土壤磷素地表径流提取系数研究进展

土壤磷素地表径流提取系数(phosphorus extraction coefficient,ECp)是模拟表层土壤可溶性磷随地表径流迁移,估算农业磷非点源污染负荷模型中的一个重要参数。当前ECp的相关研究存在内涵模糊,确定方法各异,变异范围和影响机制也不够清晰等问题。本文梳理了国内外相关研究中ECp的提取方法、影响因素,为提高农业磷非点源污染评估的精度提供理论依据。ECp定义为地表径流溶解态磷(dissolved phosphorus,DP)浓度与表层土壤可溶性磷含量的比率。该系数通常基于降雨试验,通过建立地表径流DP和表层土壤磷含量的线性回归方程,用回归线的斜率表示ECp,因此其概念本质主要体现在统计学意义上。ECp受降雨、土壤、植被覆盖和农田管理措施等多种因素影响,变异范围较大。ECp通常与土壤黏粒含量、吸附性、植被覆盖度等因素呈反比,而与土壤初始含水量呈正比。非石灰性土壤ECp值一般大于石灰性土壤。为简化计算,ECp在NPS污染模型中通常被设为一个定值。例如,在化学物质、径流和土壤侵蚀(chemicals,runoff,and erosion from agriculture management,CREAMS)及农业非点源(agricultural nonpoint source,AGNPS)模型中,ECp值设为7.5,而在土壤侵蚀和作物生产力评价(erosion/productivity impact calculator,EPIC)和水土评估工具(soil and water assessment tools,SWAT)模型中,ECp值则设为5.7。因此,未来研究仍需重视ECp的物理内涵,精准测算多次降雨平均和动态ECp,阐明土壤磷素地表径流提取的动力机制;加强地表径流和表层土壤中可溶性磷素含量间的非线性关系的研究,提高ECp值确定方法的适用性;深入分析不同区域ECp的变异特征和影响因素,针对施肥频繁且易发生复杂强烈水力侵蚀的坡耕地,尤其需要提出ECp的校正值;用核定后或者监测获得的ECp统计值代替现有NPS污染模型中的常数,以提高土壤磷素流失负荷模拟精度。

研究生导师在研究生创新能力培养过程中的作用

从研究生导师在研究生创新能力培养中的指导内容、指导时间及频率、导师自身能力等方面,分析了目前我国研究生导师在研究生创新能力培养过程中的作用及存在的主要问题,并分析了这些因素对研究生创新能力形成的影响。针对这些问题和因素,分别在指导内容、指导时间及频率、导师自身业务能力和职业素养能力等方面提出了导师在研究生创新能力培养过程中的作用的建议和启示。同时,对于研究生本身在创新能力提高过程中的作用,给出了相应的建议,为研究生创新能力培养提供了一定的指导。

轮耕促进豫北潮土区小麦根系生长和产量增加

【目的】基于耕作定位试验,探索适宜豫北潮土地区的耕作模式。【方法】试验基于始于2016年的耕作定位试验,试验3年一个轮耕周期,选择5个典型处理:(1)连续旋耕(RT-RT-RT);(2)深耕-旋耕-旋耕(DT-RT-RT);(3)深耕-旋耕-浅旋耕(DT-RT-SRT);(4)深耕-条旋耕-浅旋耕(DT-SRT-SRT);(5)深耕-浅旋耕-旋耕(DT-SRT-RT),于2021年测定并分析不同轮耕模式下小麦各生育时期根系性状、光合特性、小麦养分含量、产量,以及土壤孔隙性、土壤团聚体分布。【结果】相较于RT-RT-RT,其他轮耕模式均促进了小麦根系生长,其中以DT-SRT-RT处理的效果最为显著。在拔节期各根系性状增幅最高,其中总根长(RL)提高了80.8%,根表面积(SA)提高了54.1%,根体积(RV)增大了51.5%,根直径(RD)增大了21.9%。随着生育时期推进,各根系性状增幅逐渐下降,其中RL增幅为39.0%—28.8%,SA为21.7%—10.8%,RV为12.4%—17.8%,RD为17.5%—24.5%。与RT-RT-RT处理相比,轮耕处理的小麦光合特性均有所改善,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)以DT-SRT-RT处理较为明显,在拔节期涨幅分别为25.7%、41.5%和20.5%;在开花期分别提高了55.4%、21.7%和17.4%,但在灌浆期只有Pn和Gs分别提高了9.7%和13.6%,而Tr则降低了6.7%。与RT-RT-RT处理相比,不同轮耕处理不同程度上提高小麦各器官内全量养分含量,其中DT-SRT-RT处理叶、茎和根中氮含量分别提高了66.2%,80.1%和61.1%;叶和茎中的磷含量提高了31.2%和38.4%;根系钾含量提高达50.0%。相较于RT-RT-RT,DT-SRT-RT处理显著提高了20—30 cm土层土壤孔隙度,最高提高了27.1%;轮耕处理显著降低了0—30 cm土壤容重。轮耕处理有助于提高>0.25 mm土壤大团聚体的占比,其中DT-SRT-SRT处理显著提高了0—20 cm土层>0.25 mm大团聚体的占比;但轮耕处理降低了<0.053 mm黏粉粒的占比。此外,不同轮耕模式的小麦根冠比、穗数、穗粒数、千粒重和产量均高于RT-RT-RT处理,其中DT-SRT-RT处理根冠比增加了55.6%,穗数提高了45.3%,产量提高了20.7%。由相关性分析可得知,根长、净光合速率、气孔导度和产量均呈正相关关系。【结论】在豫北潮土小麦玉米轮作区,轮耕模式改善了土壤孔隙性及小麦根系构型,提高了小麦光合速率、植株全量养分含量和产量,其中以深耕-浅旋耕-旋耕效果最佳。

