长期秸秆深翻还田及养分管理对潮土有机碳矿化影响

为了明确耕作方式与养分管理对华北潮土土壤有机碳矿化的影响。基于连续15 a(2007—2022年)耕作与养分管理模式长期定位试验开展研究,长期定位试验分为农民习惯耕作管理模式(秸秆不还田+浅旋耕RP-S,rotate plow without straw return)和高产耕作管理模式(秸秆还田+深翻耕DP+S,deep plow with straw return)2个主处理,以及对照施肥(CK)、农民习惯施肥(CON)和优化施肥(OPT)3个副处理,共计6个处理。于2022年10月,采集表层(0~20 cm)土壤样品,分析土壤有机碳及活性碳组分含量与土壤碳库管理指数,并采用室内培养法,测定土壤有机碳矿化速率,利用一级动力学方程拟合土壤有机碳潜在可矿化量和碳半周期,应用结构方程模型揭示长期不同耕作模式与养分管理措施下,土壤有机碳的周转规律。多年试验数据得出,在RP-S条件下,C/N(SOC and TN ratio)总体呈逐渐下降趋势,在DP+S条件下,C/N总体呈先降后增趋势。秸秆还田+深翻耕处理显著提高了土壤活性有机碳组分含量(P<0.05),且碳库管理指数(CPMI,carbon pool management index)提升显著(P<0.05)。与农民习惯施肥相比,优化施肥可以显著提高土壤有机碳含量12.35%。在DP+S条件下,优化施肥显著提高了土壤易氧化有机碳(ROC,readily oxiedozable carbon)与CPMI。各处理土壤有机碳矿化速率均在1 d达到最大,而后1~10 d迅速下降,10 d后缓慢下降直至稳定,有机碳矿化速率随时间呈对数函数型变化,不同处理土壤有机碳矿化速率均符合一级动力学模型。秸秆还田+深翻耕显著提高了累积矿化率(潜在可矿化量与土壤有机碳的比值)23.59%,而优化施肥可以显著降低累积矿化率22.12%。土壤有机碳矿化累积量(C_(t))与土壤有机碳(SOC,soil organic carbon)、土壤活性碳组分和土壤碳库管理指数均呈极显著正相关关系(P<0.01),与土壤潜在可矿化有机碳量(C_(0))呈显著正相关关系(P<0.05),结构方程模型表明,耕作管理、微生物碳(MBC,microbial biomass carbon)和ROC是影响土壤有机碳周转能力和固碳能力的直接因素,耕作与施肥管理可通过对土壤有机碳及活性碳组分的影响,间接影响土壤有机碳周转能力,进而影响土壤固碳能力。长期秸秆深翻耕还田结合优化施肥有利于提高土壤固碳能力,促进农田资源的增碳及可持续利用。

复合材料修复技术与可修复性研究综述

复合材料作为现代工程领域的关键技术,其服役过程中的损伤修复对于保障材料的长期可靠性和经济性至关重要。复合材料修复技术直接关系到材料或结构出现损伤后的性能恢复,复合材料可修复性则是在材料及结构的设计制造阶段研究如何降低修复难度。本文综述了贴补修复、挖补修复、注胶修复和机械连接修复等传统工艺的特点、技术发展、不足及工程应用中遇到的问题,并从复合材料及其结构可修复性的角度概述了外援型与本征型自修复复合材料的原理与进展,以及可服务于换件维修的可脱粘胶粘剂的技术发展情况。最后,对复合材料修复技术和可修复性研究需要克服的主要技术难点进行了归纳总结。

有机无机配施对土壤养分环境及小麦增产稳定性的影响

针对太行山山前平原生态类型区土壤有机质含量和土壤氮储量偏低，增产潜力下降和稳定性差等问题，在河北省辛集市马兰农场进行小麦培肥定位试验，研究化肥和有机肥配施对土壤有机质和NPK养分的影响。结果表明，化肥配合有机肥施用对土壤养分环境的培肥作用，优于化肥配合等养分含量的秸秆直接还田。相对不施肥的对照，不同肥力地块土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾分别增加14．59％～19．2％、5．7％-14．81％、10．38％-24．30％、8．63％～10．89％、93．19％～107．24％、17．69％-55．18％，小麦产量增加75．64％～79．7％，增稳系数增加3．03—3．19。在太行山山前平原区，一般施用量在化肥N210kg·hm^-2，P2O5 90kg·hm^-2，K2O 90kg·hm^-2，有机肥折合养分含量在N65k·hm^-2，P2O5 18kg·hm^-2，K2O5 6kg·hm^-2，有机C量1500—3000kg·hm^-2，可达到稳定增进土壤氮磷钾养分环境，改善土壤有机质状况，稳定增加小麦产量的积极培肥作用。

