氮肥减量配施壳寡糖对棉花根系生长及根际土壤酶活性的影响

改善根际土壤环境以及促进棉花根系发育对棉花健康生长及产量和品质的提高意义重大。为探究氮肥减量配施壳寡糖促进棉花根系生长及调节土壤酶活性的作用,以盆栽试验和田间小区试验为研究方法,设置了不施肥、常规施肥(施N 400 kg/hm^(2)、P_(2)O_(5)140 kg/hm^(2)、K_(2)O 130 kg/hm^(2))、常规减氮20%施肥、常规减氮20%施肥+聚合度2~6型壳寡糖450 g/hm^(2)、常规减氮20%施肥+聚合度2~20型壳寡糖450 g/hm^(2)等5个处理,研究了氮肥减量配施不同聚合度类型壳寡糖对棉花根系生长和根际土壤酶活性的影响。结果表明,除土壤过氧化氢酶外,2个配施壳寡糖的处理均不同程度上降低了土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性,其中酶活性降幅最大的为土壤磷酸酶,常规减氮20%施肥配施聚合度2~6型壳寡糖处理和常规减氮20%施肥配施聚合度2~20型壳寡糖处理分别比常规减氮20%施肥处理降低10.6%和5.5%。常规减氮20%施肥配施聚合度2~6型壳寡糖处理较常规减氮20%施肥处理土壤硝态氮含量增加了38.1%,而常规减氮20%施肥配施聚合度2~20型壳寡糖处理较常规减氮20%施肥处理土壤硝态氮含量降低了43.4%。并且施加聚合度2~6型、聚合度2~20型2种不同聚合度类型壳寡糖后,棉花根长较常规减氮20%施肥处理分别增加64.2%、40.1%,根表面积较常规减氮20%施肥处理增加74.8%、54.4%,根体积较常规减氮20%施肥处理增加106.2%和73.2%。由此可见,聚合度2~6型壳寡糖对促进棉花根系生长效果要优于聚合度2~20型壳寡糖。

东北地区盐碱土及耕作改良研究进展

概述了东北地区盐碱土形成的宏观机制和过程,并分析了盐碱土的危害及各种耕作的必要性。根据盐碱土的形成过程分析得出,在微观治理上,耕作是改良东北地区盐碱土理化性质的基础,也是化学改良和植物改良的基础,为盐碱土耕作及综合治理提供理论依据和指导。

松嫩平原微地形下土壤水盐与植物群落分布的关系

以微域尺度不同盐渍化程度的盐渍土复区为研究区,利用典范对应分析方法(CCA)分析了不同水文年(丰水年、枯水年)土壤盐碱化指标、地表积水、不同土壤层含水率和相对高程与植物群落之间的关系。结果表明,在枯水年由于水分的减少和盐碱化的加重,稗草向虎尾草群落演替,虎尾草向碱蓬群落演替。而芦苇和碱茅群落相对稳定,只是由湿生向旱生转化,群落间演替较慢。在植物群落演替过程中,Na+(991 mg/kg)、CO2-3(396 mg/kg)、EC(680μs/cm),pH值(10)是稗草、芦苇向虎尾草和碱茅群落演替的驱动值。Na+(1570 mg/kg)、CO2-3(576 mg/kg)、EC(879μs/cm)是虎尾草、碱茅向碱蓬群落演替的驱动值。地表水的积水时间和积水深度是区分稗草和芦苇、虎尾草和碱茅生长分布的重要水文特征值。研究对苏打盐渍土区植被恢复和重建具有重要的意义。

盐碱地农田排水对查干湖承泄区的水质影响评价

为了评价盐碱地农田排水对承泄区的水质影响,该文选取吉林省前郭灌区的农田排水和查干湖承泄区为研究对象,通过2009-2010年水稻生长季每月定期的野外取样、实验分析水样的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-、CO32-、HCO3-、总氮、总磷和化学需氧量,研究了查干湖灌溉灌排系统至承泄区相关排水水质的时空变化,并对查干湖水质进行了评价。结果表明,查干湖承泄区对灌排系统的各水质指标有一定的累积效应。目前查干湖水体pH值平均在7.87;钠吸附比最大值(3.59(mmolc/L)1/2)出现在5月份泡田洗盐期;总氮含量为1.22 mg/L,低于近12年平均值1.56 mg/L;6月份总磷含量最高,达0.28 mg/L。除化学需氧量超标外,其他水质参数未达到浓度限值,但在丰水期查干湖水体已属IV类水质。该研究可为查干湖承泄区的生态环境预警提供理论基础。

