農(nóng)業(yè)節(jié)水防污化控技術(shù)理論與實(shí)踐

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 化控技術(shù)在農(nóng)業(yè)節(jié)水防污調(diào)控上的作用效應(yīng) 2
1.1.1 表土結(jié)構(gòu)改良 2
1.1.2 根區(qū)水肥保蓄及緩釋 3
1.1.3 作物生理機(jī)能提升 3
1.2 化控技術(shù)在農(nóng)業(yè)節(jié)水防污上的應(yīng)用研究進(jìn)展 4
1.2.1 土壤水肥保蓄 4
1.2.2 坡地水土保持 6
1.2.3 作物水肥利用 8
1.3 化控技術(shù)產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及研究發(fā)展趨勢(shì) 10
1.3.1 表土改良劑 10
1.3.2 土壤保水劑 14
1.3.3 植物抗蒸騰劑 17
1.4 農(nóng)業(yè)節(jié)水防污化控技術(shù)未來(lái)研究重點(diǎn) 20
參考文獻(xiàn) 21
基礎(chǔ)知識(shí)篇
第2章 表土改良劑 27
2.1 表土改良劑的類(lèi)型、特性及制備工藝 27
2.1.1 表土改良劑的類(lèi)型 27
2.1.2 表土改良劑的特性 28
2.1.3 表土改良劑的制備工藝 28
2.2 表土改良劑的作用機(jī)制及性能評(píng)價(jià) 30
2.2.1 表土改良劑的作用機(jī)制 30
2.2.2 表土改良劑的性能評(píng)價(jià) 31
2.3 PAM 31
2.3.1 PAM理化性質(zhì)及作用原理 32
2.3.2 PAM對(duì)土壤物理性狀的影響 34
2.3.3 PAM對(duì)土壤養(yǎng)分淋溶的影響 39
2.3.4 PAM的毒性及安全性 41
2.4 土壤激活劑 41
2.4.1 土壤激活劑的類(lèi)型及化學(xué)組成 41
2.4.2 BGA的節(jié)水調(diào)控機(jī)理 42
2.4.3 BGA的施用技術(shù) 43
參考文獻(xiàn) 44
第3章 土壤保水劑 45
3.1 土壤保水劑的類(lèi)型、特性及制備工藝 45
3.1.1 土壤保水劑的類(lèi)型 45
3.1.2 土壤保水劑的特性 46
3.1.3 土壤保水劑的制備工藝 47
3.2 土壤保水劑的作用機(jī)制及性能評(píng)價(jià) 52
3.2.1 土壤保水劑的作用機(jī)制 52
3.2.2 土壤保水劑的性能評(píng)價(jià) 56
3.3 土壤保水劑對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響 58
3.4 土壤保水劑施用技術(shù)體系 61
3.4.1 施用方法 61
3.4.2 施用量 62
3.4.3 施用要領(lǐng) 63
參考文獻(xiàn) 65
第4章 植物抗蒸騰劑 66
4.1 植物抗蒸騰劑的類(lèi)型及制備工藝 66
4.1.1 植物抗蒸騰劑的類(lèi)型 66
4.1.2 植物抗蒸騰劑的制備工藝 68
4.2 植物抗蒸騰劑的作用機(jī)制及性能評(píng)價(jià) 70
4.2.1 植物抗蒸騰劑的作用機(jī)制 70
4.2.2 植物抗蒸騰劑的性能評(píng)價(jià) 71
4.3 黃腐酸 71
4.3.1 黃腐酸的界定及結(jié)構(gòu) 71
4.3.2 黃腐酸的來(lái)源及提取工藝 73
4.3.3 黃腐酸的抗旱生理機(jī)制及施用方式 75
4.4 脫落酸 77
4.4.1 脫落酸的界定及結(jié)構(gòu) 77
4.4.2 脫落酸的制備與合成方法 78
4.4.3 脫落酸的作用機(jī)理 83
4.4.4 脫落酸對(duì)植物葉片光合作用的影響 88
參考文獻(xiàn) 90
技術(shù)原理篇
第5章 表土改良劑改良表土及其對(duì)水肥流失的影響 95
5.1 試驗(yàn)材料與方法 95
5.1.1 土壤表土孔隙結(jié)構(gòu)改良試驗(yàn)方法 95
5.1.2 水流沖刷水肥流失試驗(yàn)方法 97
5.1.3 坡面降雨水肥流失試驗(yàn)方法 99
5.2 PAM對(duì)表土孔隙結(jié)構(gòu)改良的試驗(yàn)研究 101
5.2.1 PAM施用方式對(duì)土壤孔隙結(jié)構(gòu)及水分入滲的影響 101
5.2.2 PAM施用量對(duì)土壤孔隙結(jié)構(gòu)及水分入滲的影響 103
5.2.3 討論 107
5.2.4 結(jié)論 108
5.3 PAM對(duì)坡地徑流量和產(chǎn)沙量的影響試驗(yàn)研究 108
5.3.1 放水量和PAM 對(duì)土壤產(chǎn)流-入滲的影響 109
5.3.2 放水量和PAM 對(duì)產(chǎn)沙的影響 112
