利用沼液的地下滴灌系统中水质对滴头性能的影响：为优化灌溉系统提供关键依据

《Irrigation Science》：Water quality dominance in the emitter performance of subsurface drip irrigation systems utilizing biogas slurry

为解决沼液用于地下滴灌（SDI）时滴头易堵塞的问题，研究人员开展了 720 小时的原位田间加速实验。结果发现实验中后期细菌基因拷贝数和胞外聚合物（EPS）含量显著增加，随机森林（RF）分析确定石英是堵塞物质的重要成分。该研究为制定水质控制标准提供了基础。

　　厌氧消化的副产物沼液大规模生产，为农业可持续再利用带来了重要机遇。地下滴灌（SDI）为沼液应用提供了精确且可控的方法。然而，由于沼液中微生物和悬浮固体浓度较高，滴头堵塞仍是主要挑战。本研究进行了一项 720 小时的原位田间规模加速实验，以探究地下水（CK）和沼液（BS）灌溉系统中的堵塞机制。利用共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）、X 射线衍射（XRD）和 16S rRNA 测序对堵塞物质（CS）进行表征。结果显示，在实验中期和末期，细菌基因拷贝数显著增加（66.08 - 136.88%），胞外聚合物（EPS）含量显著上升（31.15 - 68.20%）。细菌群落组成存在显著差异：CK 表现出更大、更复杂的分子生态网络（MENs），而 BS 处理显示出更高的连通性（11.181 对 9.573）、模块性（0.879 对 0.800）和网络稳定性。随机森林（RF）分析确定石英是最重要的变量，对堵塞物质的主要成分贡献为 32.37 - 51.01%。水质因素，包括化学需氧量（COD_cr）和总悬浮固体（TSS），与矿物沉淀动态显著相关，而五日生化需氧量（BOD₅）和 TSS 对 MENs 的关键模块有显著影响。本研究为制定水质控制标准奠定了基础，并为优化废水处理和过滤设备以减轻滴头堵塞提供了思路，从而提高利用沼液的 SDI 系统的性能和使用寿命。