秸秆还田配施稳定性氮肥对麦玉轮作水氮利用的影响

为探究秸秆还田配施稳定性氮肥对关中地区麦玉轮作体系作物生长及水氮利用的综合影响,并确定合理的高产高效施肥管理措施,设置两种秸秆还田模式(秸秆不还田、秸秆全量还田)和两种施氮措施(常规尿素和减量施用稳定性氮肥),以无秸秆还田且不施肥作为对照,共5个处理,研究分析作物产量、地上部生物量、土壤氨挥发累积量、土壤含水率、土壤硝态氮残留量及水氮利用效率。结果表明:秸秆还田配施氮肥会分别显著提高夏玉米和冬小麦产量28.03%~39.63%和90.10%~112.52%、地上部生物量27.88%~34.00%和78.96%~107.64%;施用稳定性氮肥较施用常规尿素分别降低夏玉米季和冬小麦季全生育期土壤氨挥发累积量50.18%~59.32%和68.21%~73.43%;秸秆还田会显著提高夏玉米季0~10 cm土壤含水率6.29%~21.38%,显著提高冬小麦季0~10 cm土壤含水率6.80%~25.06%;相同施肥措施下,秸秆还田会显著降低夏玉米与冬小麦收获期0~100 cm土壤NO_(3)^(-)-N残留量7.34%~10.78%和6.57%~11.24%,在相同秸秆还田模式下,施用稳定性氮肥较施用尿素会显著降低夏玉米与冬小麦收获期0~100 cm土壤NO_(3)^(-)-N残留量28.96%~31.63%和4.16%~9.54%;在相同施肥措施下,秸秆还田显著提高夏玉米季和冬小麦季水分利用效率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率4.55%~7.85%、5.79%~12.08%、25.22%~41.43%和7.36%~9.73%、2.25%~14.38%、4.33%~30.35%,在相同秸秆还田模式下,施用稳定性氮肥显著提高夏玉米和冬小麦氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮素吸收效率、氮肥回收效率43.75%~52.29%、42.01%~60.39%、62.07%~66.67%、52.50%~72.73%和21.93%~36.41%、11.37%~39.14%、50.67%~53.85%、60.00%~64.15%。因此,秸秆还田配施减量稳定性氮肥会显著提高麦玉轮作体系水氮利用效率、减少氮素挥发损失及氮素淋失风险,综合考虑认为,秸秆还田配施180 kg/hm^(2)稳定性氮肥和秸秆还田配施150 kg/hm^(2)稳定性氮肥是关中地区夏玉米和冬小麦实现高产高效的合理施肥措施。

未来气候条件下秸秆还田和氮肥种类对夏玉米产量及土壤氨挥发的影响

【目的】秸秆还田配施氮肥可以提高作物生产力,但在气候变化条件下,不同管理措施对夏玉米农田氮素利用存在很大的不确定性。明确在未来气候条件下秸秆还田与氮肥种类对夏玉米产量和土壤氨挥发的影响,以应对气候变化。【方法】利用DNDC模型预测未来不同情景下,秸秆还田和不同氮肥种类对关中地区夏玉米产量和土壤氨挥发的影响。通过田间土壤温度、水分、产量和土壤氨挥发累积量试验数据的验证,DNDC模型可以很好地模拟未来气候条件下不同处理的作物产量和土壤氨挥发累积量。【结果】模拟和实测结果均表明,在当前气候条件下秸秆还田会提高作物产量并促进土壤氨挥发,稳定性氮肥与普通尿素相比对产量无显著影响但会显著减少土壤氨挥发累积量。敏感性分析表明,作物产量与土壤氨挥发累积量均对施氮量最敏感。在RCP4.5排放情景下,单施稳定性氮肥(NF1)和单施尿素(NF2)分别在2050s-2090s和2070s-2090s产量显著降低,秸秆配施稳定性氮肥(SF1)和秸秆配施尿素(SF2)均在2050s-2090s产量显著升高;在RCP8.5排放情景下,单施稳定性氮肥(NF1)在2070s-2090s产量显著降低,单施尿素(NF2)产量无显著变化,秸秆配施稳定性氮肥(SF1)和秸秆配施尿素(SF2)均在2050s-2090s产量显著升高。单施稳定性氮肥(NF1)在RCP4.5排放情景下的2050s-2090s和在RCP8.5排放情景下2030s-2090s土壤氨挥发累积量与当前气候条件相比显著提高,其余各处理在不同排放情景下未来各时期土壤氨挥发累积量与当前气候条件相比均显著降低。【结论】DNDC预测结果表明,在关中地区未来气温和CO_(2)浓度升高以及降水变化的气候条件下,秸秆还田配施稳定性氮肥会显著提高夏玉米产量并降低土壤氨挥发累积量,是最佳的高产减排农田管理方案,可为应对气候变化及合理使用秸秆和氮肥提供理论基础。

