硝化和脲酶抑制剂对华北冬小麦-夏玉米轮作固碳减排效果评价

全面、准确分析重要农业管理措施对于农业固碳减排的影响特征,对于中国农业可持续发展具有重要意义。该文以华北平原冬小麦-夏玉米生产为对象,研究硝化/脲酶抑制剂对土壤温室气体(CO_2、N_2O和CH4)排放、土壤有机碳和作物产量的影响;在此基础上利用土壤碳库排放法(soil based approach,SBA)、生物量排放法(crop based approach,CBA)和土壤&生物量排放法(soil&crop based approach,S&CBA)3种方法对农田净温室气体效应(net greenhouse gas warming potential,NGWP)进行评价。研究发现,相比只施尿素(U)处理,尿素+硝化抑制剂(NI)、尿素+脲酶抑制剂(UI)和尿素+硝化抑制剂+脲酶抑制剂(NIUI)均能增加粮食产量和降低净温室气体排放。用S&CBA方法计算得到的农田温室气体净排放的潜力最大(15 704~17 860 kg/hm^2),CBA法次之(4 195~7 107 kg/hm^2),SBA法最低(-7 304^-6 599 kg/hm2)。由于3种方法的固碳单元不一样,评估结果差异较大、一致性差。S&CBA方法更适于评价强调粮食生产条件下的农田净温室气体效应。增加作物籽粒和秸秆产量,降低化肥使用和减少灌溉量是提高当前华北平原农田温室气体系统净排放潜力的主要措施。

扰动边坡植被恢复过程中的土壤性质演变

采用空间代替时间法研究了扰动边坡植被恢复过程中的土壤性质演变。结果表明,扰动边坡植被恢复过程中土壤含水量呈上升趋势,土壤容重呈下降趋势。随着植被的恢复,土壤物理性质逐渐改良。土壤有机质、全氮、速效氮、微生物量碳、微生物量氮、土壤呼吸呈上升趋势。全磷和全钾变化趋于稳定,速效磷和速效钾随着植被恢复演替在前期呈现增加的趋势,随后又降低,最后趋于稳定。土壤微生物呼吸速率随着植被恢复年限的增加呈上升趋势,说明植被在恢复过程中,土壤的熟化程度越来越高。

不同质地农田土壤酶活性差异分析

通过对3种质地(沙壤、中壤和重壤)农田的土壤酶分析,得出沙壤土的酶活性低于中壤土和重壤土,重壤土的脲酶活性最高,沙壤土的转化酶活性最低,中壤土的磷酸酶活性最高。土壤酶活性随着农田土层深度(0～30 cm)的增加而降低。

AB菌生物有机肥对土壤生物特征和肥力的影响

为了促进开挖土壤的改良以及将微生物肥应用于退化土壤的修复,通过室内试验研究专利产品AB菌生物有机肥对开挖土壤养分、酶活性、微生物量的影响。结果表明:AB菌生物有机肥可显著增加土壤微生物数量,提高土壤养分含量和土壤微生物量C、N的含量,增强土壤酶活性。施用AB菌肥的土壤中磷细菌总数高于未施用的4～6倍,固氮菌约为4～7倍,钾细菌约为5～8倍;全氮、速效氮、速效磷、速效钾含量分别提高了0.6～0.8倍、0.8～1.4倍、2.5～3.2倍、0.3～0.9倍;脲酶、中性磷酸酶、转化酶的活性分别提高了0.4～0.5倍、1.7～2.1倍、0.4～0.7倍;有机质、微生物量C、N含量分别增加了1.1～2.0倍、0.8～1.7倍、3.1～7.6倍。未施用的土壤随培养时间的延长以上各项指标未出现显著性变化。

雅砻江官地水电站生态护坡工程初期土壤肥力状况

以雅砻江官地水电站生态修复工程为例,对种植槽客土回填植草技术(ESS)和植被混凝土基材生态防护技术(CBS)在工程扰动区应用初期的土壤肥力状况进行了研究。通过选取4块具有一定代表性的生态恢复边坡样地及一块对照样地,对各样地的土壤肥力相关指标进行了测定,同时应用土壤标准综合级别法分析了土壤肥力的变化。结果表明,4块修复边坡样地土壤中有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷和速效钾含量均高于对照样地,同时土壤肥力水平亦显著高于对照边坡,其中右岸植被混凝土边坡肥力最高。说明生态护坡技术可有效改善官地水电站工程扰动区的土壤环境,其中以植被混凝土护坡技术效益最为显著。

