长期不同有机肥替代比例对茶园土壤养分动态的影响

[目的]有机肥部分替代化肥是茶园实现“化肥零增长”的一个重要途径。研究不同有机肥替代比例对土壤养分变化及茶叶产量的影响,为茶园合理高效施用有机肥提供参考。[方法]长期定位试验于2007年在福建省宁德市进行,供试茶树于2006年栽种。试验处理包括不施氮肥对照(CK)、氮磷钾化肥(NPK)处理,以及氮投入总量不变条件下以猪粪替代25%(OM25)、50%(OM50)、75%(OM75)、100%(OM100)化肥氮的有机肥替代处理。氮肥每年分3次追施,磷、钾肥和有机肥一次性基施。于2018-2019年间定期采集表层(0-20 cm)土壤样品,测定土壤养分含量、茶叶产量,同时检测降雨量和地表温度。[结果]施肥显著提高土壤养分含量,但同一养分含量年际间的变异幅度随着有机氮替代比例的上升而增加,除铵态氮含量外,NPK与OM25处理的养分含量及年际间变异系数无显著差异,二者均低于其他有机肥替代比例处理。OM25处理土壤铵态氮平均含量与其他处理相比提升了1.42~3.35倍,显著高于其他处理(P<0.05);硝态氮平均含量的变异系数在有机肥替代处理下超过150%,其含量随有机肥替代比例的升高逐渐提高,但没有表现出显著差异(P>0.05)。CK和NPK处理的土壤钙、镁、锰、铜和锌元素的平均含量显著低于较高的有机肥替代比例处理,OM100处理下土壤有效钙、镁、锰、铜和锌元素的平均含量较最低的CK分别提高了4.12、13.83、2.77、12.32和36.32倍。随着有机肥替代比例的增加,表层土壤pH和速效钾含量随之上升,而铵态氮含量和茶叶的鲜叶产量则呈下降趋势。除铵态氮外,土壤养分含量与取样前7天的降雨量之间存在显著的负相关关系,土壤铵态氮和硝态氮含量与任意阶段的地表温度之间存在显著的负相关关系。[结论]全有机肥模式不利于茶叶增产和土壤养分的供应,且土壤pH的升高对茶树生长有明显的限制作用,降雨过多和地表温度过高也会加剧养分流失风险。低有机质替代比例可以保证氮素的充足和稳定供应,且不会引起pH明显变化,因此是较为适宜的茶园有机肥替代比例。

皮秒激光工程应用研究现状与发展分析

皮秒激光作为一种新型的能量源,具有皮秒级(?10 ps=10–11s)超短脉宽、重复频率可调范围宽和高脉冲能量等特点,有望实现包括硬脆性难加工材料在内的高精与高效兼顾的材料加工效果,在材料精细与微纳加工领域已逐步显露头角。介绍了皮秒激光与材料相互作用的基本特点和区别于其他类型激光加工的优势,总结综述近年来国内外皮秒激光在材料切割、选择性去除、深微孔加工和型面加工等几个面向工程实际应用研究的最新进展,对皮秒激光在工业领域未来应用中所面临的问题和发展方向进行分析与预测。皮秒激光的工程应用作为新型激光智能化制造手段之一将在高精高效机械制造领域具有广阔的应用前景。

基于成丝效应的超快激光加工技术工业化应用研究之探析

激光成丝是超快激光在透明介质传输中的一种非线性光学现象,来源于光克尔效应引起的激光光束自聚焦与弱电离产生的等离子体散焦之间的动态平衡,对其超长传输物理特征非衍射性的调控在研发新一代超快激光材料加工技术上具有至关重要的作用。本文面向激光制造现代工程应用的发展需求,对基于光丝效应的激光高精加工研究现状进行了调研和总结,从激光成丝物理现象、基本机制和特征优势出发,介绍了超快激光在气、液及固体不同介质中光丝引导加工工艺的研发进展,对技术发展中的问题和前景进行了思考与分析。

