論 398
參考文獻 399
索引 425
后記 428
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