沼液滴灌系统灌水器堵塞的微纳米气泡控制机理及应用研究

来源 :石河子大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:neoo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
甜樱桃是重要的果树之一,其经济价值很高.甜樱桃繁殖方法以嫁接繁殖为主,因此砧木苗的繁殖很重要.CAB属酸樱桃,是意大利从酸樱桃中选育的优良半矮化砧木,抗性强、与甜樱桃嫁
清末中国历史教科书的编纂与中国通史的撰述,因为编撰性质不同而不应将两者完全等同一致。关注中国历史教科书的编纂与中国通史的撰述之特点及其相互关系,更可得见当时新旧史学
英语在跨文化交际中起着重要的作用。英汉两种语言代表着两种不同的文化。这两种文化必然有许多差异,在交际中这些差异会发生碰撞,这些碰撞被称为"文化冲突"(culture bumps;
于2019年4月8月,以一年生的苹果矮化砧幼苗M9T337为试材,采用砂培的方式,利用15N和13C同位素示踪技术,研究不同供镁水平下苹果砧木幼苗M9T337对碳氮吸收利用的影响;于2018年11月2019年10月,在山东省烟台市莱山镇官庄村,以4年生矮化苹果烟富3/M9T337苹果树为试材,不同施镁量对富士苹果树生长、产量及品质的研究。主要研究结果如下:1.供镁水平对苹果砧木幼苗M9T337碳氮
冯文潜(1896—1963年),字柳猗,祖籍天津,生于河北涿县。著名教育家、哲学家,南开大学边疆人文研究室创始人之一,毕生奉献南开教育事业,为南开的发展做出了不可磨灭的贡献,深受南开师生
精神科暴力行为是指精神病患者在精神因素或精神症状的影响下,突然发生针对自己和他人的暴力行为。为了进一步探讨暴力行为的相关因素,对36例发生暴力行为的患者进行分析,并提出
微电子机械系统(MEMS)技术因其微型化、集成化、批量化的特点备受关注。风速风向信息在农业生产、交通运输、天气预测以及体育赛事中是必不可少的参考信息,对MEMS风速计的研究至关重要。本实验室多年来一直从事MEMS热式风速计的相关研究,已经取得了众多的研究成果和经验。但是,为了满足商用要求,该传感器仍需进一步简化电路以方便多种模式测量、抑制温漂以提高传感器性能。本文用PID算法实现恒温差控制模式,以
南开大学马克思主义教育学院正式组建于1997年。十几年来,尤其是近五年来,在领导班子建设、学科建设、师资队伍建设、人才培养模式与学院文化建设等方面取得重大进展。
在横沙东滩促淤圈围(六期)工程中,3#、4#围区龙口保护期滩地保护采用底部铺设混合软体排。结合横沙东滩促淤工程的工况条件,分析砂肋软体排与砼联锁块软体排混合软体排的施工特点
在新课改的推进下,辽宁省各高级中学2019年秋季入学的高一学生改换2019版人教版化学教材,化学实验课程的内容也有所改动。为培养符合新课改理念、紧跟时代步伐、具有终身学习能力的人,化学实验教学也将做出相应的改变。本研究旨在通过在高中化学实验教学中实施“转化性学习”的方式培养学生的化学核心素养,帮助学生树立正确的学习观念,养成乐于思考的习惯,促进学生的全面发展。本研究内容分为六个部分:第一部分:问题