激光辐照改变功能材料物理性质

本文系统地介绍了近年来国内外应用激光辐射改变功能材料电、光、磁等物理性质的研究工作 ,涉及半导体材料、介电材料、高温超导材料和磁性材料等方面 ;分析了激光辐射改变材料物理性质的机理 ;讨论了该项技术的发展前景和存在的问题 ;指出 ;应用激光辐照技术 ,有选择地改变材料辐照层结构 ,以获得所需材料表层的物理性质 ,应是这一领域的主要研究目标。

激光辐照制备高介电常数Ta2O5陶瓷

采用大功率CO2激光辐照制备高介电常数Ta2O5陶瓷,讨论了激光制备工艺参数如激光光束模式、功率密度、扫描速率、辐照时间、辐照方式等对制备材料介电性能和组织形貌的影响,分析了其作用机理.

激光加工硬脆性无机非金属材料的热应力作用研究

在大量实验的基础上,从分析CO_2激光加工陶瓷等硬脆性无机非金属材料的物理过程入手,研究了在激光功率和材料特性一定的条件下,切割速度、激光频率及占空比对材料温度场、热影响区及裂纹产生的影响;并通过数值模拟,分别给出了硬脆性无机非金属材料激光切割和制孔的应力分布分析解,利用所得到的裂纹评价准则很好地解释了实验结果,确定了实现激光无裂纹切割厚板陶瓷的可行性。对比实际实验结果,分析得出,由于加工路径的限制,实际激光切割速度的提高存在阈值,但可以通过调节频率和占空比来弥补加工速度,以此减少热影响区积累,阻止熔渣及裂纹产生。采用3500W CO_2激光器,当频率为200Hz,占空比为20%～30%,切割速度125～200mm/min时,可以完成对厚板氧化铝陶瓷的无裂纹切割。

高硬脆陶瓷激光加工技术的研究及进展

随着陶瓷材料应用领域的不断扩大,激光在陶瓷材料加工方面的巨大潜力日趋显现。由于陶瓷材料本征的硬脆特性,使得该技术的发展中还存在许多亟待解决的问题。根据近20年有关激光宏观加工陶瓷的论文和发明专利,从加工方法的角度系统地总结分析了激光加工陶瓷材料减少热损伤的8种常用方法,并讨论了各种方法的优缺点,在此基础上对激光加工陶瓷材料的研究现状和发展前景进行评述并提出相关建议。

500kV平洛送电线大跨越微风振动测试

微风振动是造成架空线疲劳断股的主要原因 ,随着大跨越架空输电线路的广泛应用 ,微风振动现象越来越引起广大专业技术人员和科学工作者的极大关注。文章根据 IEEE架空线测振标准 ,对 5 0 0 k V平洛送电线路工程淮河大跨越风振水平进行现场测试 ,根据分析测振结果 ,确认该大跨越工程的防振措施是稳妥的。

牙科氧化锆(Y-TZP)陶瓷疏水性表面皮秒激光制备研究

研究了皮秒激光快速制备牙科氧化锆(Y-TZP)陶瓷疏水性功能表面技术,在Y-TZP陶瓷表面微制造出整齐的周期性微槽阵列,包括直槽阵列和柱状阵列,使Y-TZP陶瓷表面浸润性由本征亲水性(70°)向疏水性转变,且符合Cassie模型。分析研究了激光工艺参数对制备陶瓷表面微槽形貌和尺寸的影响,当激光扫描次数低于15次、功率小于15 W时,可得到光滑、均整的槽型微结构,有效改善了陶瓷表面的疏水性能。