新型潜伏性环氧树脂体系固化动力学

采用非等温差示扫描量热(DSC)技术对改性咪唑类固化剂(MIM)及其微胶囊固化剂(MIC)与E-51环氧树脂的固化反应过程进行了跟踪,并利用Kissinger和Crane方程对该固化反应进行了动力学分析,在此基础上探讨了固化剂包覆处理前后其环氧树脂体系的固化动力学参数与固化剂室温贮存性能的关系。结果表明:在不同升温速率下,E-51/MIM反应体系的放热量均大于E-51/MIC体系;两固化反应体系的反应级数均为0.89;与E-51/MIM体系相比,E-51/MIC体系的固化反应活化能和频率熵因子均较大,并具有更好的室温贮存性能。

大尺度冬小麦-夏玉米微喷灌精准自动施肥增产效应

为了明确微喷灌精准自动施肥对冬小麦-夏玉米产量、产值、生产成本效益等的影响,该文以传统施肥技术为对照,设置6.67 hm^2大尺度微喷灌精准自动施肥在冬小麦-夏玉米上的应用效果试验,定量分析微喷灌精准自动施肥对冬小麦和夏玉米产量、产值、生产成本、效益、氮磷用量和灌溉量等方面的影响。结果表明:大尺度冬小麦-夏玉米微喷灌精准自动施肥具有增产、增收、节约成本、节肥、节水的良好应用效果。与传统施肥相比,微喷灌精准自动施肥在冬小麦季显著提高小麦产量,增产10.6%,增加效益43.77%,降低生产成本26.17%,减少氮磷化肥24.20%,节约灌溉用水57.45%。微喷灌精准自动施肥在夏玉米季显著增加玉米产量,增产13.73%,增加效益13.73%,降低生产成本17.09%,减少氮、磷养分用量20.34%,节省灌溉用水36.94%。微喷灌精准自动施肥在冬小麦-夏玉米轮作季增产12.26%,增收效益37.39%,降低生产成本21.85%,减少氮磷化肥22.26%,节省灌溉用水46.51%,具有良好的经济效益和生态效益。研究结果可为该技术的推广提供参考依据,促进农业生产力和农业可持续发展。

改性2-乙基-4-甲基咪唑固化剂的胶囊化研究

利用正丁基缩水甘油醚(BGE)对2-乙基-4-甲基咪唑(EMZ)进行了改性,合成了含有羟基的EMZ固化剂(M-EMZ)。以所合成的M-EMZ为芯材、以聚醚酰亚胺(PEI)为壁材,采用乳液-溶剂蒸发技术,成功制备了M-EMZ固化剂微胶囊。该固化剂微胶囊均具有规则的球形,粒径分布较窄,平均粒径约为25μm。所制备的固化剂微胶囊具有优良的固化活性、释放性能和潜伏性能,可以在100℃下使E-51环氧树脂在2h内固化且室温储存期在3个月以上。

复合材料修复铝合金构件的刚度分析和试验验证

用ANASY有限元分析软件对复合材料修复铝合金结构的刚度进行数值分析,研究了开孔损伤对铝合金板结构刚度和应力扰动区范围的影响。结果表明:开孔损伤对铝合金板的平均刚度有很大的影响,且修补所用复合材料补片存在临界长度。此结果在试验中得到了验证。

新型潜伏性M-DDM微胶囊固化剂的制备及表征

利用E-44环氧树脂对二氨基二苯基甲烷环氧树脂固化剂(DDM)进行了改性,合成了含有羟基的E-44-DDM固化剂(M-DDM)。以所合成的M-DDM粉体为囊芯、以2,4-甲苯二异氰酸酯(TD I)为壁材单体,采用界面聚合技术,首次成功制备了一种新型聚脲M-DDM微胶囊固化剂。该微胶囊固化剂粒径分布较窄,平均粒径约为2.54μm。囊壁是TD I与囊芯粉体表面的羟基通过加成聚合反应形成的,壁厚约为100 nm。所制备的微胶囊固化剂具有优良的固化性能和潜伏性能,可以在100℃使环氧树脂E-51在1 h内固化,并且其室温潜伏期可达6个月以上。