新银合欢在不同土壤水分条件下的适生性研究

针对三峡库区消落带淹水变化引起的土壤水分梯度性特征,利用盆栽法模拟各种土壤水分条件,从形态学和生理生化的角度研究了当年实生新银合欢幼苗的不定根数、叶绿素含量及光合生理特性的变化特点。结果表明:新银合欢幼苗受水分变化的影响显著,在水淹条件下,幼苗的株高和不定根数等生长指标均受到明显抑制,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及胞间CO2浓度等光合指标也均显著下降,表现出不利的负向生理生态学响应。而在水分饱和及轻度干旱的水分条件下,幼苗各项指标综合表现最佳,表现出增益的正向响应。因此,新银合欢具有一定耐淹性但相对较弱,耐旱性较强,适宜于土壤水分饱和或偏干旱的环境生长,可考虑列为三峡库区消落带植被恢复建设树种。

土壤磷酸酶测定中不同缓冲溶液对显色液吸收波长的影响

确定了土壤磷酸酶测定时最大吸收波长以及显色时应加入的最佳pH缓冲溶液。研究结果表明，加入pH为8．0-10．0的缓冲液时显色时间快，在可见光区的最大吸收峰在604nm处，其中以pH9．0的吸光度最高，摩尔吸光系数为1．717x10。L／（mol·cm），灵敏度较高。因此确定加入的最佳缓冲溶液pH为9．0，同时选择604nm作为最大吸收波长。

盐碱地冬油菜压青还田对土壤理化性质及花生产量的影响

为改良盐碱地,实现花生的高产高效,探讨冬油菜压青还田对盐碱地花生土壤理化性质的影响。通过大田试验,连续3年在黄河三角洲盐碱地定点设置冬闲地不播种冬油菜、冬油菜蕾薹期压青还田和开花期压青还田3种处理,研究了不同时期冬油菜压青还田对花生结荚期根部土壤容重、孔隙度、土壤团聚体粒径分布、水稳定性等结构特征和土壤pH、速效养分、有机质、盐分等化学性质的影响。结果表明,冬油菜压青还田有效改良了土壤结构特征,显著降低了0~20 cm和20~40 cm土层土壤容重;0~20 cm土层>2 mm、1~2 mm和0.5~1 mm粒级土壤团聚体数量显著增加,<0.25 mm粒级土壤微团聚体数量则显著降低,土壤团聚体水稳定性显著提高。冬油菜压青还田显著增加了0~20 cm和20~40 cm土层有机质、碱解氮、有效磷和有效钾,平均比对照增加10.47%~l5.80%;显著降低了土壤含盐量,平均比对照降低20.76%,但各处理土壤pH差异不显著。从整体看,不同土层土壤理化性质以0~20 cm土层受到的影响较大,40~60 cm土层最小。蕾薹期和开花期冬油菜压青还田花生分别增产22.48%和29.41%,但两处理之间差异不显著。从相关性分析看,>2 mm土壤团聚体与有效养分呈显著正相关,与容重、盐分含量呈显著负相关;<0.25 mm团聚体、容重与速效养分呈负相关。因此,冬油菜压青还田通过改良盐碱地土壤结构特征、增加土壤有效养分和降低土壤可溶性盐分等途径形成相对有利花生生长的土壤理化性状,从而增加了花生产量。