光纤引导皮秒激光Al_2O_3陶瓷精细刻线研究

作为一项基础研究,提出了一种在陶瓷表面加工凹槽的新方法,利用光纤引导激光在陶瓷表面实现加工,并基于有限元分析法,对光通过光纤的电场强度进行了模拟,从实验和模拟两方面证明了光纤对激光具有光强增强效果,及其对光束的引导作用,能达到材料表面微结构的加工效果。与未用光纤引导激光加工的陶瓷表面做对比,光纤对光强的增强效应使得在具有高熔点、高硬脆物理特性的陶瓷表面产生刻蚀成为可能,小于聚焦光束直径(50μm)的增强区域尺寸保证了加工精度的提高。

激光烧结(Ta_2O_5)_(1-x)(TiO_2)_x陶瓷的拉曼光谱研究

简介了激光快速烧结陶瓷技术;测量了采用激光快速烧结技术和传统电炉烧结技术制备的(Ta2O5)1-x(TiO2)x陶瓷的相对介电常数和介电损耗;分析了这两类试样的激光拉曼光谱和粉末XRD谱;发现:(Ta2O5)1-x(TiO2)x陶瓷经激光快速烧结后产生了新相,从而导致相对介电常数大幅度提高。

SiC发光特性及其调控研究进展

碳化硅(SiC)作为第三代半导体的代表材料,具有禁带宽度大、热导率高和临界击穿电场高等特点,所制备的光电器件在高温、强辐射等极端、恶劣条件下有巨大的应用潜力。本文综述了国内外SiC发光性质的研究现状,介绍SiC发光的实际应用,阐述了单晶、纳米晶和薄膜不同形态SiC的制备方法及发光特点,并对SiC发光调控的研究进展进行了探讨与展望。利用新兴技术手段,可实现对SiC发光光谱和发光效率等性质的调控。

皮秒激光微制造As_2Se_3玻璃红外增透性表面

采用紫外皮秒激光在As_2Se_3玻璃表面以线扫描形式快速制备大面积周期性点阵式增透微结构,获得了红外透光性能提高的硫系玻璃样品。研究确定了As_2Se_3玻璃的激光刻蚀阈值,并研究设计了合适线扫描工艺方法。所制样品相对于原样在波长11.0μm^12.4μm范围内,透过率平均提高10.0%;波长13.0μm^14.2μm范围内,透过率平均提高5.2%。激光扫描制备方法没有破坏样品表面原有的浸润性,整个制备过程均在空气开放环境下进行,成本低,工艺可控性强,效率高,制备8 mm×8 mm的表面微结构,仅用时3.65 s,且表面微结构单元尺寸及间距可按材料应用需求调控。分析表明,当激光能量较低时,对该硫系玻璃的去除以"冷加工"为主,不会有明显的热效应,得到微结构的硫系玻璃表面元素组成未发生改变;激光能量较高时,会存在一定的热效应,使得刻蚀点出现熔融态,在微坑边缘出现凸起或翻边。

皮秒多脉冲泵浦KGW红外多波长拉曼激光器

报道了多脉冲机制泵浦KGW晶体的皮秒红外多波长拉曼激光器。建立数学模型研究了多脉冲泵浦机制对拉曼活性分子振动模式的影响,模拟结果显示了拉曼活性分子对多脉冲泵浦机制的响应相比于传统的单脉冲泵浦机制更加活跃与持久,从而促进衰减的分子振荡多次回到本征振动频率。多脉冲的增强效果有利于改善拉曼增益,降低拉曼阈值,提高拉曼转换效率。设计了皮秒多脉冲泵浦KGW拉曼晶体实验,结果表明,三脉冲泵浦机制将拉曼增益改善了2倍以上,拉曼阈值降低了50%以上,768 cm^-1和901 cm^-1拉曼模式的转换效率分别提高了16%和22%以上。基于三脉冲泵浦机制,设计了1 kHz毫焦级皮秒多脉冲泵浦KGW晶体红外多波长拉曼激光器,对于768 cm^-1和901 cm^-1两个振动模式,获得脉冲能量分别为1.39 mJ和1.38 mJ,最大拉曼转换效率分别为29.6%和25.7%。此外,对于两种拉曼模式,此拉曼激光器都可以同时输出多达8条红外拉曼光谱,涵盖范围800~1700 nm。

