沙土管保藏抗生素产生菌36年或38年的存活性试验

采用沙土管保藏方法对部分抗生素产生菌进行保藏 ,36～ 38年后检查保藏效果 ,结果表明 36年总存活率高达 83%以上 ,对其中部分真菌测活 ,存活菌株都保持原活性。

微生物驱油室内沙土管模拟实验

模拟油藏条件,设计了一套简单实用的室内沙土管模型,以验证兽疫链球菌应用于微生物驱提高石油采收率效果,系统探讨了温度、含油量、注入菌液浓度、闭井时间对微生物驱提高石油采收率的影响。该模型制作简单、成本低廉,达到了预期模拟效果;同时验证了兽疫链球菌具有良好的提高石油采收率效果,在温度为40℃、含油量为30%、菌液浓度为5.5×105个.mL-1、闭井时间为7 d的最优条件下,微生物驱提高石油采收率达22.14%。

沙土比对混凝土试件空蚀影响的试验研究

在小型循环式水洞中试验研究了沙土比对混凝土试件空蚀影响的机理。首先,在循环式水洞内筒中配制11种沙土比(0%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,100%)试样,用红外测沙仪测定相同沙土比的3种不同含沙量(2,12,30 kg/m 3)的挟沙水样,用压力传感器和压力数据采集系统实时采集水洞文丘里工作段空化区和空蚀区的压力;然后,制作了水灰比为0.4、灰砂比为1.5,7 d龄期强度f cu,k=17.8 MPa的混凝土试件,将其安放在水洞文丘里工作段混凝土试件盒中进行4 h的空蚀试验。试验结果表明:沙土比的增大对空化和空蚀破坏均具有促进作用;消失空化数随沙土比的增加而增加,对空化发生具有抑制作用;相同沙土比时,混凝土试件的空蚀量随着含沙量的增加而增加。

风沙土混拌刀具的改良设计与试验

为解决风沙土改良设备研制中存在的核心问题,探讨混拌刀具与风沙土-改土材料间相互作用机理,以国标旋耕刀IT245为基础,分析其作用原理,在此基础上设计了专用于风沙土改良的混拌刀具,通过离散元仿真模拟及室内沙槽试验,以改土材料体积比为评价指标对国标刀及专用刀具5层深度下的混拌效果进行分析。结果显示,风沙土混拌刀具偏转角度越大,改土材料体积比越大,当深度150—120 mm、偏转角为60°时达到最大值(35.67%);风沙土混拌刀具弯折角越大,改土材料体积比越大,当深度150—120 mm、弯折角为130°时达到最大值(36.02%)。风沙土混拌刀具与国标旋耕刀IT245混拌效果相比,深度越浅,改土材料体积比越大,混合效果越好,在深度90—60、60—30 mm时,偏转角60°的风沙土混拌刀具作业后改土材料体积比分别比IT245增加了3.19%、5.11%。研究结果为风沙土混拌刀具及风沙土治理机械的设计与优化提供依据。

施加生物质炭对风沙土土壤线虫群落结构的影响

生物质炭科学施加量以及施加时间是改良和维持土壤健康的研究热点。本研究设计两组玉米盆栽试验(A组和C组),其中A组为一次性施加生物质炭7年处理,C组为一次性施加生物质炭1年处理,各组施加量分别为0、15.75、31.50、63.00 t·hm^(-2)和126.00 t·hm^(-2),探究不同生物质炭施加量以及施加时间对风沙土土壤线虫群落结构特征的影响。结果表明:施加生物质炭1年后可增加土壤pH以及养分含量,生物质炭随老化时间的延长对土壤养分的提升效应会降低,土壤养分与土壤线虫群落结构有密切的相关性。土壤线虫以拟丽突属为优势属,食细菌类和捕食/杂食类为主要营养类群,土壤有机质的分解以细菌分解为主。施加生物质炭1年后,施加量的增加改变了土壤线虫群落结构、营养类群分布和丰度,生物质炭施加量的增加会显著抑制土壤线虫数量,但施加生物质炭7年后土壤线虫数量会恢复。随施加年限的增加,生物质炭会导致土壤食细菌类线虫丰度降低,捕食/杂食类线虫丰度增加,植物寄生类线虫丰度增加,但对线虫多样性指数(H)和丰富度指数(SR)影响不大。一次性施加126.00 t·hm^(-2)生物质炭7年后显著降低了土壤线虫数量,而施加生物质炭15.75 t·hm^(-2)对土壤线虫数量和群落结构的维持具有积极作用。