5.3.3 放水量和PAM 施用量對(duì)養(yǎng)分流失的影響 114
5.3.4 徑流率、徑流含沙率與養(yǎng)分濃度的關(guān)系 116
5.3.5 結(jié)論 118
5.4 PAM施用量和降雨強(qiáng)度對(duì)坡面水土養(yǎng)分遷移影響的試驗(yàn)研究 119
5.4.1 PAM和降雨強(qiáng)度對(duì)坡面徑流的影響 119
5.4.2 PAM和降雨強(qiáng)度對(duì)坡面徑流黏度和流速的影響 121
5.4.3 PAM和降雨強(qiáng)度對(duì)坡面產(chǎn)沙的影響 121
5.4.4 PAM和降雨強(qiáng)度對(duì)坡面養(yǎng)分流失的影響 123
5.4.5 徑流系數(shù)、侵蝕率與養(yǎng)分濃度的關(guān)系 127
5.4.6 結(jié)論 129
5.5 PAM施用量和坡形對(duì)坡面水土養(yǎng)分遷移的影響 130
5.5.1 PAM和坡形對(duì)坡面徑流的影響 130
5.5.2 PAM和坡形對(duì)坡面產(chǎn)沙的影響 132
5.5.3 PAM和坡形對(duì)坡面養(yǎng)分流失的影響 134
5.5.4 徑流率、徑流含沙率與養(yǎng)分濃度的關(guān)系 140
5.5.5 結(jié)論 142
參考文獻(xiàn) 142
第6章 土壤保水劑控釋水肥及其對(duì)水肥利用的影響 144
6.1 試驗(yàn)材料與方法 144
6.1.1 保水劑吸釋水肥性能的測(cè)試方法 144
6.1.2 保水劑微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)及其分形特征的研究方法 146
6.1.3 保水劑對(duì)土壤物理性質(zhì)影響及時(shí)效性的研究方法 147
6.1.4 保水劑對(duì)土壤水分運(yùn)動(dòng)過(guò)程影響的研究方法 151
6.1.5 保水劑作用下土壤一維垂直入滲動(dòng)態(tài)模擬的研究方法 153
6.1.6 保水劑與氮磷肥配施對(duì)玉米生長(zhǎng)及養(yǎng)分吸收的研究方法 154
6.2 保水劑的吸釋水肥特性 155
6.2.1 保水劑在不同植物營(yíng)養(yǎng)離子溶液中的吸水特性 155
6.2.2 保水劑吸水能力測(cè)試及評(píng)價(jià)方法 162
6.2.3 保水劑釋水特征研究 170
6.2.4 保水劑釋肥特征研究 171
6.2.5 結(jié)論 176
6.3 保水劑微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)及其分形特征 178
6.3.1 保水劑的吸水溶脹特征 178
6.3.2 保水劑干膠顆粒和水凝膠表面微形態(tài)結(jié)構(gòu)特征 179
6.3.3 反復(fù)吸釋水保水劑水凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)微形態(tài)特征 182
6.3.4 陽(yáng)離子對(duì)保水劑水凝膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響 183
6.3.5 討論 185
6.3.6 結(jié)論 187
6.4 保水劑對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響及時(shí)效性 187
6.4.1 容重測(cè)定方法的比較分析 187
6.4.2 施入保水劑土壤飽和含水率的時(shí)效性分析 188
6.4.3 施入保水劑土壤飽和導(dǎo)水率的時(shí)效性分析 189
6.4.4 施入保水劑土壤擴(kuò)散率的時(shí)效性分析 190
6.4.5 施入保水劑土壤容重的時(shí)效性分析 191
6.4.6 結(jié)論 192
6.5 保水劑對(duì)土壤水分運(yùn)動(dòng)過(guò)程的影響 193
6.5.1 保水劑對(duì)滴灌入滲土壤水分運(yùn)移的影響 193
6.5.2 保水劑對(duì)面源入滲土壤水分運(yùn)移的影響 199
6.6 保水劑與氮磷肥配施對(duì)玉米生長(zhǎng)及養(yǎng)分吸收的影響 204
6.6.1 保水劑與不同氮磷肥配比對(duì)植株生長(zhǎng)的影響 204
6.6.2 保水劑與不同氮磷肥配比對(duì)植株養(yǎng)分吸收的影響 205
6.6.3 保水劑與不同氮磷肥配比對(duì)土壤養(yǎng)分的影響 206
6.6.4 保水劑與不同氮磷肥配比對(duì)玉米耗水量、產(chǎn)量及水分利用效率的影響 208
6.6.5 討論 209
6.6.6 結(jié)論 211
參考文獻(xiàn) 211
第7章 植物抗蒸騰劑調(diào)控氣孔開(kāi)度及其對(duì)作物生理的影響 213