基于DNDC的夏玉米农田控氨稳产氮肥和秸秆措施优化

为明确未来气候条件下关中地区夏玉米农田适宜的施肥-秸秆措施以控氨稳产及应对气候变化,基于2019—2020年大田试验,进行不同氮肥种类和不同秸秆还田模式对农田土壤氨挥发和作物产量的影响研究。根据田间实测数据对DNDC模型进行校正与验证,利用验证后模型模拟未来气候条件下不同施肥-秸秆措施对夏玉米产量及土壤氨挥发累积量的影响,综合考虑产量和生产单位产量玉米的土壤氨挥发累积量,最终提出未来气候条件下关中地区夏玉米农田的优化控氨稳产施肥-秸秆措施。结果表明:校正后的DNDC模型可以很好地模拟不同施肥-秸秆措施条件下夏玉米生长和农田土壤氨挥发累积量。在未来气候条件下,秸秆还田会显著提高夏玉米产量并降低生产单位产量玉米的土壤氨挥发累积量。在RCP4.5排放情景下,未来2030—2090年,秸秆全量还田配施180 kg/hm^(2)稳定性氮肥生产单位产量玉米的土壤氨挥发累积量较低且产量较高;在RCP8.5排放情景下,未来2030—2050年和2070—2090年,秸秆全量还田配施180 kg/hm^(2)稳定性氮肥和秸秆全量还田配施162 kg/hm^(2)稳定性氮肥生产单位产量玉米的土壤氨挥发累积量较低且产量较高。因此,在RCP4.5排放情景下,秸秆全量还田配施180 kg/hm^(2)稳定性氮肥为关中地区2030—2090年较为优化的控氨稳产施肥-秸秆措施;在RCP8.5排放情景下,秸秆全量还田配施180 kg/hm^(2)稳定性氮肥和秸秆全量还田配施162 kg/hm^(2)稳定性氮肥分别为关中地区2030—2050年和2070—2090年较为优化的控氨稳产施肥-秸秆措施。本研究可为关中地区实现农业可持续发展及稳产减排提供参考。

施氮对关中地区冬小麦农田土壤呼吸的影响及基于植被指数的估算模型

为探寻不同施氮量对农田土壤呼吸(RS)的影响并快速准确估算RS,以关中地区冬小麦为研究对象,观测了5种施氮量下冬小麦农田RS的变化,研究了环境因子(土壤温度、土壤湿度)及作物因素(叶面积指数、地上部生物量、SPAD值)对于RS的影响,建立了适用于关中地区土壤温度与植被指数下的农田土壤呼吸估算模型。设置秸秆还田下的5种施氮量处理,分别为传统施氮量SN200(200 kg·hm^(-2))、优化施氮量SN150(150 kg·hm^(-2))、60%优化施氮量SN120(120 kg·hm^(-2))、50%优化施氮量SN100(100 kg·hm^(-2))以及不施氮肥SN0(0 kg·hm^(-2))。结果表明:不同施氮量下RS随生育期推进均表现为先升高再降低的趋势,同时添加氮肥促进了RS排放。各处理观测期内RS的均值为:SN200(3.68μmol·m^(-2)·s^(-1))>SN150(3.40μmol·m^(-2)·s^(-1))>SN120(3.06μmol·m^(-2)·s^(-1))>SN100(2.70μmol·m^(-2)·s^(-1))>SN0(2.21μmol·m^(-2)·s^(-1))。不同施氮量下冬小麦冠层近红外波段反射率在拔节期和抽穗期差异明显,反射率从高到低依次为SN200>SN150>SN120>SN100>SN0,而在灌浆期和成熟期差异不大。土壤温度显著影响了RS(P<0.01),土壤湿度与RS没有显著相关关系(P>0.05)。叶面积指数、地上部生物量、SPAD值和植被指数均与RS呈显著相关关系(P<0.05)。通过多种模型评估,建立基于植被指数和土壤温度的最佳农田土壤呼吸估算模型,显著高于基于土壤温度的单因子模型,模型精度可达到0.6以上(n=120)。