褐煤腐植酸对科尔沁沙地风沙土土壤特性及荞麦产量的影响

【目的】探究褐煤腐植酸不同施用量对科尔沁沙地风沙土土壤特性和荞麦产量的影响,为风沙土改良提供科学依据。【方法】于2020-2022年,以科尔沁沙地风沙土为改良对象,通过田间定位试验,以不施用褐煤腐植酸为对照(CK),设置3个褐煤腐植酸用量处理:2 t/hm^(2)(低量,H1)、4 t/hm^(2)(中量,H2)和6 t/hm^(2)(高量,H3),研究2020年褐煤腐植酸一次性施用后0~40 cm土层土壤贮水量(SWS)、养分含量、微生物生物量碳氮(SMC、SMN)含量及荞麦产量的变化。采用主成分分析(PCA)研究土壤贮水量、养分、微生物生物量碳氮含量和荞麦产量的关系;在此基础上,通过随机森林分析探讨了以上土壤指标对荞麦产量的贡献率。【结果】与CK相比,施用褐煤腐植酸总体上提高了风沙土0~40 cm土层的贮水量,但不同褐煤腐植酸施用量对土壤贮水量的提升幅度不同。在2020-2022年,无论是在播种前、开花期还是在成熟期,4个处理中,H3处理0~40 cm土层的土壤贮水量均最高。与CK相比,施用褐煤腐植酸影响了风沙土土壤养分含量,且褐煤腐植酸不同施用量对不同土层土壤养分含量的影响程度存在较大差异。褐煤腐植酸一次性施用3年后(2022年),H3处理的的土壤有机质、全氮、铵态氮、速效磷和速效钾含量总体高于其他处理。无论是在开花期还是在成熟期,与CK相比,施用褐煤腐植酸总体提高了土壤微生物生物量碳和氮含量,且在0~10,10~20和20~40 cm土层,H3处理SMC和SMN含量总体均最高。2020-2022年,与CK相比,施用褐煤腐植酸均提高了荞麦干物质量和产量,其中H3处理的增幅最大。主成分分析和随机森林分析结果显示,土壤速效钾、贮水量、微生物生物量碳和铵态氮与荞麦产量关系密切,其对荞麦产量的贡献率分别为11.00%,8.60%,7.85%和6.29%。【结论】在科尔沁沙地,当施用量为4~6 t/hm^(2)时,褐煤腐植酸对风沙土保水增肥增产的改土作用明显,其中当褐煤腐植酸施用量为6 t/hm^(2)时效果最佳。

滴灌灌水量对风沙土大豆根区硝态氮及水分分布的影响

为合理进行风沙土地区灌溉管理,将水肥控制在根区范围内并满足大豆生长需求,以灌水量为试验因素,基于作物冠层蒸发皿蒸发量设置0.4(W1)、0.6(W2)、0.8(W3)、1.0 E_(pan)(W4)和1.2 E_(pan)(W5)5个灌溉水平,研究不同灌水量对大豆根区硝态氮和水分分布的影响。结果表明:增加灌水量会使土壤水分入渗深度增加10~30 cm,增大根区土壤水分分布的不均匀性,苗期W5处理剖面水分平均值较W1处理增大40.22%,W4、W5处理能够维持大豆根区6%~7%的土壤含水率。硝态氮有明显表聚现象,随着灌水量的增大,淋洗深度增加且不均匀性增大,根区土壤硝态氮平均含量降低,当灌水量高于1.0 E_(pan)时,硝态氮含量低于10 mg·kg^(-1)。W2、W3和W4处理能保证大豆根区在生育前、中、后期处于15~22 mg·kg^(-1)的硝态氮浓度区间,垂直方向上灌水量与硝态氮呈负相关关系。风沙土土壤剖面含水率均在4%~10%之间,灌水量是影响风沙土硝态氮含量和分布的主要因素之一;各处理硝态氮含量在10~30 mg·kg^(-1)之间。综合考虑作物对根区土壤水分和硝态氮含量的需求,以及土壤水分和硝态氮在根层的分布特征,推荐灌溉水量为1.0 E_(pan)。

阿拉尔耕地沙土与65Mn摩擦行为的研究

目的探究阿拉尔耕地沙土与65Mn的摩擦学行为,为高速犁结构设计、优化和材料选择提供理论基础。方法采用摩擦磨损试验机,选择土壤含水率、平均粒径、载荷、转速和摩擦时间等5个参数进行单因素多水平试验,研究沙土对65Mn的摩擦行为,并对各因素水平下金属磨损形貌进行分析。结果随着含水率的增加,土壤黏附力和润滑水膜的厚度增大,摩擦因数减小,磨损量呈二阶抛物线规律;随着平均粒径的增加,微观接触面积减小,摩擦因数、磨损量与粒径呈负相关;随着载荷的增加,磨料挤压嵌入金属表面,使得微观切削量增加,摩擦因数呈小幅上升趋势,磨损量呈大幅上升趋势;随着转速的增加,摩擦因数、磨损量变化较缓和;随着摩擦时间的增加,因热量的累积,摩擦因数和磨损量呈上升趋势,土壤与金属的摩擦逐渐演变为土壤之间的摩擦。分析磨损形貌发现,65Mn金属磨损表面始终伴随着磨料磨损造成的犁沟、疲劳和剥落,还发现了腐蚀磨损造成的裂纹,表面金属材料被腐蚀成金属盐结晶体,2种形式的磨损交互影响,加剧了65Mn的磨损。结论方差分析表明,与土壤含水率、载荷、转速相比,平均粒径和摩擦时间对沙土与65Mn的摩擦因数的影响较大,平均粒径对65Mn的磨损的影响最大。