玉米根系分泌物改变酚酸类物质对花生种子发芽及病原菌的化感作用

为进一步探索玉米花生间作缓解花生连作障碍的机理,通过收集玉米根系分泌物,外源添加到酚酸类化感物质处理的花生种子及病原菌培养基中的方法,研究玉米根系分泌物对3种酚酸类化感物质及其混合物化感作用的影响。结果表明,2种浓度(0.75 mmol/L和1.5 mmol/L)的肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸及其混合物,对花生胚芽生长和根腐镰孢菌及炭疽菌2种病原菌起化感抑制作用。玉米根系分泌物对花生种子发芽起促进作用,对花生根腐镰孢菌和炭疽菌主要起抑制作用。添加玉米根系分泌物后,减轻了3种酚酸类化感物质及其混合物对花生种子发芽的化感抑制作用,低浓度处理下化感指数降低了60.10%~88.11%;增强了其对根腐镰孢菌的化感抑制作用,高浓度处理下化感指数增加了28.00%~46.55%;改变了对羟基苯甲酸和3种酚酸类化感物质混合物对炭疽菌的化感效应方向,由促进作用转变为抑制作用。玉米根系分泌物可以减轻花生连作障碍中自毒酚酸物质对种子萌发的化感抑制作用、增强其对土壤中病原菌的化感抑制作用,为玉米花生间作缓解花生连作障碍提供了依据,有利于粮油作物综合产能的协同提升。

粪肥部分替代氮肥对盐碱地冬小麦产量与土壤养分的影响

为探讨不同种类粪肥部分替代氮肥对中度盐碱地上冬小麦产量与土壤养分的影响,本试验在山东省东营市河口区试验地上设置不施肥(CK)、施用化肥[CON:常规施肥处理,氮磷钾(N-P_(2)O_(5)-K_(2)O)用量=267-252-0 kg/hm^(2);OPT:优化施肥处理,氮磷钾(N-P_(2)O_(5)-K_(2)O)用量=210-105-105 kg/hm^(2)]和优化施肥基础上粪肥替代15%或30%氮肥(牛粪肥替代处理代号:DM15和DM30;羊粪肥替代处理代号:SM15和SM30;鸡粪肥替代处理代号:CM15和CM30)共9个处理,研究其对中度盐碱地土壤理化性质、氮肥偏生产力、养分含量和小麦产量效益的影响。结果表明:相比对照(CK)各施肥处理显著增加小麦产量,相比CON,DM15、DM30和SM15处理小麦产量分别提高21.5%、17.7%和1.7%。相比CON,OPT和各粪肥部分替代氮肥处理能增加氮肥偏生产力。相比CON,各粪肥部分替代氮肥处理降低土壤容重和pH值,且土壤有机质含量增幅达32.7%~74.2%,但羊粪肥和鸡粪肥部分替代氮肥会增加土壤EC值。与CON相比,各粪肥部分替代氮肥处理土壤速效氮含量显著增加,速效钾含量均有提高且大多差异显著,土壤有效磷含量除DM30和SM15处理有一定幅度升高外其他处理均降低但差异均不显著,均提高土壤氮钾养分活化系数。DM15、DM30和SM15处理可以提高小麦经济收益,其中DM15处理相比CON增收57.03%,效果最好。综上看出,牛粪肥部分替代氮素化肥(DM15、DM30)可以较大幅度增加小麦产量,提升土壤养分水平,增加经济效益。

不同土壤有机碳测定方法的比较

对土壤碳的准确定量是研究土壤肥力和农业固碳的前提。本文选择我国不同有机碳和无机碳含量的8个代表性土壤/沉积物样品,比较湿氧化法、酸洗法和间接法三类方法对有机碳含量的测定效果。研究结果表明:对有机碳含量为3.4~11.5 g/kg的土壤和沉积物样品,湿氧化法有较低的平均相对误差(0.32%~4.72%)和变异系数(0.40%~1.22%),间接法的平均相对误差(5.16%~20.46%)和变异系数(0.60%~7.00%)都较高,而酸洗法介于这两个方法之间。说明在保持稳定准确的加热温度情况下,湿氧化法对土壤/沉积物有机碳含量的测定比较稳定和准确,且操作简单。对大部分样品,由于酸对土壤无机碳难以充分溶解,造成酸洗法和间接法的有机碳测定值偏高,且变异系数较大。

