本书依据作者承担的国家自然科学基金重点项目研究成果撰写而成，全书共16章，除绪论外，其余内容分为三篇，第一篇(第2~5章)聚焦再生水滴灌系统安全，探讨不同再生水水质条件下灌水器堵塞物质———生物膜组分及矿物组分，分析水质对灌水器堵塞形成过程及堵塞机制的影响，提出综合考虑减缓堵塞、减轻对土壤环境及作物生长不利影响的加氯/酸处理运行方式，第二篇(第6~12章)聚焦再生水滴灌的环境效应，选择指示性病原体———大肠杆菌(E·coli)为研究对象，紧扣滴灌的非饱和入渗特征，阐释E·coli在不同土壤以及土壤－作物系统中的运移、分布、淋失和衰减规律，分析再生水地表和地下滴灌农田酶活性的时空变化规律及其调控效果，提出降低污染风险的再生水滴灌优化管理措施，第三篇(第13~16章)聚焦再生水滴灌养分的高效利用，采用15N示踪法，阐明定量评价再生水中氮素有效性的肥料当量法，通过盆栽和田间试验相互印证，提出再生水中氮素与尿素氮相比的有效性指标，建立考虑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优化水肥管理制度。
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目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 我国再生水灌溉利用历史及现状 1
1.2 不同再生水灌溉水质标准比较 4
1.3 再生水灌溉对作物生长的影响 6
1.4 再生水灌溉的环境安全 8
1.5 再生水灌溉系统安全 12
1.6 再生水灌溉水肥高效利用与安全调控 13
1.7 研究架构与关键科学问题 15
1.8 主要研究成果 17
第一篇 滴灌系统安全
第2章 再生水水质对滴灌系统堵塞的影响 23
2.1 概述 23
2.2 灌水器堵塞机制试验方法 24
2.3 水质对灌水器平均相对流量的影响 29
2.4 水质对灌水器附生生物膜干重的影响 32
2.5 水质对灌水器附生生物膜的矿物组分的影响 33
2.6 水质对灌水器附生生物膜胞外多聚物的影响 34
2.7 本章结论 35
第3章 化学处理措施对再生水滴灌系统堵塞及性能的影响 37
3.1 概述 37
3.2 灌水器堵塞化学处理试验方法 38
3.3 灌水器流量随时间的变化 42
3.4 化学处理对灌水器附生生物膜干重的影响 45
3.5 化学处理对灌水器附生生物膜矿物组分的影响 47
3.6 化学处理对灌水器附生生物膜胞外多聚物的影响 48
3.7 本章结论 51
第4章 再生水滴灌系统加氯措施对根区土壤环境和作物生长的影响 52
4.1 概述 52
4.2 加氯试验方法 53
4.3 加氯处理对土壤氯离子分布的影响 58
4.4 加氯处理措施对土壤氮素分布的影响 61
4.5 加氯处理措施对土壤酶活性的影响 71
4.6 加氯处理对玉米生长的影响 76
4.7 加氯处理对灌水器堵塞的影响 86
4.8 本章结论 87
第5章 再生水滴灌管网余氯浓度分布模拟及其对土壤环境和作物生长的影响 88
5.1 概述 88
5.2 研究方法 89
5.3 再生水滴灌管网余氯浓度的模拟模型 95
5.4 再生水滴灌系统管网余氯分布对土壤环境及作物生长的影响 103
5.5 本章结论 112
第二篇 环境效应
第6 章 再生水地下滴灌农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 玉米生育期内土壤含水率动态变化特征 123
6.4 玉米生育期内土壤氮素的分布特征 131
6.5 土壤ECb的连续监测结果 152
6.6 本章结论 157
第7章 再生水地下滴灌农田土壤酶活性 158
7.1 概述 158
7.2 土壤酶活性空间分布特征 161
7.3 玉米生育期内土壤酶活性分布特征 165
7.4 灌溉水质对土壤酶活性的影响 168
7.5 再生水滴灌对土壤化学性质的影响 169
7.6 酶活性与土壤化学性质的关系 173
7.7 本章结论 174
第8章 再生水滴灌E.coli 在土壤中的运移分布规律 176
8.1 概述 176
8.2 研究方法 178
8.3 水分运移 182
8.4 土壤中E.coli 的检测验证 185
8.5 灌水器流量对土壤水分和E.coli 分布的影响 188
8.6 E.coli 注入浓度对土壤中水分和E.coli 分布的影响 193
8.7 灌水量对砂土中水分和E.coli 分布的影响 196
8.8 土壤初始含水率对砂土中水分和E.coli 分布的影响 197
8.9 本章结论 199
第9章 滴灌条件下E.coli 在土壤中运移的模拟模型 200
9.1 概述 200
9.2 数学模型 203
9.3 结果与分析 207
9.4 土壤水分运动模拟率定与验证 209
9.5 E.coli 在土壤中运移模拟率定与验证 212
9.6 E.coli 在土壤中运移的模拟结果 213
9.7 本章结论 218
第10章 再生水滴灌对E.coli 在温室土壤-作物系统中运移残留和对作物产量品质的影响219
10.1 概述 219
10.2 研究方法 221
10.3 再生水滴灌对土壤水分分布的影响 227
10.4 再生水滴灌对E.coli 在土壤中运移衰减的影响 233
10.5 再生水滴灌对莴笋产量和品质的影响 242
10.6 本章结论 250
第11章 再生水地下滴灌农田水氮和E.coli 迁移与作物生长 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 玉米生育期内水分渗漏变化特征 262
11.5 玉米生育期内硝态氮淋失变化特征 266
11.6 不同水质灌溉对累积渗漏量和累积硝态氮淋失量的影响 272
11.7 再生水地下滴灌对玉米生长及产量的影响 273
11.8 本章结论 288
第12章 施肥制度对再生水地下滴灌水氮淋失影响的模拟评估 289
12.1 概述 289
12.2 数学模型 292
12.3 地下滴灌水氮运移模型率定与验证 296
12.4 施氮量及其分配对水氮淋失的模拟研究 302
12.5 本章结论 304
第三篇 养分高效利用
第13章 盆栽玉米再生水滴灌不同来源氮素平衡分析 307
13.1 概述 307
13.2 研究方法 309
13.3 氮素在土壤中的运移分布特征 315
13.4 土壤-玉米系统氮素平衡 319
13.5 本章结论 325
第14章 再生水氮素对盆栽滴灌玉米生长有效性的影响 327
14.1 概述 327
14.2 株高和叶面积 328
14.3 生物量和根系分布 331
14.4 产量和品质 338
14.5 不同来源氮素的吸收利用 341
14.6 再生水氮素的有效性 343
14.7 本章结论 346
第15章 灌溉水质和施氮量对滴灌玉米农田水氮淋失及产量的影响 348
15.1 概述 348
15.2 研究方法 349
15.3 硝态氮 356
15.4 铵态氮 361
15.5 水氮淋失 366
15.6 玉米生长与产量 371
15.7 本章结论 382
第16章 再生水滴灌玉米生长和产量模拟 384
16.1 作物生长模型选择 384
16.2 DNDC 模型数据库构建 385
16.3 敏感性分析 386
16.4 DNDC 模型模拟效果评估 387
16.5 DNDC 模型的率定与验证 387
16.6 再生水滴灌玉米施肥灌溉制度模拟与优化 394
16.7 本章结论 398
参考文献 399
索引 425
后记 428
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