贝莱斯芽孢杆菌S3-1与蚯蚓粪混合改良剂的制备及其土壤改良效果的研究

天然有机肥在提高土壤的肥力、促进作物生长等方面有着举足轻重的地位.此前的研究中已发现菌株S3-1与蚯蚓粪共同施用时可以显著提高土壤肥力.本研究在此基础上,对实验样地、蚯蚓粪与商品菌肥进行了选择,根据比例制备改良剂.关于改良剂对土壤环境因子的影响等问题,进行了长达270 d的原位修复实验.实验样地分别为草坪地以及商品菌肥和蚯蚓粪处理地,设置了对照组、单独施加蚯蚓粪组、改良剂处理组、S3-1菌液处理组以及商品菌肥平行实验处理组.结果发现:酸碱中性磷酸酶活性提升率依次为25.44%,20.32%和18.33%;真菌数量随着时间周期的增长率分别为9.92%,41.98%和51.65%,细菌数量的增长速率逐从20.70%~36.12%渐变大为36.12%~80.35%.原位修复实验条件下,脲酶和蔗糖酶活性提升率也显著增强.微生物改良剂用更安全更环保的方法,促进了土壤恢复到自然状态,本研究为改良剂的广泛使用性奠定了实践基础.

厚层块状冲积扇沉积演化特征及其对油气富集的控制作用——以百口泉油田百21井区百口泉组油藏为例

综合应用研究区丰富的密井网资料、取心分析化验资料及开发实践认识,通过取心井单井沉积相标定、平剖面沉积特征解剖,结合油层展布特征分析,明确了百口泉组厚层块状砂砾岩的沉积演化规律,并在此基础上了探讨了其油气差异富集机理。研究表明:(1)研究区百口泉组为干旱型冲积扇沉积,根据其内部沉积特征的差异可进一步划分为扇根及扇中2个亚相和7个微相单元,扇根以主槽微相发育为主,扇中以辫流水道微相发育为主。(2)百口泉组冲积扇整体呈不断退积的特征,B3砂组以扇根主槽块状砂砾岩发育为主,整体呈连片分布特征;B2砂组为扇根主槽向扇中辫流带过渡沉积,砂砾岩体由块状向近层状演化;B1砂组以扇中辫流水道发育为主,辫流水道砂体呈层状展布特征。(3)研究区油气富集平面呈现断裂处连片富集、近断裂处条带状富集和远断裂处富集较差的特征,剖面上呈现底部B3砂组富集较差,中部B2砂组最为富集,顶部B1砂组富集稍差的特征。研究区油气差异富集整体受构造及沉积特征的共同控制,断裂为油气运移路径,后期起到遮挡作用,加之断裂处扇根主槽块状砂砾岩储集层发育,导致其油气较富集;近断裂处受扇中辫流水道优势储层条带状分布的控制,油气富集亦呈条带状分布特征;远离断裂处扇中外缘有利储层发育较差,油气富集程度较低。

4种因子对玫瑰红红球菌XH2氨氮去除效果的影响

菌株XH2是从虾池养殖中后期(50 d)水体环境中筛选的1株具有氨氮去除功能的菌株,经16S rDNA测序和Biolog生化鉴定,该菌株为玫瑰红红球菌(Rhodococcus rhodochrous)。分析发现,该菌株在盐度为5～45、p H为6.0～9.0、温度为15℃～45℃、通气量为1～2 L/min的条件下生长良好,菌量最高可达1.03×10~9 cells/ml。在盐度为25～45、pH为6.0～9.0、温度为15℃～30℃、通气量为1～2 L/min的条件下,菌株对氨氮的去除效果显著(P<0.05),在第1～3天对培养液中氨氮的最高去除率可达90.0%～100.0%,而各实验组中,亚硝酸盐氮浓度无明显变化。结果显示,菌株XH2对盐度、p H、温度等主要环境因子具有良好的适应性,与大部分水产养殖池塘水体的盐度、温度、pH变动区间大体一致;其对水体氨氮的去除效果良好,可作为养殖池塘水体氨氮防控菌剂产品研发的备选菌株。