轮轨接触下阻尼板车轮降噪特性试验分析

【目的】提高评价阻尼板车轮的降噪特性准确率。【方法】在轮轨接触下,利用特制工装并依据半消声室声学测试标准,对标准车轮WA和阻尼板车轮WB展开声辐射测试。【结果】1)相比轴向,径向激励下的降噪效果更好,达到了10.6dB(A),而轴向激励下只有7.8 dB(A)。2)阻尼板对车轮在频率800 Hz以下几乎没有降噪效果,但在800 Hz以上时降噪效果有明显提升。3)阻尼板能够很好地抑制车轮径向缩张和轴向弯曲运动,降低振动,减小车轮声辐射。【结论】阻尼板对车轮有较好的降噪效果和降噪频段,具有理论参考意义,可为阻尼板车轮的研究提供试验依据。

双组分水性超薄耐磨反光标线研发与应用研究

针对季冻区传统标线较厚、易被铲雪车破坏、造成浪费且灌封开槽施划标线易损坏原路面等问题,在现有水性标线涂料配方基础上,对乳液进行改性,引入分子杂化技术、自交联技术、快干技术等,将基料与颜填料复配,通过对涂层性能、玻璃珠黏附性及施工性能等进行测试,确定涂料性能最佳的配方,研发出一种耐高低温变换、黏结力强、耐雪铲的双组分水性超薄耐磨反光标线涂料。工程实际应用证明,与传统热熔标线材料相比,具有显著的耐雪铲能力,经过2 a的服役时间依然可以保持较好的完整性及视认性,应用效果显著。

老化微塑料吸附重金属镉及其毒性效应

微塑料广泛存在于各种环境介质中,且能够作为载体影响其他污染物环境行为.本文主要探究了不同老化程度的微塑料PE和PP对重金属镉(Cd)的吸附特性及生物毒性.结果表明,微塑料颗粒随老化程度的增加其对Cd的吸附能力逐渐增强.通过模型拟合发现,初始微塑料和老化微塑料对重金属Cd的吸附动力学符合准二级模型,热力学符合Freundlich吸附模型.实验结果表明,微塑料吸附Cd的量与环境pH值及微塑料浓度密切相关.随pH值升高,由于微塑料表面的去质子化作用Cd的吸附量逐渐增加.然而,随着微塑料浓度升高,微塑料颗粒表面吸附位点的竞争作用则导致Cd吸附量的降低.微塑料吸附Cd后其复合污染的生物毒性有所增加,二者的复合生物毒性与微塑料老化程度、Cd吸附量正相关,存在明显的协同效应.本研究为充分认识微塑料及老化微塑料在环境中的行为作用提供理论依据,为准确评估微塑料与其他污染物复合污染的生态风险提供参考.