7.1 試驗(yàn)材料與方法 213
7.1.1 抗蒸騰劑型噴施濃度調(diào)控作物生長(zhǎng)及水肥利用的試驗(yàn)方法 213
7.1.2 抗蒸騰劑型噴施方式調(diào)控作物生長(zhǎng)及水肥利用的試驗(yàn)方法 214
7.2 抗蒸騰劑型噴施濃度調(diào)控作物生長(zhǎng)及水肥利用 216
7.2.1 抗蒸騰劑對(duì)日耗水量的影響 216
7.2.2 抗蒸騰劑對(duì)葉片氣孔微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響 217
7.2.3 抗蒸騰劑對(duì)葉片光合、蒸騰及水分利用效率的影響 218
7.2.4 局部噴施黃腐酸對(duì)葉片氣孔行為的影響 219
7.2.5 討論 220
7.2.6 結(jié)論 222
7.3 抗蒸騰劑型噴施方式調(diào)控作物生長(zhǎng)及水肥利用 222
7.3.1 對(duì)玉米生理生長(zhǎng)的影響 222
7.3.2 對(duì)玉米產(chǎn)量及水分利用效率的影響 226
7.3.3 對(duì)玉米土壤養(yǎng)分利用的影響 227
7.3.4 結(jié)論 228
參考文獻(xiàn) 228
第8章 化控節(jié)水防污制劑協(xié)同調(diào)控技術(shù)的理論基礎(chǔ)及通用技術(shù)模式 230
8.1 理論基礎(chǔ) 230
8.1.1 農(nóng)業(yè)水文循環(huán)系統(tǒng)多界面耦合理論 230
8.1.2 作物真實(shí)節(jié)水新理論 231
8.1.3 氣孔*優(yōu)化調(diào)節(jié)理論 232
8.1.4 作物節(jié)水增產(chǎn)調(diào)質(zhì)理論 233
8.2 通用技術(shù)模式 233
8.3 化學(xué)協(xié)同調(diào)控對(duì)作物的影響效應(yīng) 236
8.3.1 根系指標(biāo)及根系吸水對(duì)調(diào)控的響應(yīng) 237
8.3.2 作物光合生理性能對(duì)調(diào)控的響應(yīng) 260
8.3.3 作物內(nèi)源激素分泌對(duì)調(diào)控的響應(yīng) 264
8.3.4 討論 269
8.4 本章小結(jié) 273
參考文獻(xiàn) 274
模擬模型篇
第9章 適用于化控制劑應(yīng)用下的泥沙和養(yǎng)分隨地表徑流遷移模型 277
9.1 構(gòu)建適用于化控制劑應(yīng)用下的地表產(chǎn)流過(guò)程模型 277
9.1.1 擊濺過(guò)程中表層土壤導(dǎo)水率模擬 277
9.1.2 入滲產(chǎn)流過(guò)程模擬 281
9.1.3 結(jié)論 286
9.2 構(gòu)建適用于化控制劑應(yīng)用下的泥沙和養(yǎng)分隨地表徑流遷移模型 286
9.2.1 產(chǎn)沙過(guò)程模擬 287
9.2.2 土壤養(yǎng)分向徑流遷移模擬 295
9.2.3 結(jié)論 302
參考文獻(xiàn) 302
第10章 適用于化控制劑應(yīng)用下的土壤-作物系統(tǒng)水分運(yùn)移模型 304
10.1 構(gòu)建適用于化控制劑應(yīng)用下的土壤孔隙改變模型 304
10.1.1 數(shù)學(xué)模型的建立 304
10.1.2 模型求解參數(shù) 306
10.1.3 模型檢驗(yàn) 308
10.1.4 土壤膨脹量分析和討論 309
10.1.5 討論 313
10.2 構(gòu)建適用于化控制劑應(yīng)用下的裸土水分垂直入滲動(dòng)態(tài)模型 314
10.2.1 一維土壤水運(yùn)動(dòng)解析解的討論 314
10.2.2 模型的基本假定 316
10.2.3 施入SAP 后土壤擴(kuò)散率和導(dǎo)水率的推求分析 316
10.2.4 模型的檢驗(yàn) 317
10.2.5 施入SAP 前后土壤的入滲比較研究 319
10.2.6 討論 319
10.3 構(gòu)建適用于化控制劑應(yīng)用下的非裸土水分垂直入滲動(dòng)態(tài)模型 320
10.3.1 常規(guī)條件下的土壤水分運(yùn)移模型 320
10.3.2 SAP 應(yīng)用條件下的土壤水分運(yùn)移模型 321
10.3.3 根系吸水項(xiàng)反求估算方法及穩(wěn)定性分析 322
10.3.4 根系吸水模型的構(gòu)建思路 333
10.3.5 適應(yīng)性檢驗(yàn) 337
10.3.6 模型在田間條件下的應(yīng)用及驗(yàn)證 341
10.3.7 討論 344
10.3.8 結(jié)論 345
參考文獻(xiàn) 346
第11章 適用于化控制劑應(yīng)用下的作物生長(zhǎng)模型 347
11.1 篩選適用于化控制劑