不同培养条件下菌株NB5对氨氮的去除效果研究

文章研究了从硝化菌群中分离的菌株NB5在不同培养条件下的生长情况及其对氨氮(NH4+-N)和亚硝氮(NO2−-N)的去除效果,并对菌株NB5进行了鉴定。结果发现,菌株NB5在盐度25~45、pH 6.0~9.0、15~35℃和通气量1~2 L·min^−1的条件下生长良好(P>0.05)。在盐度45、35和25条件下对NH4+-N的最大去除率分别为96.24%、88.93%和75.08%;pH 7.5和9.0条件下分别为99.53%和99.37%;温度30、25、15和35℃条件下分别为99.53%、97.22%、97.29%和71.26%;通气量为2和1 L·min^−1时分别为99.87%和99.82%。在上述培养条件下菌株NB5对NH4+-N的最大去除率均显著高于对照组和其他条件组(P<0.05)。菌株NB5在不同培养条件下对NO2−-N浓度变化无显著作用(P>0.05)。经16S rDNA序列分析,菌株NB5鉴定为海水硝酸盐还原菌(Nitratireductor aquimarinus)。研究表明,菌株NB5具有较好的环境适应性和氨氮去除效果,尤其适合中高盐度(25~45)养殖池塘环境。

国际油价基本面因素的新变化及走势展望

2019年年初至今,影响国际油价中长期走势的基本面出现明显的新变化,主要有:世界经济增长进一步放缓;全球供需新格局进一步巩固,但需求增长减缓;中美俄大国关系变迁撼动石油市场;中美贸易摩擦对国际贸易的损害凸显,委内瑞拉危机、美伊对峙等事件悬而不决,但对国际石油市场冲击有限。本文分析各因素发展态势,对国际油价短期走势进行展望:在中东没有较大规模战争的情况下,短期内油价可能维持区间震荡(布伦特油价50~74美元/桶),如果2020年全球经济形势增长乏力的态势进一步恶化,油价有跌破上述区间的可能。国内石油公司应做好应对低油价的预案,坚持科技创新战略,持续推进降本增效的体制机制改革。

液化天然气动力船供气系统的动态模拟

基于液化天然气(LNG)动力船供气系统的工作流程,讨论发动机在工况变化时如何设置控制方案,以达到更好的温度控制效果,以满足双燃料发动机的工作需求。使用AspenHYSYS流程模拟软件对该工作流程进行动态模拟,研究系统在工况变化时的运行情况。针对供气时的工况变化,改变液化天然气的流量,同时供气温度需要稳定在一定范围内,提出2种维持供气温度相对稳定的调节方案:改变热源的供热量或调节加热介质(水乙二醇)的流量,在HYSYS中分别进行动态模拟。改变热水流量时,输气温度可以控制在20℃~32℃;改变水乙二醇流量时,输气温度控制在22℃~28℃。采用2种调控方式结合的综合方案时,天然气温度能较好地稳定在22℃~28℃,并且不需要引入其他外加冷源,响应较快,故综合方案最适合应用于实际系统中。

三价铬氧化方法比较研究

三价铬氧化为六价铬、六价铬与二苯碳酰二肼显色是测定水溶液中三价铬含量最常用的方法,该方法的关键是既要方便快捷地将三价铬完全转化为六价铬,同时还要避免氧化剂与显色剂反应干扰测定。通过实验比较了几种文献中报道的三价铬氧化方法,并进行了优化研究。实验结果表明,高锰酸钾、过硫酸铵和过氧化氢都是适宜的三价铬氧化剂,而高氯酸和溴效果不好。综合准确、简便、安全等因素,推荐过硫酸铵和过氧化氢作为首选氧化剂。