种植密度和施氮量对豫北潮土区小麦光合特性和产量及土壤氮素的影响

为揭示种植密度和施氮水平对土壤氮素形态及小麦光合作用、产量的影响,在大田条件下,分别设置常规小麦播量+常规施氮量(CBCF)、小麦播量增加30%+常规施氮量(ZBCF)、小麦播量增加30%+氮量减施20%(ZBJF)、常规小麦播量+氮量减施20%(CBJF)共4个处理,其中小麦常规播量为232.5 kg·hm^(-2);常规施氮量为219 kg·hm^(-2)。分析不同处理下小麦主要生育期的光合参数指标、成熟期小麦产量及土壤不同形态氮素含量。结果表明,①净光合速率和叶绿素含量随生育时期呈现先上升后下降趋势,其中CBJF处理提高了拔节期净光合速率;ZBJF处理在灌浆期的净光合速率最大,为20.53µmol·m^(-2)·s^(-1),同时增加了小麦拔节期叶绿素含量。②胞间CO_(2)浓度和气孔导度均随生育时期呈现下降趋势,其中在拔节期常规施氮肥处理显著高于氮肥减施处理;灌浆期ZBJF处理胞间CO_(2)浓度和气孔导度显著高于其他处理,分别为270.87µmol·mol-1和0.33µmol·m^(-2)·s^(-1)。③蒸腾速率随生育时期呈现先上升后下降趋势,在灌浆期ZBJF处理的蒸腾速率最高,为3.51µmol·m^(-2)·s^(-1)。④ZBJF处理的穗粒数较CBJF处理增加12%,且减氮处理的小麦产量显著高于常规施氮处理。⑤相较于CBCF处理,氮肥减施处理降低了10—20 cm土层中全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮和微生物量氮含量。本试验条件下,氮肥减施处理虽然减少了10—30 cm土壤有效态氮含量,但小麦生长和产量相较于常规施氮处理并未受到影响,从而提高了氮肥偏生产力,其中ZBJF处理提高了小麦灌浆期主要光合作用参数,并提高了小麦穗粒数、千粒重和产量。

河南省典型土壤类型及土地利用方式对土壤活性有机质及碳库管理指数的影响

基于河南省典型土壤类型和不同土地利用方式,研究其对土壤活性有机质和碳库管理指数变化影响特征,为河南省土壤的开发利用及可持续发展提供理论依据。结果表明:1)在褐土和潮土中,果园土壤有机质质量分数最高,分别比荒地高70.12%和29.04%。在砂姜黑土中,农田土壤有机质质量分数显著高于其他土地利用方式,为23.61 g/kg。2)在褐土中,果园利用方式有利于提高土壤低活性有机质(LLOM)和高活性有机质(HLOM)质量分数,但荒地土壤的总活性有机质占总有机质的比例高达67.79%;在砂姜黑土和潮土中,农田利用方式显著提高土壤各活性有机质的质量分数,其总活性有机质的比例分别为48.66%和41.08%。3)不同土壤类型下,农田土壤的碳库指数(CPI)数值均>1。在褐土中,菜地利用方式有利于LLOM和中活性有机质(MLOM)的土壤碳库管理指数(CPMI)的提高,分别为95、137。在砂姜黑土和潮土中,农田利用方式有助于土壤各活性有机质的CPMI的增高,值的范围分别为183~202和154~171。土地利用方式和土壤类型×土地利用方式互作均对土壤各活性有机质和碳库管理指数的影响达到极显著水平。综上,在褐土中,果园利用方式提高土壤LLOM和HLOM含量效果最佳;在砂姜黑土和潮土中,农田利用方式有助于提高土壤各活性有机质质量分数。土地利用方式及土壤类型×土地利用方式互作对土壤总有机质、各活性有机质和碳库管理指数均产生极显著的影响。

