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目的:沼液含有丰富的营养元素,是一种天然的有机肥料,常被应用于农田灌溉。滴灌被认为是沼液等劣质水灌溉最可靠的方式,这种方式能防止污染物的深层渗漏,提高水肥利用效率。但是沼液的成分复杂,其中含有大量的微生物、盐分离子与固体悬浊物,容易引发灌水器堵塞。传统加氯处理能控制灌水器堵塞,但这种方法增加了用户投入,忽略了用户对作物增产的需求,且对环境有一定的负面影响。因此,亟待寻求一种清洁、高效的沼液滴灌系统灌水器堵塞控制方法。已有研究表明,微纳米气泡技术能抑制生物膜污染,应用于农业灌溉中可以提高作物的产量与品质,这表明微纳米气泡有望成为协同控制沼液滴灌系统灌水器堵塞与作物增产、节水的方法。然而,目前针对微纳米气泡控制灌水器堵塞的研究和沼液-微纳米气泡水在农业生产中的应用还未见报道。方法:本文开展了两个试验。试验一研究不同浓度的氧气微纳米气泡水(Oxygen micro-nano bubble water,O2-MNBW)控制沼液滴灌系统灌水器堵塞机理。设置了3种浓度的O2-MNBW(O1:0,O1:1和O0:1),3种流量的片式灌水器(E1、E2和E3)。同时开展了试验二,研究不同气源微纳米气泡水对作物生长、产量的影响,设置了6种浓度的O2-MNBW(O1:0、O1:1、O1:2、O1:4、O1:8和O1:16),N1:0、N 1:4和N 1:16 3种浓度的氮气微纳米气泡水(Nitrogen micro-nano bubble water,N2-MNBW),He1:0、He 1:4和He 1:16 3种浓度的氦气微纳米气泡水(Helium micro-nano bubble water,He-MNBW),研究微纳米气泡水对设施西瓜产量与水分利用效率(Water use efficiency,WUE)的影响。通过2个试验摸清O2-MNBW控制沼液滴灌系统灌水器堵塞机理、确定不同气源MNBW灌溉对设施西瓜的影响,建立综合考虑持续控堵、作物产量以及WUE多重约束目标下的MNBW控制灌水器堵塞控制技术及应用模式。结果:(1)O2-MNBW处理可以控制沼液滴灌系统灌水器堵塞。与O0:1处理(CK)相比,O2-MNBW处理下灌水器内堵塞物干重、胞外多聚物(Extracellular polymers,EPS)质量分别降低了31.0%49.0%和29.0%53.0%,Dra和CU分别提高了15.0%45.0%、24.0%47.0%。O1:0处理控制堵塞的效果相对最好,与O1:1处理相比,Dra和CU分别提高了30.0%和23.0%。(2)与CK相比,不同气源的MNBW处理使设施西瓜的产量提升了3.73%33.88%,但提升效果受到气源种类和浓度的影响。各浓度下O2-MNBW的增产、节水效果优于N2-MNBW处理、He-MNBW处理;与CK相比,O2-MNBW处理下西瓜的产量提高了7.81%33.88%,WUE提高了7.81%33.90%。(3)与CK相比,不同浓度的O2-MNBW处理均提高了设施西瓜的产量与WUE,且随着浓度的升高而表现出增加的趋势,其中O1:0处理的增产效果最优,与其他浓度的O2-MNBW处理相比,产量提高了0.51%22.90%,WUE提高0.52%22.89%。结论:综合考虑灌水器堵塞、作物的产量与WUE等因素的影响,推荐浓度为1:0的O2-MNBW作为沼液滴灌系统控制灌水器堵塞及农业生产应用的最优模式。