农用转光膜的发展困境及对策研究

转光膜作为一种新型农用薄膜功能化技术,有效地改善了农业设施的光、温环境,提高了作物的产量和品质,对实现现代设施栽培建设具有重要的意义。本文以转光膜的研究现状为切入点,分析目前农用转光膜在发展中面临的主要问题,据此提出相关的调整建议,以期为农用转光膜更好地服务农业生产提供参考。

连续失水-复水中不同粒径保水剂对土壤结构和水分特性的影响

为明确土壤干湿交替环境下保水剂与土壤颗粒之间的作用方式及保水剂对土壤结构和水分有效性的影响。通过土柱模拟试验,研究连续失水—复水条件下,不同粒径(>0.85,0.6~0.85,0.30~0.45 mm)保水剂对土壤水分特性、土壤团聚体分布和结构稳定性的作用,以及保水剂—土壤混合体价键结构的微观变化特征。结果表明:第1次(T1)和第2次(T2)失水取样阶段,除T2阶段的最小粒径处理外,其余各粒径保水剂促使土壤相对含水量较对照显著增加72.9%以上(P<0.05)。保水剂粒径大小和土壤水分状况均会影响保水剂对土壤供水能力的作用效果,粒径最小的保水剂改变土壤持续吸水和供水的能力较差,促进土壤水稳性大团聚体组成和团聚结构稳定的性能最优。在连续的干湿交替影响下,保水剂与土壤的作用加剧,壤土中的Si-O-Si键、-OH、蒙脱石和石英等矿物胶体会进入到保水剂网状结构中,反应的剧烈程度会影响土壤水稳性大团聚体的形成和稳定性。初步分析认为,随着反复失水—复水进程,更多黏粒矿物对保水剂分子结构的破坏,是减弱保水剂吸持水性能的主要因素之一。

不同水分条件下保水剂对黄瓜根系和叶片生理特征的影响

[目的]研究不同土壤干旱生境中保水剂对黄瓜根系和叶片生理特征的影响,探讨其生长效应与土壤水分的内在联系,为保水剂的合理施用和农田科学灌溉等提供一定的技术参考。[方法]利用盆栽模拟试验,通过定量灌水,系统研究在3种不同的土壤水分条件下,保水剂对黄瓜根际水分、根系形态特征、叶绿素荧光参数和叶片气孔性状等生理特性的影响。[结果]①不同水分条件下,保水剂处理的黄瓜根系生长受到明显抑制。与对照相比,保水剂处理组在土壤含水量为田间持水量70%(FC_(2))和55%(FC_(3))时的总根长、平均根系直径、总根体积、根表面积和根干重均显著降低,分别降低了3.4%,24.2%,62.1%,41.0%和51.6%以上。②随着干旱胁迫的加剧,保水剂处理叶片的有效光合效率(F_(v)′/F_(m)′)和实际量子产量〔Y(Ⅱ)〕较对照出现先升后降的变化趋势,非光化学淬灭(NPQ)则呈相反的变化;尤其在FC_(2)和FC_(3)处理时,保水剂处理促使黄瓜叶片的光化学淬灭(q_(p))较对照分别降低了5.5%和9.1%。③与保水剂相比,土壤水分条件对黄瓜叶片气孔开张比和气孔开张度的影响更大。[结论]土壤水分状况是决定保水剂能否缓解作物干旱胁迫的重要因素之一。土壤含水量为田间持水量的70%和55%时,保水剂反而会加重干旱胁迫对黄瓜根系生长和叶绿素荧光特性的不利影响。

菱镁矿制备纳米镁铝水滑石的研究

以天然菱镁矿为原料,采用尿素法制备纳米Mg-Al水滑石。考察了煅烧时间和温度对菱镁矿分解率的影响。结果表明,最佳条件为700℃下煅烧0.5 h。另外考察了尿素用量对水滑石形貌、尺寸、结晶度的影响,还有不同n(Mg)∶n(Al)对水滑石纯度的影响。用XRD、SEM对产物进行分析。XRD分析结果表明,当溶液中n(尿素)∶n(NO3-)=3∶1时,合成的水滑石样品具有较高的结晶度;n(Mg)∶n(Al)=2∶1时,合成的水滑石纯度可达到100%;随着尿素用量的增多,合成样品的粒径逐渐增大。SEM分析结果表明,用菱镁矿合成的样品层比用硝酸镁试剂合成的样品层厚很多。

不同类型土壤水分对保水剂结构和形态的影响效应

为明确不同类型的土壤水分影响下,保水剂与土壤之间的水分交换作用,用土柱实验的方法,模拟地面蒸发和土体脱湿过程,用全反射红外光谱和环境扫描电镜技术观测,比较砂土和壤土连续的失水-复水后保水剂的凝胶质量、价键结构、形貌特征等的变化。结果表明:连续三次灌水后,施于砂土中的保水剂凝胶质量显著大于壤土的保水剂;经历干湿交替过程后,土壤中的Si-O-Si键、-OH、蒙脱石矿物以及无定形氧化硅等会进入保水剂三维网状结构中,致使保水剂的膜结构表面变得不均匀、甚至破裂。初步认为土壤黏粒矿物与保水剂发生不同程度的化学反应,应该是导致保水剂随时间延长吸持水能力降低的主要原因之一。