船用绕管式LNG气化器方案对比

针对用在LNG动力船上的供气系统,在给定的低压供气条件下,分别以丙烷和50%浓度的乙二醇水溶液作为中间换热介质,整理适合绕管式换热器的螺旋管传热关联式和壳程传热关联式,使用MATLAB编程计算绕管式LNG气化器的换热面积和换热管长,结合工程实践,讨论使用两级换热器时管长和换热面积的分配情况。HYSYS模拟结果表明,当管内LNG的流动换热状态一样时,所需水乙二醇的质量流量是丙烷的10倍。丙烷发生相变,气态丙烷在绕管式换热器管外的流速变化很大,在出口达到1.7 m/s,换热器所需承压能力较高,水乙二醇在壳程流速仅0.2 m/s左右。分为两级换热器时,气化级换热器的换热面积和换热管长小于加热级的12.7%,当选择两级尺寸相同时,会浪费至少80%的换热面积。

经鼻高流量湿化氧疗在呼吸衰竭患者拔管后应用进展

呼吸支持是呼吸衰竭的主要治疗方法之一,目前呼吸支持主要包括:鼻导管吸氧、面罩吸氧、无创正压通气等,但均存在一些弊端,主要包括:加温、加湿不足、氧气流量不稳定、氧气浓度不足、压疮、呼吸机相关性肺炎等。近年来,HFNC(经鼻高流量湿化氧疗)作为一种新型的氧疗方法,因其良好的加温加湿功能,稳定的吸氧浓度和正压通气模式下的氧疗法相似而广泛应用于呼吸支持。它最早被应用于小儿呼吸衰竭,目前已逐渐应用于各个领域的呼吸支持中,并得到了良好的疗效。

基于恒速压汞技术的砂砾岩复模态特征表征

针对砂砾岩储层砾石、砂级颗粒和粘土级颗粒混杂堆积的复模态结构导致的复杂孔喉分布,应用恒速压汞技术假设多孔介质由孔径大小不同的孔隙和吼道构成的理论模型优势以区分孔隙和吼道的大小分布,对新疆百口泉油田百口泉组砂砾岩储层进行了直观、定量的测试分析。结果表明:(1)砂砾岩储层孔隙分布多呈单峰态,孔隙半径分布范围为53~559μm,平均214μm,砂砾岩储层喉道分布呈宽缓的多峰态,且主峰值喉道半径偏小(<5μm),喉道半径分布范围为1~29μm,平均为8μm,孔喉比亦表现为多峰态的分布特征,分布范围为5~295,平均46,砂砾岩储层喉道的极强非均质性是导致其储层微观结构复杂的决定性因素;(2)根据压汞曲线形态及不同孔径单元进汞曲线关系将其分为3类并对应研究区3种储层类型。第一类初期孔隙及喉道进汞一致且缓慢上升,后期发生不同程度的上翘,指示了该类储层孔喉比小,连通性好的特征,为较优质的储层。第二类初期表现为喉道进汞曲线大幅升高与孔隙进汞曲线分离,后期缓慢升高的特征,反映了该类储层喉道发育较差,孔隙发育尚可,整体为储集性能较好但渗流性能较差的特征。第三类压汞曲线表现为孔隙及喉道的进汞压力快速大幅升高趋势,指示了孔隙及喉道均不太发育且连通性较差的特征,为较差的储层类型。

准噶尔盆地西北缘砾岩油藏广义水驱图版建立及应用

标准的童氏图版已经被广泛应用于中高渗透率砂岩水驱油田的可采储量预测和采收率标定,以及水驱开发中后期含水率预测,但是对于具有复模态孔隙特征和严重非均质性的砾岩油藏适应性较差。根据准噶尔盆地西北缘71个砾岩区块实际生产动态数据,使用数理统计学方法,把经验系数7.5修正为8.65,引入水油比修正系数c,并建立砾岩油藏广义水驱图版。经过实例分析,证明砾岩油藏广义水驱图版对于百口泉油田砾岩区块适应性较好,并且对于整个西北缘砾岩油藏水驱开发具有指导意义。

尾气中微量碘测定方法研究

为了解决甲醇羰基化反应尾气中微量碘的测定问题,通过实验比较了几种常用的碘测定方法,同时考虑了取样方法及乙醇吸收剂对测定方法的影响。实验结果表明,采用乙醇吸收法采样会对常用的分光光度计检测方法造成干扰,在乙醇存在下溴氧化、次氯酸氧化及砷铈氧化分光光度法都无法准确定量微量碘。另外,吸收采样方法难以完全吸收气体中的碘。采用吸附采样可以完全吸附碘甲烷,但随后的定量程序也显繁琐。GC-MS或GC-ECD方法应该作为甲醇羰基化反应尾气中微量碘测定的首选方法。

