再生水灌溉下草坪草的生长机制、环境效应及需水规律研究

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污水经二级处理,达到农田灌溉用水标准的再生水,可以用来灌溉草坪。采用再生水灌溉草坪,不仅缓解清洁水资源紧缺压力,而且减少肥料施用量,同时符合改善城市水环境的亟待需求,有利于水环境的协调发展。再生水虽经无害化处理,但限于经济和技术因素仍含有较高的全盐含量,以及较高的钠离子、碳酸氢根离子含量,其对草坪草的生长及土壤环境势必存在不良影响。为掌握再生水灌溉下草坪草生长机制、环境效应及需水规律等问题,以草地早熟禾和北京市典型区再生水水质为研究对象,在田间小区和温室盆栽条件下开展了2年的试验研究,主要结论如下:(1)田间小区试验第2年,降水量相对稀少,与清水灌溉相比再生水灌溉促进草坪草生长,随着灌溉水量的增加,草坪草分蘖数增多、株高增大、剪草量增加;草坪草生长受供水量影响,高水分处理下温度指标及降水量的增加不利于草坪草生长发育,干旱胁迫处理下湿度及降水量的增加促进草坪草的生长发育。 (2)获得了日光温室内盆栽条件下再生水灌溉不同处理草坪草观赏品质的变化规律,与清水灌溉相比,再生水灌溉有利于提高草坪草观赏品质,随着供水量的增加草坪草观赏品质增加。轻微干旱胁迫下草坪草观赏品质综合评判结果明显优于清水适宜灌处理。 (3)对再生水灌溉下盆栽草坪养分分配规律的研究表明,与清水适宜灌相比再生水灌溉有利于氮素、钾素及氯素向草坪草植株地上部分分配,随着供水量的增加地上部分器官含氮量、含钾量及含氯量呈减小趋势,而含磷量呈增加趋势。通径分析表明,叶片钾含量、根状茎氯含量、茎中磷含量及叶片氯含量对草坪草综合质量直接作用最大。 (4)盆栽试验条件下草坪草生长速率及生理生化指标的变化规律研究结果表明,与清水适宜灌相比,混合适宜灌和再生水适宜灌草坪草生长速率增量分别为61.54%、76.92%;再生水灌溉水分处理下供水量与生长速率成正相关;脯氨酸含量与土壤水分含量成明显负相关。与清水灌溉相比,再生水灌溉下叶片叶绿素及类胡萝卜素含量较高,而再生水灌溉水分处理下叶绿素及类胡萝卜素含量差异不显著。 (5)盆栽草坪试验表明,与清水灌溉相比短期内采用再生水灌溉不会使大量氮素残留于土壤,不会快速提高土壤供磷水平,土壤速效钾增加不显著,土壤阳离子含量增加不显著。再生水灌溉不同水分处理下,土壤养分元素累积量与供水量成反比,特别是在中度及重度干旱胁迫处理下土壤速效养分累积明显。通过对再生水灌溉下土壤化学性质主成分分析表明,再生水灌溉下土壤盐分离子及氮钾元素变化较快,其次是水溶性钠离子,再次为速效磷。 (6)全生育期内田间小区7~8月为草坪草耗水高峰期,但9月份后降水稀少致使草坪草水分亏缺严重,该生育期为草坪草水分管理关键期。草坪草作物系数与需水系数在生育期内变化规律相似,可以用E601蒸发皿观测值乘以1.28修正系数来估算草坪草需水量;也可以采用小型D-20蒸发皿测定值乘以0.81修正系数来估算草坪草需水量。95%水平年草坪需灌水15次,平均净灌水定额为28.4mm;75%水平年草坪需灌水11次,平均净灌水定额为27.1mm;50%水平年草坪需灌水7次,平均净灌水定额为28.3mm;25%水平年草坪需灌水2次,平均净灌水定额为21.0mm。
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