松嫩平原盐渍化水田土壤表观电导率空间变异研究

运用电磁感应仪EM38结合GPS定位,以盐渍化水田为研究对象,通过经典统计学和地统计学相结合的方法研究了盐渍土区新开水田表观电导率的空间变异特征,分析了土壤表观电导率与土壤盐碱指标关系。结果表明,经典统计分析土壤水平方向表观电导率(ECh)与垂直方向表观电导率(ECv)均为中度空间变异强度,且符合正态分布。地统计分析表明,ECh和ECv均具有强空间相关性,其变异特征主要是由结构性因素引起的,半方差拟合最优模型为指数模型。且ECh和ECv空间分布在一定范围内存在相似性,均表现为不同表观电导率的土壤呈斑块和条带状镶嵌分布。Pearson分析显示,土壤表观电导率与盐碱化指标土壤电导率(EC1︰5)和碱化度(ESP)呈正相关关系(P<0.05),相关系数大于0.8。回归分析表明,土壤表观电导率与EC1︰5和ESP均为指数函数关系,决定系数大于0.76。ECh与土壤盐碱化指标相关系数和决定系数均大于ECv,因此可以用水平方向土壤表观电导率ECh来反映土壤的盐碱化程度。该研究可以为土壤盐分空间变异理论与盐碱地改良实践相结合的研究思路提供理论基础,为盐碱地实施定位、定区清除或消减土壤盐碱的均质化改良技术提供数据支持。

深松对吉林西部低产旱田土壤物理特性的影响

水资源匮乏是干旱区和半干旱区农业增产的瓶颈,高效利用水资源是解决该问题的重要途径之一。针对吉林西部半干旱区土壤耕性差等问题,研究了不同深松措施对土壤物理特性的影响。结果表明,深松处理对土壤物理性质有较大的改善作用,能显著降低犁底层土壤紧实度,增加耕层土壤水分,但对土壤密度和孔隙度影响效果不明显;不同深松方式对土壤物理性质的影响不同,凿式深松比全方位深松对犁底层的破坏作用更大,更能有效降低土壤紧实度,凿式深松对土壤饱和导水率的提高作用显著优于全方位深松,全方位深松在犁底层的饱和导水率比对照有显著提高;从作物来看,深松对促进作物根系生长和增加作物产量有显著作用,不同深松方式对根系生长的促进作用从大到小依次是S60>SQ40>S40,对作物产量增加效果明显的耕作方式依次是SQ40>S60>S40。图1,表4,参23。

基于小型卷积神经网络的南疆棉花图像分类

针对南疆棉田图像分类特定应用场景,该文提出一种小型卷积神经网络模型,分别对幼苗期棉苗、缺苗穴和地膜及吐絮期叶片、成铃和吐絮铃图像进行自动化分类。该卷积神经网络由12层组成,包括交替堆叠的4个卷积层和4个最大池化层,以及1个展平层、1个Dropout层和2个密集连接层。采用智能手机拍照方法,获取幼苗期棉苗、缺苗穴和地膜图像13 920张,吐絮期叶片、成铃和吐絮铃图像21 427张。在普通笔记本电脑上部署TensorFlow、Keras深度学习框架和卷积神经网络模型,使用数据增强和添加Dropout层来消除过拟合。研究结果表明,小型卷积神经网络在幼苗期和吐絮期图像测试集的分类精度分别达到了0.999 3和0.975 7,模型具有很好的泛化能力,模型的训练时间约2 h。研究结果将为利用数字图像智能提取棉花缺苗信息及棉铃吐絮信息提供一定的参考。

等距开槽结合施用石膏改良苏打盐碱土

采用田间小区试验,研究了等距开槽结合施用石膏对东北松嫩平原西部苏打盐碱土的改良效果。结果表明:等距开槽(20～40cm心土层开槽,槽间距1m)能有效降低开槽点的土壤紧实度,对槽间土壤紧实度也有一定的降低作用,且与对照(不开槽)紧实度的差异达到极显著水平;等距开槽必须结合石膏才能改善土壤的化学性质,加石膏与未加石膏处理的pH和碱化度达到差异显著水平,而电导率值在处理前后差异不显著,开槽松土处理对槽内土壤化学性质改善效果不明显;磷石膏与脱硫石膏在改土效果上差异不显著,石膏配合开槽能有效改善土壤理化性质和植物生长状况,且对槽间土壤改良和植物生长均有一定的促进作用。