●前言
第1章 緒論 1
1.1 我國再生水灌溉利用歷史及現狀 1
1.2 不同再生水灌溉水質標準比較 4
1.3 再生水灌溉對作物生長的影響 6
1.4 再生水灌溉的環境安全 8
1.5 再生水灌溉繫統安全 12
1.6 再生水灌溉水肥高效利用與安全調控 13
1.7 研究架構與關鍵科學問題 15
1.8 主要研究成果 17
第一篇 滴灌繫統安全
第2章 再生水水質對滴灌繫統堵塞的影響 23
2.1 概述 23
2.2 灌水器堵塞機制試驗方法 24
2.3 水質對灌水器平均相對流量的影響 29
2.4 水質對灌水器附生生物膜干重的影響 32
2.5 水質對灌水器附生生物膜的礦物組分的影響 33
2.6 水質對灌水器附生生物膜胞外多聚物的影響 34
2.7 本章結論 35
第3章 化學處理措施對再生水滴灌繫統堵塞及性能的影響 37
3.1 概述 37
3.2 灌水器堵塞化學處理試驗方法 38
3.3 灌水器流量隨時間的變化 42
3.4 化學處理對灌水器附生生物膜干重的影響 45
3.5 化學處理對灌水器附生生物膜礦物組分的影響 47
3.6 化學處理對灌水器附生生物膜胞外多聚物的影響 48
3.7 本章結論 51
第4章 再生水滴灌繫統加氯措施對根區土壤環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 本章結論 87
第5章 再生水滴灌管網餘氯濃度分布模擬及其對土壤環境和作物生長的影響 88
5.1 概述 88
5.2 研究方法 89
5.3 再生水滴灌管網餘氯濃度的模擬模型 95
5.4 再生水滴灌繫統管網餘氯分布對土壤環境及作物生長的影響 103
5.5 本章結論 112
第二篇 環境效應
第6 章 再生水地下滴灌農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 玉米生育期內土壤含水率動態變化特征 123
6.4 玉米生育期內土壤氮素的分布特征 131
6.5 土壤ECb的連續監測結果 152
6.6 本章結論 157
第7章 再生水地下滴灌農田土壤酶活性 158
7.1 概述 158
7.2 土壤酶活性空間分布特征 161
7.3 玉米生育期內土壤酶活性分布特征 165
7.4 灌溉水質對土壤酶活性的影響 168
7.5 再生水滴灌對土壤化學性質的影響 169
7.6 酶活性與土壤化學性質的關繫 173
7.7 本章結論 174
第8章 再生水滴灌E.coli 在土壤中的運移分布規律 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 數學模型 203
9.3 結果與分析 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果 213
9.7 本章結論 218
第10章 再生水滴灌對E.coli 在溫室土壤-作物繫統中運移殘留和對作物產量品質的影響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量和品質的影響 242
10.6 本章結論 250
第11章 再生水地下滴灌農田水氮和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 玉米生育期內水分滲漏變化特征 262
11.5 玉米生育期內硝態氮淋失變化特征 266
11.6 不同水質灌溉對累積滲漏量和累積硝態氮淋失量的影響 272
11.7 再生水地下滴灌對玉米生長及產量的影響 273
11.8 本章結論 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 數學模型 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 本章結論 304
第三篇 養分高效利用
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-玉米繫統氮素平衡 319
13.5 本章結論 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 生物量和根繫分布 331
14.4 產量和品質 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 本章結論 346
第15章 灌溉水質和施氮量對滴灌玉米農田水氮淋失及產量的影響 348
15.1 概述 348
15.2 研究方法 349
15.3 硝態氮 356
15.4 銨態氮 361
15.5 水氮淋失 366
15.6 玉米生長與產量 371
15.7 本章結論 382
第16章 再生水滴灌玉米生長和產量模擬 384
16.1 作物生長模型選擇 384
16.2 DNDC 模型數據庫構建 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化 394
16.7 本章結論 398
參考文獻 399
索引 425
後記 428

本書依據作者承擔的國家自然科學基金重點項目研究成果撰寫而成，全書共16章，除緒論外，其餘內容分為三篇，第一篇(第2~5章)聚焦再生水滴灌繫統安全，探討不同再生水水質條件下灌水器堵塞物質——生物膜組分及礦物組分，分析水質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境效應，選擇指示性病原體——大腸杆菌(E·coli)為研究對像，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－作物繫統中的運移、分布、淋失和衰減規律，分析再生水地表和地下滴灌農田酶活性的時空變化規律及其調控效果，提出降低污染風險的再生水滴灌優化管理措施，第三篇(第13~16章)聚焦再生水滴灌養分的高效利用，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量法，通過盆栽和田間試驗相互印證，提出再生水中等