木醋液对不同品种小麦富集转运Cd以及根际土壤Cd形态转化的影响

为探讨木醋液在重金属污染农田土壤修复应用的可行性,采用田间小区试验,研究木醋液施用对Cd污染农田中当地3个普遍种植品种小麦的生长及对重金属镉(Cd)的富集、转运及根际土壤Cd含量和形态等指标的影响。结果表明:施用木醋液显著提高各品种小麦籽粒和秸秆的生物量(p<0.05),各品种小麦秸秆Cd分布系数提高8.91%~20.44%,而籽粒和根的分布系数分别降低13.93%~35.93%,4.76%~18.76%;各品种小麦秸秆和根的Cd富集系数显著提高(p<0.05),表现为C品种>A品种>B品种;各品种小麦Cd在根—秸秆转运系数(TF根—秸秆)显著提高(p<0.05),而Cd在秸秆—籽粒转运系数(TF秸秆—籽粒)除C品种外均显著降低(p<0.05)。各品种小麦根际土Cd含量比种植前分别降低0.26,0.23,0.21 mg/kg,施加木醋液处理根际土Cd含量比种植前降低13.11%~16.97%。小麦种植前后土壤Cd的赋存形态差异显著(p<0.05),可交换态和铁锰氧化物结合态显著提高(p<0.05),有机物结合态、残渣态显著降低(p<0.05)。因此,施加木醋液显著提高小麦各部位生物量(p<0.05),对籽粒Cd含量影响不显著,增加根部向秸秆的转运系数,有助于小麦秸秆对Cd的积累,但不增加小麦籽粒的超标风险,可通过秸秆离田这一措施将Cd从农田土壤逐步移除。

吉木萨尔页岩油长水平段固井技术

吉木萨尔页岩油作为我国未来石油勘探开发的重要接替区,新疆油田公司在吉木萨尔页岩油部署了JHW00421和JHW00422两口试验井,水平段长3 100m和3 500m,使用油基泥浆。针对现场情况,制定了相应的固井技术措施确保固井质量,具体措施包括:模拟套管串强度通井,优化扶正器安放设计,使用油基泥浆专用高效冲洗型隔离液冲刷井壁,采用高强度国产韧性水泥浆体系,使用变排量以及漂浮顶替技术。这些技术措施在现场应用取得了较好的效果,JHW00421井全井固井质量优。

苯并[a]芘污染土壤的丛枝菌根真菌强化植物修复作用研究

研究了种植紫花苜蓿 (MedicagosativaL )在接种和不接种菌根真菌 (GlomuscaledoniumL )情况下对土壤中苯并 [a]芘 (B[a]P)的降解动态。历经 90天的温室盆栽试验表明 ,较高浓度 (10 0mgkg-1)B[a]P能降低菌根真菌对植物根的侵染率。种植紫花苜蓿和接种菌根真菌能促进土壤中可提取态B[a]P的降解 ,在接种情况下 ,有植物时对三种浓度 (1mgkg-1,10mgkg-1,10 0mgkg-1)B[a]P的降解率分别达 86 2 %、86 6 %、5 7 0 % ;而没有植物时B[a]P的降解率为 5 3 5 %、5 3 0 %、33 0 %。不接菌根真菌时的降解率比接菌根真菌的低得多 ,不接种菌根真菌时 ,有植物的B[a]P降解率分别达 75 9%、77 7%、5 3 4 % ;而不种植物的降解率分别为 5 4 9%、5 2 6 %、34 1% ,低、中浓度 (1mgkg-1,10mgkg-1)两处理的降解率明显地高于高浓度处理(p <0 0 5 )。B[a]P添加对土壤中多酚氧化酶活性有较大的影响 ,特别是高浓度B[a]P处理土壤的酶活性明显地低于其它三个处理 ,接种菌根真菌能够提高土壤中的酶活性 ,从而促进了土壤中B[a]P的降解。

双组分水性厚涂型标线涂料的应用研究

结合热熔型与水性标线涂料的相关规范要求,对水性涂料进行改性,从而研发出性能优良的新型标线涂料——双组分水性厚涂型道路标线,并对技术创新点、视认效果、厚涂耐磨特点、抗压强度、干燥性能等方面进行详细的阐述。

多环芳烃污染土壤的微生物与植物联合修复研究进展

本文综述了多环芳烃(PAHs)污染土壤中微生物降解途径、机理及生物反应器的应用,并从植物修复角度,进一步阐述了与微生物联合作用促进污染土壤中PAHs降解的途径、机理及其应用。提出了利用微生物共代谢降解及其与植物联合修复PAHs污染土壤环境的生物修复技术未来研究课题。