基于Landsat ETM数据的落叶松林生物量估算模式

根据全国森林清样调查围场满族自治县的落叶松林样地数据,应用与之同期的ETM遥感影像,探讨基于ETM数据的落叶松林生物量的估算方法和模式 根据ETM各波段数据的特点,选用和开发18个变量,逐样点比较生物量与变量之间的关系,并对影响生物量的因子进行逐步回归分析,结果表明ETM3数据是落叶松林生物量的最好估计因子,生物量与ETM3数据有双曲函数关系,与1/ETM3呈极显著正相关,相关系数为0 878,在ETM3波段辐射亮度范围内生物量随ETM数据的增大而减小

溶胶凝胶法制备碳化硅陶瓷的影响因素

采用溶胶凝胶法 ,以正硅酸乙酯和酚醛树脂为原料 ,在草酸催化作用下 ,制备出了不含硫和氯的均相碳化硅先驱体 ,并在一定的升温制度下制备出SiC陶瓷。考察了温度对预水解过程的影响以及水用量、催化剂和镍盐用量等因素对凝胶时间的影响。结果表明 ,在预水解温度控制在 4 0℃左右 ,时间为 2 4h时效果最佳 ;而当水与正硅酸乙酯的摩尔比达到 0 2 8左右、草酸与正硅酸乙酯的摩尔比为 0 0 1左右时 ,可以使凝胶时间达到最短。进一步的研究表明 ,镍盐的加入对凝胶烧成过程中 β -SiC的生成有催化作用。

壤质潮土长期施钾对小麦玉米轮作制作物钾吸收的影响

在辛集马兰农场进行钾肥定位试验,研究小麦-玉米轮作制度长期施钾对钾养分吸收的影响。试验开始于1992年秋天,共设4个处理,分别为只施氮磷肥的对照（NP）;在对照基础上加施秸秆（NPSt）;在对照基础上加施钾肥（NPK）;在对照基础上加施秸秆和钾肥（NPKSt）。4次重复,顺序排列,小区面积50 m2。结果表明：作物的籽粒年吸钾量与肥料中钾的施入量以及作物籽粒和秸秆产量呈显著或极显著正相关。作物籽粒钾吸收量随K2O施入量的增多而增多,与施入的速效钾形态无关。作物籽粒钾含量与钾肥的施入量相关关系不显著。在北方壤质潮土小麦玉米轮作制土壤中,小麦籽粒年均含钾量在4.99~5.13 g/kg,玉米籽粒的年均含钾量在3.75~3.93 g/kg。在壤质潮土小麦轮作制条件下,当施入一定量外源钾肥时,单位面积小麦植株地上部分和玉米植株地上部分K2O养分吸收量差异不大。小麦季K2O吸收量为140.37 kg/hm2,玉米季为138.23 kg/hm2,据此可有效指导该类型区的钾肥投入。

有机无机配施对太行山山前平原小麦产量和土壤培肥的影响

针对太行山山前平原生态类型区土壤有机质含量和土壤氮储量偏低,增产潜力下降和稳定性差等问题,在河北省辛集市马兰农场进行小麦培肥定位试验,研究化肥和有机肥配施对小麦产量及土壤培肥的影响。设5个处理:①对照(不施肥);②NPK化肥;③秸秆还田;④NPK化肥+秸秆还田;⑤NPK化肥+有机肥。结果表明,NPK化肥配合有机肥施用,其作用优于化肥配合等养分含量的秸秆直接还田。相对于对照,不同肥力地块产量增加75.64%～79.7%,增稳系数增加3.03～3.19,土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、速效钾分别增加14.59%～19.2%,5.7%～14.81%,10.38%～24.30%,8.63%～10.89%,93.19%～107.24%,17.69%～55.18%。因此化肥和有机肥配合施用能提高土壤有机质、土壤全N、土壤全P、土壤速效氮、有效磷、速效钾含量,增加小麦产量并提高其增产稳定性。

用增稳系数评价钾肥配合秸秆还田对作物的增产稳定性效应

根据长期定位试验结果,提出增产稳定性系数(增稳系数)指标,据此研究化学钾肥和秸秆配合施用对小麦玉米产量的持续增产稳定性效应,以期更合理评价钾肥配合秸秆还田这一施肥方式对作物增产稳定性的影响。试验共设4个处理,分别为:(1)只施氮磷肥的对照(NP);(2)在对照基础上加施秸秆(NPSt);(3)在对照基础上加施钾肥(NPK);(4)在对照基础上加施秸秆和钾肥(NPKSt)。结果表明:增稳系数可以作为评价施肥方案对作物产量长期持续增产效应的综合指标;不同施肥方案的长期持续增产效应定量分析表明,钾肥配合秸秆还田方案不但促进作物增产,还能提高增产的持续稳定性。