液体火箭发动机多层嵌套钎焊铣槽式换热器传热模型

为满足某大型液体火箭贮箱增压介质加热需求,对火箭上常用的多层嵌套钎焊铣槽式换热器结构特点进行了分析,对影响传热计算准确性的主要因素进行了剖析,建立了一维数学仿真传热模型,针对局部两相流换热采用了简化计算模型。换热器试验结果表明:传热计算结果与试验结果一致性较好,表明了传热模型建立的合理性;基于试验数据,对两相流简化计算模型进行了修正,拓宽了传热模型的适用性和计算的准确性。修正后的传热模型可用于多层嵌套钎焊铣槽式换热器或类似结构换热器的初步优化设计。

页岩区块水平井裂缝参数优化设计

裂缝是影响水平井压裂后产能的主要因素,利用数值模拟方法研究了裂缝半长、压裂级数、压裂方位、压裂规模与产能的关系,并得到一个最佳值,为水平井压裂施工设计提供理论性的指导。

加强石油尾矿利用的应对措施及政策建议

目前我国大部分油田已进入开发中后期,其中大量油田区块已属于尾矿,其产量和开发效益面临巨大挑战。而尾矿资源无论从保障国家能源安全还是实现国内2亿t稳产目标考量,都是重要的资源,应予以高度重视,国家政策支持是保障尾矿效益开发和可持续发展的关键。通过研究我国石油尾矿基本情况,借鉴美国石油尾矿优惠政策和措施,提出设立相关管理机构、创新尾矿管理模式、加强科技攻关力度等措施建议,以及制订尾矿法规条例,针对不同尾矿经济评价分类情况,对资源税、增值税等相关税费减免等提出政策建议。

基于Meta分析的不同生产条件下秸秆还田对土壤氨挥发的影响

为探明不同生产条件下中国农田土壤氨挥发对秸秆还田的响应,通过搜集已发表的试验数据,以秸秆不还田作为对照,基于Meta分析研究了在不同自然因素和农田管理措施条件下,秸秆还田对土壤氨挥发的影响效应.同时通过偏相关分析,找出秸秆还田条件下氨挥发损失的主要影响因素并进行量化.结果表明,秸秆还田能够减少农田土壤氨挥发损失,其减排作用随生育期累积降水量的增高而减弱,随生育期均温的增高而增强;当土壤pH<6时,秸秆还田显著促进土壤氨挥发,pH≥6时,秸秆还田会显著抑制土壤氨挥发;秸秆还田对土壤氨挥发的减排效果随土壤黏粒含量的增大而增强;当土壤全氮<0.1%和>0.2%时,秸秆还田显著抑制土壤氨挥发,当土壤全氮在0.1%~0.2%时,秸秆还田会显著促进土壤氨挥发;当施氮量在60~180 kg·hm^(-2)和施氮量>240 kg·hm^(-2)时,秸秆还田会显著降低土壤氨挥发量(P<0.05),而施氮量在180~240 kg·hm^(-2)时,秸秆还田显著促进土壤氨挥发;以翻耕或旋耕方式进行秸秆还田会显著抑制土壤氨挥发,而秸秆以覆盖方式还田对土壤氨挥发无显著影响;当秸秆C/N>45时,秸秆还田会显著抑制土壤氨挥发,当秸秆C/N≤45时,秸秆还田会显著促进土壤氨挥发;秸秆还田对土壤氨挥发的减排作用随秸秆还田量的增高而增强;在非水田中秸秆还田对土壤氨挥发有显著抑制作用,在水田中秸秆还田对土壤氨挥发具有显著促进作用;偏相关分析结果表明,在水田中,生育期均温和土壤pH值是影响秸秆还田条件下土壤氨挥发的主要因素;在非水田中,施氮量和秸秆C/N是影响秸秆还田条件下土壤氨挥发的主要因素.可为科学合理利用秸秆实现农田氨挥发减排提供参考.