人工布设基质对农田排水沟水质的影响

本研究选择宁夏灵武农场的典型排水支沟进行人工布设基质,在沟中布设土壤、炉渣、秸秆、锯末4种基质处理及铲草处理和对照（不做任何处理）,研究分析了基质对农田排水沟水质的影响。对基质的组分分析表明,锯末显著地吸附盐分和全氮,吸附量分别达0.4 g.kg 1和0.3 g.kg 1,土壤、炉渣、秸秆均明显地释放盐分,释放量为5.3~50.8 g.kg 1;秸秆显著地释放有机碳,释放量达54.0 g.kg 1;4种基质对全磷吸附效果不明显。水质分析表明,除秸秆处理和对照外,盐分（TDS）在其他处理下显著减少,而化学需氧量（COD）、总氮（TN）、总磷（TP）、NO3-N和NH4＋-N浓度在锯末和土壤处理下均有不同程度的减小。对于整条试验沟道,农田退水中TDS、TN、TP的浓度随着在沟道迁移距离的增加呈明显减小的趋势,至出水断面时浓度分别为0.60~0.80g.L 1、0.24~0.33 mg.L 1和0.04~0.09 mg.L 1。田间沟道试验说明,农田排水沟能有效地截留农田退水污染物,选择适合的基质进行人工布设实际可行,有助于发挥农田排水沟的生态功能。

农林复合措施保土保肥试验分析

在安徽省开展了4组农林复合间作试验。结果表明,等高种植和棉花可明显降低径流中氮、磷的流失,其中等高种植山芋的径流中全氮、全磷分别为10.481mg/L和0.122mg/L,顺坡种植山芋的径流中全氮、全磷则分别为43.112mg/L和0.285mg/L;等高种植棉花的径流中全氮、全磷分别为3.779mg/L和0.109mg/L,顺坡种植棉花的径流中全氮全磷则分别为38.980mg/L和0.288mg/L。沟渠拦截了径流和泥沙,也拦截了水土携带的氮、磷,观察期间,沟渠拦截1号至4号地块径流中氮素总量分别为575.09,631.18,199.45,710.05mg,磷素总量分别为54.54,21.42,23.24,30.13mg;沟渠拦截1号至4号地块流失泥沙中氮素总量分别为3.00,2.95,1.07,3.35g,磷素总量分别为0.80,0.67,0.21,0.69g。山芋—杨树—棉花—杨树复合间作明显降低了农田水土和氮、磷流失量,观察期间,山芋—杨树—棉花—杨树复合间作的径流量和流失泥沙量分别为2623cm3/m2和17.31g/m2,而单一山芋种植下为3138cm3/m2和19.76g/m2,单一棉花种植下为2658cm3/m2和17.87g/m2;山芋和棉花单位面积产生径流中氮磷平均值分别为17.88mg/m2和0.25mg/m2,泥沙中氮磷平均值分别为21.30mg/m2和5.24mg/m2,而山芋—杨树—棉花—杨树复合间作的对应径流和泥沙中氮磷值分别为14.23,0.22,20.08,4.85mg/m2。农林复合生产与沟渠拦截对保土保肥和防控农业面源污染,具有重要的作用。

干湿循环下4种护坡基质对氮素吸附试验研究

为净化农田排水沟水质,分别选取玉米芯、干树叶、锯木渣与土的混合物和全土作为排水沟护坡4种基质,通过室内不同浓度进水和干湿循环条件对其吸收氮素净化水质的能力进行了比较研究。结果表明:对于TN浓度变化,当氮浓度较高和较低时,树叶的净化能力均最好,净化率分别为91.13%和95.08%,其次为玉米芯和原土,净化率分别为78.25%和94.73%;对于NH+4-N浓度变化,当氮浓度高时,树叶具有较高的净化能力,净化率为75.07%,其次为玉米芯,净化率为29.12%,当氮浓度低时,树叶净化能力强,净化率为80.87%,其次为锯末渣,净化率为45.67%;对于NO-3-N浓度变化,当氮浓度高和低时,树叶具有较高的净化能力,净化率为49.52%和76.5%,其次为锯木渣,净化率为55.47%。随着循环次数的增加,基质对TN和NO+3-N的净化能力降低,选取合适的护坡基质,有助于农田水质净化。

基于集对法的土工袋砌护农田排水沟道边坡稳定性评价

针对宁夏引黄灌区农田排水沟道局部滑塌严重的实际状况,采用土工袋砌护沟道边坡,并进行了边坡稳定性的监测与评价。介绍了课题组在宁夏引黄灌区青铜峡邵岗镇东方红村高标准农田建设项目区实施的土工袋砌护农田排水沟道边坡稳定性监测仪器布置概况,分析讨论了2018年原型监测试验数据。在此基础上,选取沟道边坡土压力、孔隙水压力以及边坡内部位移等参数,结合影响土工袋砌护农田排水沟道稳定性的其他因素,采用集对法评价土工袋砌护固坡模式下农田排水沟道的稳定性,并且与草土木桩护坡效果进行对比。结果表明,土工袋砌护农田排水沟道固坡效果良好,集对分析法应用于农田排水沟道稳定性评价是可行的。