我国农业遥感的应用现状与展望

目前 ,遥感技术在我国农业上主要应用在农用地资源的监测与保护、农作物大面积估产与长势监测、农业气象灾害监测和作物模拟模型等几方面。该文对我国农业遥感上述几方面的研究、应用进行了讨论、分析与评价 ,认为 3S一体化、灾害预测研究、高光谱遥感、定量遥感是今后的发展方向。同时 ,遥感技术的应用与发展 ,对我国农业数字化进程的推进有不可替代的作用。

北方褐土区土壤硝态氮运移动态及合理施肥调控

通过设计不同纯氮（N）施入水平（分别为0、150、300、600、900和1200 kg/hm^2共6个处理）,重点研究了北方褐土区夏玉米大田土壤硝态氮（NO3^--N）运移动态,并讨论了夏玉米N肥的经济环保施用量及其相关机制。试验结果表明,土壤-作物系统内土壤NO3^--N垂直方向上的运移有向上、向下两个方向。不同生育时期土壤NO3^--N运移特征不同,拔节期以前,0-40 cm土层随N肥用量的增加,土壤NO3^--N含量快速增加,40 cm以下深度土壤NO3^--N含量变化不明显,随植株的生长和根系的壮大,0-100 cm土层内的NO3^--N整体运移活跃。土壤有自动调节NO3^--N含量的功能,各土层NO3^--N含量均存在一个最低点,其中耕层为3.1 mg/kg附近;玉米旺盛生长期各土层内土壤NO3^--N饱和值在20.33 mg/kg附近,施肥量过多,NO3^--N向下运移,造成资源浪费和对土壤环境质量的威胁。北方褐土区夏玉米最高纯N施用量应控制在600 kg/hm^2以内,300 kg/hm^2（纯N）是最为环保、经济的施肥量。

校企合作的研究生创新培养基地建设探索实践

本文结合湖南省复合材料研究生培养创新基地建设实践,探讨了如何通过夯实校企合作研究生培养创新基地的运行机制和研究基础,为研究生创新能力培养提供持续的、高水平的研究平台。系统总结了创新基地建设以来的成功经验,提出并运用了"四结合"的培养创新模式。

铝合金及复合材料板开孔损伤分析

分析计算了中心开孔损伤对铝合金板和不同铺层方式的复合材料板承载能力的影响。结果表明:在开孔尺寸一定的情况下,随着板宽的增大,开孔损伤板的应力集中因数减小;随着材料各向异性程度的提高,开孔损伤对板件的应力集中因数和承栽能力的影响增大。这一结果在试验中得到证实。

我国综合性基础教育网站评价

本文主要讨论基础教育网站的定义及基础教育网站的职能,对综合性基础教育网站进行了总体评价,并推荐了两个优秀的基础教育网站。

中小学图书馆课程:培育学生综合素养

中小学图书馆课程的开发与实践，是培养学生核心素养的重要途径。自2015年以来．按照北京市教委颁布的《北京市实施教育部〈义务教育课程设置实验方案〉的课程计划（修订）》，北京教育学院图书馆协同北京教育学院附属海淀实验小学、北京教育学院附属丰台实验学校共同开发建设中小学图书馆课程（以下简称“图书馆课程”），并将其纳入学科实践活动课程和综合实践活动课程范畴实施，取得了较好的教育教学效果。

华北平原极端气候条件对小麦产量影响研究

通过对冬小麦极端气象年份的气候特征与小麦地上部生理性状特征进行分析比较认为,气候对小麦一生的影响分3个阶段:返青前基础气候期、返青期气候期、灌浆气候期。在小麦生理性状的表现上以扬花期为分水岭分2个阶段,前期主要形成分蘖,分化小花、小穗,决定产量构成的亩穗数和穗粒数;后期表现干物质的有效积累,确定粒数、粒重,从而构成产量的三大因素:亩穗数、穗粒数和粒重。因此,在气候异常年份,改进播种制度,根据气候调控亩播量,可间接调控亩穗数,有效提高产量。