激光制造技术与新应用专题导读

激光制造技术,是一种基于激光与物质相互作用的先进制造手段,具有低成本、高精度、高自由度等特点。通过调控加工模式和参数,激光加工可以实现二维或三维跨尺度微纳结构的控型制造或功能材料的控性制备,突破了传统制造方法在空间和时间上的局限性。近年来,激光制造技术逐渐向“设计-制造-器件”一体化方向发展,在物联网、人工智能、医疗器械、航空航天、生物制造等多个前沿科学领域展现出新的应用前景。本专题主要从方法和应用两个方面介绍激光制造技术的现状与发展趋势。

柔性电子制造领域的超快激光技术:机制、特征功用及挑战(特邀)

随着智能化时代的到来,柔性电子由于其极强的共形能力和优异的器件性能,在进一步推动现代化产业发展中取得越来越重要的地位。超快激光技术以其优异的高精制造能力在柔性电子高分辨无损制备上展示出独特的优势和应用前景。本文从超快激光与物质相互作用基本机制入手,着重介绍了当前超快激光在柔性电子领域的四种典型特征功用及其研究现状,并据此总结该领域超快激光应用所面临的挑战和未来发展趋势。

不同施肥方式对酸性茶园土壤真菌群落的影响

为揭示不同施肥方式对茶园土壤真菌群落结构的影响,依托定位施肥试验,采集对照(CK)、纯化肥(N300)、有机肥配施(OM30) 3个处理的0—10 cm和10—20 cm两层土壤,通过高通量测序技术,分析不同施肥处理下,茶园土壤真菌群落结构特征及其与土壤理化性质的关系。结果表明0—10 cm土层中真菌Alpha多样性显著高于10—20 cm土层(P<0.05);在同一土层中,Alpha多样性变化趋势为CK> N300> OM30。子囊菌门、担子菌门、接合菌门是试验茶园土壤中三大优势真菌门类,Sordariomycetes纲,Tremellomycetes纲和Mortierellomycotina纲分别是子囊菌门、担子菌门和接合菌门下的优势种群。子囊菌门和担子菌门在0—10 cm土层中相对丰度较高,而接合菌门则在10—20 cm土层中具有较高丰度(P<0.05)。施肥处理提高了土壤中接合菌门的相对丰度,降低了子囊菌门的相对丰度。不同深度土壤中真菌群落结构差异主要受土壤理化性质变化驱动,冗余分析和Monte Carlo置换检验结果显示,土壤有机碳、全氮、碳氮比、全钾、速效钾含量对土壤真菌群落结构影响显著(P<0.05),而试验茶园土壤的pH变化对同一土层中真菌群落结构的影响并不显著(P>0.05)。

“有机肥+水肥一体化”高效施肥技术模式

针对浙江省茶园化肥用量大、农村劳动力短缺、施肥劳动强度大、劳动力成本高的现象,提出了"有机肥+水肥一体化"高效施肥技术模式。通过试验示范结果表明,与习惯施肥相比,在化肥减量47%的情况下,平均增产19.5%,新梢养分利用率增加11.1个百分点,茶叶品质基本持平,每公顷茶园节本增收2.25万元。同时该模式能明显降低养分的淋溶损失,有利于减轻环境风险,获得了良好的社会、经济、生态效益。

“鼠茅草+有机肥+茶树专用肥”高效施用技术模式

茶园种植绿肥能增加土壤有机质含量,改良土壤理化性质。研究表明,鼠茅草是一种理想的绿肥,在浙江茶园化肥减施增效技术模式中起到明显的促进作用。与"有机肥+茶树专用肥"高效施肥技术模式相比,此模式平均增产2.3%,新梢养分利用率提高5.5个百分点,绿茶品质明显提升,具有明显的经济、社会、生态效益。