農(nóng)業(yè)節(jié)水防污化控技術(shù)理論與實踐

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 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)未來研究重點 20
參考文獻 21
基礎(chǔ)知識篇
第2章 表土改良劑 27
2.1 表土改良劑的類型、特性及制備工藝 27
2.1.1 表土改良劑的類型 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制及性能評價 30
2.2.1 表土改良劑的作用機制 30
2.2.2 表土改良劑的性能評價 31
2.3 PAM 31
2.3.1 PAM理化性質(zhì)及作用原理 32
2.3.2 PAM對土壤物理性狀的影響 34
2.3.3 PAM對土壤養(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 土壤激活劑的類型及化學(xué)組成 41
2.4.2 BGA的節(jié)水調(diào)控機理 42
2.4.3 BGA的施用技術(shù) 43
參考文獻 44
第3章 土壤保水劑 45
3.1 土壤保水劑的類型、特性及制備工藝 45
3.1.1 土壤保水劑的類型 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制及性能評價 52
3.2.1 土壤保水劑的作用機制 52
3.2.2 土壤保水劑的性能評價 56
3.3 土壤保水劑對土壤物理性質(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 65
第4章 植物抗蒸騰劑 66
4.1 植物抗蒸騰劑的類型及制備工藝 66
4.1.1 植物抗蒸騰劑的類型 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制及性能評價 70
4.2.1 植物抗蒸騰劑的作用機制 70
4.2.2 植物抗蒸騰劑的性能評價 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 黃腐酸的來源及提取工藝 73
4.3.3 黃腐酸的抗旱生理機制及施用方式 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 脫落酸的作用機理 83
4.4.4 脫落酸對植物葉片光合作用的影響 88
參考文獻 90
技術(shù)原理篇
第5章 表土改良劑改良表土及其對水肥流失的影響 95
5.1 試驗材料與方法 95
5.1.1 土壤表土孔隙結(jié)構(gòu)改良試驗方法 95
5.1.2 水流沖刷水肥流失試驗方法 97
5.1.3 坡面降雨水肥流失試驗方法 99
5.2 PAM對表土孔隙結(jié)構(gòu)改良的試驗研究 101
5.2.1 PAM施用方式對土壤孔隙結(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對坡地徑流量和產(chǎn)沙量的影響試驗研究 108
5.3.1 放水量和PAM 對土壤產(chǎn)流-入滲的影響 109
5.3.2 放水量和PAM 對產(chǎn)沙的影響 112
5.3.3 放水量和PAM 施用量對養(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施用量和降雨強度對坡面水土養(yǎng)分遷移影響的試驗研究 119
5.4.1 PAM和降雨強度對坡面徑流的影響 119
5.4.2 PAM和降雨強度對坡面徑流黏度和流速的影響 121
5.4.3 PAM和降雨強度對坡面產(chǎn)沙的影響 121
5.4.4 PAM和降雨強度對坡面養(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施用量和坡形對坡面水土養(yǎng)分遷移的影響 130
5.5.1 PAM和坡形對坡面徑流的影響 130
5.5.2 PAM和坡形對坡面產(chǎn)沙的影響 132
5.5.3 PAM和坡形對坡面養(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 142
第6章 土壤保水劑控釋水肥及其對水肥利用的影響 144
6.1 試驗材料與方法 144
6.1.1 保水劑吸釋水肥性能的測試方法 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 保水劑對土壤物理性質(zhì)影響及時效性的研究方法 147
6.1.4 保水劑對土壤水分運動過程影響的研究方法 151
6.1.5 保水劑作用下土壤一維垂直入滲動態(tài)模擬的研究方法 153
6.1.6 保水劑與氮磷肥配施對玉米生長及養(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養(yǎng)離子溶液中的吸水特性 155
6.2.2 保水劑吸水能力測試及評價方法 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 陽離子對保水劑水凝膠內(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 保水劑對土壤物理性質(zhì)的影響及時效性 187
6.4.1 容重測定方法的比較分析 187
6.4.2 施入保水劑土壤飽和含水率的時效性分析 188
6.4.3 施入保水劑土壤飽和導(dǎo)水率的時效性分析 189
6.4.4 施入保水劑土壤擴散率的時效性分析 190
6.4.5 施入保水劑土壤容重的時效性分析 191
6.4.6 結(jié)論 192
6.5 保水劑對土壤水分運動過程的影響 193
6.5.1 保水劑對滴灌入滲土壤水分運移的影響 193
6.5.2 保水劑對面源入滲土壤水分運移的影響 199
6.6 保水劑與氮磷肥配施對玉米生長及養(yǎng)分吸收的影響 204
6.6.1 保水劑與不同氮磷肥配比對植株生長的影響 204
6.6.2 保水劑與不同氮磷肥配比對植株養(yǎng)分吸收的影響 205
6.6.3 保水劑與不同氮磷肥配比對土壤養(yǎng)分的影響 206
6.6.4 保水劑與不同氮磷肥配比對玉米耗水量、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 211
第7章 植物抗蒸騰劑調(diào)控氣孔開度及其對作物生理的影響 213
7.1 試驗材料與方法 213
7.1.1 抗蒸騰劑型噴施濃度調(diào)控作物生長及水肥利用的試驗方法 213
7.1.2 抗蒸騰劑型噴施方式調(diào)控作物生長及水肥利用的試驗方法 214
7.2 抗蒸騰劑型噴施濃度調(diào)控作物生長及水肥利用 216
7.2.1 抗蒸騰劑對日耗水量的影響 216
7.2.2 抗蒸騰劑對葉片氣孔微觀形態(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)控作物生長及水肥利用 222
7.3.1 對玉米生理生長的影響 222
7.3.2 對玉米產(chǎn)量及水分利用效率的影響 226
7.3.3 對玉米土壤養(yǎng)分利用的影響 227
7.3.4 結(jié)論 228
參考文獻 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)控對作物的影響效應(yīng) 236
8.3.1 根系指標及根系吸水對調(diào)控的響應(yīng) 237
8.3.2 作物光合生理性能對調(diào)控的響應(yīng) 260
8.3.3 作物內(nèi)源激素分泌對調(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 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)流過程模型 277
9.1.1 擊濺過程中表層土壤導(dǎo)水率模擬 277
9.1.2 入滲產(chǎn)流過程模擬 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 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 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態(tài)模型 314
10.2.1 一維土壤水運動解析解的討論 314
10.2.2 模型的基本假定 316
10.2.3 施入SAP 后土壤擴散率和導(dǎo)水率的推求分析 316
10.2.4 模型的檢驗 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態(tài)模型 320
10.3.1 常規(guī)條件下的土壤水分運移模型 320
10.3.2 SAP 應(yīng)用條件下的土壤水分運移模型 321
10.3.3 根系吸水項反求估算方法及穩(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 337
10.3.6 模型在田間條件下的應(yīng)用及驗證 341
10.3.7 討論 344
10.3.8 結(jié)論 345
參考文獻 346
第11章 適用于化控制劑應(yīng)用下的作物生長模型 347
11.1 篩選適用于化控制劑