黑麦草对苯并[a]芘污染土壤的根际修复及其酶学机理研究

采用室内盆栽试验方法,研究了黑麦草(Lolium multiflorum L.)对多环芳烃苯并[a]芘污染土壤的修复作用。结果表明,土壤中苯并[a]芘的可提取态浓度随着时间延长而逐渐减少,黑麦草加快了土壤中可提取态苯并[a]芘浓度的减少,提高了苯并[a]芘在土壤中的降解率,在1、10、50mg·kg-1苯并[a]芘处理浓度下,黑麦草生长土壤中苯并[a]芘的降解率分别达90.3%、87.5%、78.6%;而没有黑麦草生长土壤中苯并[a]芘的降解率则为79.3%、66.4%、55.6%。黑麦草根系增强了土壤中多酚氧化酶和脱氢酶的活性以及增加土壤中微生物碳的含量,从而提高植物对苯并[a]芘的降解率。植物的地上部也可积累少量苯并[a]芘,但植物对苯并[a]芘的吸收不是黑麦草对其修复的主要机制。土壤自身具有修复苯并[a]芘的潜能,种植黑麦草具有强化土壤修复苯并[a]芘污染的作用。

不同有机酸对烤烟品质和产值的影响

采用大田试验研究了苹果酸、油酸和腐殖酸对烤烟品质指标及产值效果的影响。结果表明,3种有机酸能明显提高烟叶中P素、K素、总糖、还原糖含量、钾氯比和糖碱比值,以及糠醛、苯甲醛、茄酮、巨豆三烯酮和新植二烯等主要香气成分的含量,改善烟草的香吃味。同时不同程度地降低烟叶中N素、淀粉、蛋白质、烟碱和氯离子的含量,从而协调和平衡烟叶中的化学成分,改善烟叶的品质。其中,苹果酸的效果最佳,腐殖酸和油酸次之。苹果酸可明显提高烤烟的均价和上中等烟的比例,腐殖酸可明显提高烤烟的产量、产值及上中等烟的比例。

不同有机酸对烤烟生长发育和生理生化特性的影响

采用水培的方法,研究了不同有机酸对烟草生长发育和生理生化特性以及养分含量和积累的影响。结果表明,有机酸能够促进烟草的生长发育,增加叶绿素含量,提高硝酸还原酶、转化酶、淀粉酶活性和根系活力,降低烟草体内的丙二醛含量,提高N、P、K在烟叶中的积累量。但是不同种类的有机酸作用的程度不一样,苹果酸、乳酸、柠檬酸的效果相对较好,苯甲酸和腐殖酸次之。

施磷肥对Cd污染土壤中油麦菜生长及吸收重金属的影响

采用网室盆栽试验方法,研究了在镉(Cd)污染的石灰性潮土中施入磷肥(P)对油麦菜生长及其对Cd,Cu,Zn,Mn重金属元素的含量和吸收量的影响.结果表明,向Cd污染程度不同的土壤中施磷肥显著地促进了油麦菜生长,增加程度随Cd污染的加重呈先增大再减小趋势;磷肥的施入显著降低了植株体内Cd的含量,对Cu,Zn,Mn的含量也有一定程度的降低;但促进了油麦菜对Cd元素的总吸收量,高含量Cd污染土壤增施磷肥时,植株对Cd的总吸收量最大;施磷也促进了油麦菜对Cu,Zn,Mn的总吸收量,且其增加幅度随Cd污染程度的加深呈先增加再减小趋势;同时发现植株体内Cd的含量与进入土壤环境中的Cd含量呈显著正相关关系.

土壤中有机污染物的植物修复研究进展

植物修复是土壤有机污染物修复的有效途径之一,主要包括植物吸收、根际土壤酶促进降解和微生物对其的一系列降解。本文简述了植物修复的含义,系统综述了植物修复有机污染物的机理,并阐述了利用植物对农药、氯代化合物、多环芳烃和其它有机污染物进行修复的研究成果与应用,展望了今后进一步研究的重点。

烤烟钾素营养及提钾技术研究进展

钾素对烟草的生长发育、产量和品质以及卷烟制品的安全性都具有重要的作用。从烤烟钾素生理、影响含钾量的主要因素、提高含钾量途径等方面进行了综述,并提出了今后应注意的研究方向。

保水剂对玉米生长和土壤养分转化供应的影响研究

利用盆栽试验研究了砂薄土壤中施用保水剂对作物的生长性状及生物量和施入保水剂后对土壤养分转化与供应的影响,研究结果表明,施用保水剂能显著提高株高,增加总叶面积,增加作物的生物学产量和提高肥料利用率改变土壤的固、液、气相比,使之更趋于合理同时保水剂的施用使得土壤有效水贮量增加,在提高土壤田间持水量和速效钾含量的同时,也促进了土壤中有机物质分解与矿化。