有机肥替代化肥对设施甜瓜产量、品质和土壤肥力的影响

为减少化肥过量施用带来的土壤肥力下降,甜瓜产量降低、品质下降等问题,以红金蜜甜瓜为试验材料,通过田间小区试验,设计常规施肥(CON)、优化施肥(OPT)、优化施肥基础上有机肥替代15%化肥(OF1)和有机肥替代30%化肥(OF2)共4个处理,研究不同施肥处理对设施甜瓜产量、品质和土壤肥力以及经济效益的影响。结果表明,与CON处理相比,OPT、OF1和OF2处理的甜瓜产量分别增加了1.70%、5.58%和9.82%;VC含量分别增加了41.9%、86.1%和62.3%;硝酸盐含量分别减少了39.0%、49.1%和52.2%;可溶性固形物含量分别增加3.4%、9.4%和10.1%;有机酸分别降低21.3%、32.0%和30.7%;提高了甜瓜品质。有机肥替代化肥还能增加土壤肥力,与CON处理相比,OPT、OF1和OF2处理的有机质含量增加了6.4%、11.4%和15.5%,提高了土壤速效养分含量和养分活化系数,并降低土壤容重。从经济效益上来看,与CON处理相比,OPT、OF1和OF2处理的经济效益分别提高了1.23%(3349元·hm^(-2))、5.84%(15964元·hm^(-2))和11.5%(31492元·hm^(-2))。因此,在土壤地力较好的产区,有机肥替代化肥是提高设施甜瓜产量、品质、土壤肥力以及经济效益的有效措施,其中在优化施肥基础上,有机肥替代30%化肥的效果最好。

无人机折叠翼机构

无人机折叠翼机构是通过改变翼展大小来提升无人机的滑翔能力，理论上展弦比大的飞机滑翔性能好。先进性在于可以大范围地改变翼展大小，提高飞机的滑翔性能。

菌渣还田对设施土壤微生物量碳、氮的影响

[目的]探究设施土壤微生物量碳、氮对菌渣还田的响应,为实现设施瓜菜生产的可持续发展提供理论依据和技术支持。[方法]以草菇菌渣为材料,在山东省莘县进行了田间试验,以常规鸡粪还田为对照(CON),设置5个菌渣(FR)还田量,研究菌渣还田对设施土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和微生量碳(MBC)、氮(MBN)的影响。[结果]5个菌渣还田处理的菌渣使用量分别为15,30,45,60和75 t/hm2相比CON增加了SOC和TN。SOC分别增加了12.0%,11.2%,21.6%,33.1%和31.7%,TN分别增加了3.1%,6.3%,19.9%,29.4%和26.4%。除FR 1以外,其他4个菌渣还田处理相比增加了MBC和MBN,MBC分别增加了16.1%,19.9%,36.8%和50.7%,MBN分别增加了3.3%,37.7%,40.4%和60.9%。相比CON,高量菌渣还田处理增加了MBC/SOC和MBN/TN。相关分析表明,MBC,MBN与SOC和TN均呈极显著正相关。[结论]菌渣还田可以提高土壤有机碳、土壤全氮和土壤微生物碳、氮。土壤微生物碳、氮含量随着菌渣还田量的增加而增加,因此菌渣还田是提高设施土壤微生物活性及土壤肥力的有效措施。

接种比对叶菜类尾菜厌氧发酵产沼气性能影响的研究

以叶菜类尾菜为主要原料进行厌氧发酵,常因"过酸化"导致产气失败,为提高其能源化利用效率,本研究系统比较了10%、20%、30%和40%接种比对产沼气性能的影响。结果表明:接种比为10%和20%时,丙酸、乙酸和氨氮浓度失衡,p H值最低可至4.82和5.50,系统出现不同程度的"过酸化"现象,产气停滞或大大减少,甲烷含量低;而接种比为30%和40%时,丙酸、乙酸和氨氮浓度维持良好平衡,pH值基本维持中性,产气正常。采用较高的接种比对于叶菜类尾菜厌氧发酵正常产气至关重要,同时鉴于30%和40%接种比产气效果差别不大,从经济性角度考虑,确定30%为最佳接种比。

菌渣配施土壤改良剂对马铃薯产量、品质及土壤理化性质的影响

通过大田试验,研究了菌渣与蚯蚓粪以及聚丙烯酰胺PAM配合施用对马铃薯生长发育、产量、商品性、品质以及土壤理化性质的影响。结果表明,与对照组CK(常规化肥)相比,各处理对马铃薯以上各项指标以及土壤理化性质的改良效果均达到显著水平(P<0.05)。其中,T3处理的马铃薯株高、茎粗、主茎数的增幅分别为20.11%、29.97%、17.89%;产量增加24.26%;品质方面,淀粉、还原糖、VC、粗蛋白含量分别提升47.80%、28.26%、16.64%、29.96%;土壤理化性状方面,对土壤容重、孔隙度、盐分、pH的改良程度分别为4.39%、7.13%、23.23%、9.14%。综合考虑,T3处理(常规化肥+菌渣12000 kg/hm^2+蚯蚓粪7500 kg/hm^2+PAM 50 kg/hm^2)为本试验的最佳配比方案。

菌渣还田对设施瓜菜产量、品质和土壤肥力的影响

以设施黄瓜和甜瓜为对象,草菇菌渣为试验材料,在山东莘县进行田间试验,以常规鸡粪还田为对照(CON),设置6个菌渣[0 (MR0)、15 (MR1)、30 (MR2)、45 (MR3)、60 (MR4)、75 (MR5) t/hm^(2)]还田量处理,研究菌渣还田对设施瓜菜产量、品质和土壤肥力的影响。结果表明,菌渣还田处理相比对照处理可以增加设施黄瓜和甜瓜产量幅度分别为28.1%45.3%和0.5%10.4%,黄瓜产量与甜瓜产量都是呈现出随着菌渣施用量的增加先增加后降低的趋势,MR4的增产效果最好;菌渣还田处理相比对照处理显著提高了黄瓜和甜瓜品质,其中MR3和MR4的效果较好;菌渣还田处理相比对照处理显著降低了土壤pH和EC值,降幅分别为2.1%2.4%和29.8%48.1%,土壤有机质增至11.2%33.1%,提高土壤氮磷钾含量及活化系数。综上,菌渣还田可以提高设施黄瓜和甜瓜产量、改善设施黄瓜和甜瓜品质,降低土壤pH和EC值,提升土壤肥力和提高土壤质量,因此菌渣还田是提高设施瓜菜产量、品质及土壤肥力的有效措施,其中菌渣还田量为60 t/hm^(2)的效果最好。

尾菜沼液对基质栽培生菜产量和品质的影响

文章以有机肥为对照(CON),设置4个沼液(BS)施用量,研究尾菜沼液对基质栽培生菜产量和品质的影响。结果表明:3个沼液处理(BS2,BS3和BS4)相比CON增加了生菜产量,分别增加了11.4%,37.9%和35.5%。相对于有机肥,施用沼液能提高生菜的VC含量,降低硝酸盐含量,其中BS2的效果最好。与有机肥处理相比,施用沼液的处理促进了生菜对养分的吸收。综上,适量尾菜沼液可以代替商品有机肥生产基质生菜。

沼液追施对设施甜椒产量、品质及养分吸收的影响

文章以设施甜椒为对象,研究蔬菜废弃物沼液作为追肥对产量、品质和养分吸收的影响,为蔬菜废弃物沼液的合理利用提供技术指导。结果表明,相比追施化肥(T1)处理,沼液部分替代(沼液化肥配施T2)处理和全部替代化肥(T3)处理增加了产量,其中T2的产量最高,而过多的沼液处理(T4)会降低产量;相对于常规施肥,追施沼液能提高设施甜椒的Vc含量,降低硝酸盐含量,提高糖酸比,其中T2的效果最佳;与T1处理相比,追施沼液的处理并没有降低甜椒对养分的吸收。综合分析认为,设施甜椒栽培中追肥管理中沼液和化肥配施是最好的方式。蔬菜废弃物沼液的合理利用对我国农业可持续发展具有重要意义。

蔬菜废弃物堆肥对小油菜产量和品质的影响

文章以蔬菜废弃物堆肥为主要对象,研究其与商品有机肥对基质栽培小油菜产量和品质的影响。研究结果表明:2个堆肥处理(V1和V2)相比商品有机肥(OF)处理增加了产量,分别增加了7.0%和15.9%。与有机肥处理相比,施用蔬菜废弃物堆肥的处理促进了小油菜对养分的吸收。相对于有机肥,施用一定量蔬菜废弃物堆肥能提高小油菜的品质。综上,一定量的蔬菜废弃物堆肥作为肥料是生产基质小油菜一种非常有效的途径。