平原沙土区河岸带不同植被类型对土壤团聚体稳定性的影响

[目的]明晰不同植被类型对土壤团聚体稳定性及团聚体有机碳含量的影响,为平原沙土区河岸带土壤团聚体稳定性和抗蚀能力提升提供基础数据。[方法]以江苏省平原沙土区丰县复新河河岸带15年生杨树纯林、柳树纯林、杨柳混交林3种植被类型及对照为对象,用湿筛法对0—20 cm, 20—40 cm, 40—60 cm^(3)个层次土壤颗粒进行物理分级,测定了>0.25 mm团聚体含量(R0.25)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)及有机碳等主要指标,并利用线性回归对各指标相关性进行分析。[结果](1)试验地各土层团聚体以<0.25 mm微团聚体为主,占总团聚体含量的50.33%~80.00%。3种植被类型>2 mm和0.25~2 mm粒径团聚体含量高于对照,各土层中杨树纯林>2 mm大团聚体含量最高。(2)与对照相比,3种植被类型R0.25,MWD和GMD分别提高了41.77%~91.28%,29.89%~79.08%和37.60%~94.32%,其中杨树纯林效果最好。杨树纯林和柳树纯林D显著低于对照(p<0.05)。(3)试验地土壤团聚体有机碳含量范围为1.51~6.48 g/kg。与对照相比,3种植被类型下土壤团聚体有机碳含量提高了31.67%~71.68%,杨树纯林团聚体有机碳含量显著高于柳树纯林和杨柳混交林(p<0.05)。杨树纯林在0—20 cm土层各粒径团聚体有机碳含量最高。(4)线性回归分析表明土壤团聚体稳定性与有机碳显著相关,尤其是与大团聚体有机碳含量显著相关。此外,细根生物量、全氮含量、碳氮比和含水率也是影响团聚体稳定性的重要因素。[结论]平原沙土区河岸带杨树纯林更有利于提高土壤团聚体稳定性,增加土壤抗蚀能力。

羧甲基纤维素、膨润土改良风沙土崩解特性研究

在全球变暖的背景下,中国西北地区极端降水呈现上升趋势,严重影响了风沙土的抗崩解能力,加重了该区域的土壤侵蚀问题。为提高风沙土抗崩解特性,采用羧甲基纤维素(CMC)、膨润土对风沙土进行改良,并开展相应的改良风沙土崩解试验,研究不同改良方案下风沙土的抗崩解性,结合扫描电镜试验分析改良风沙土的崩解机理。研究结果表明,土样的崩解破坏过程可分为吸水剥落阶段、孔隙崩解阶段、饱和崩解阶段、残余崩解阶段,未改良土样的吸水剥落阶段持续时间短,无明显残余崩解阶段。随着土样改良剂质量占比的提升,改良土样的吸水剥落阶段延长,崩解速率降低,抗崩解特性增强,其中CMC与膨润土的复合改良方案效果最佳。在微观结构方面,CMC、膨润土主要通过土粒团聚、粒间胶结、孔隙填充三个方面增强土样的抗崩解特性,并且CMC与膨润土改良效果可以相互促进,有效增强风沙土抗崩解特性。

生物炭改良风沙土对植物生长及养分的影响

为探究经不同浓度和不同种类生物炭改良后的风沙土中植物生长状况及养分含量变化情况,以辽宁省彰武台风沙地改良利用研究所试验基地风沙土为试验对象,进行了田间试验。以燕麦草为供试植物,分别施加秸秆炭、木炭、草炭,且每种生物炭设置5个不同的浓度梯度,均匀的施加到风沙土中,燕麦草经12周生长后,采集样品进行室内试验。主要通过分析燕麦草在不同改良条件下的株高、产量、叶绿素及氮磷钾含量,从而了解添加不同因素水平的生物炭对风沙土中植物生长及养分的影响。结果表明:不同生物炭与风沙土中燕麦草生长及养分含量均呈现极显著相关性(p<0.05),且施加浓度为4 kg·m^(-2)的秸秆炭对燕麦草株高、产量及养分含量均有明显提高,株高为109.242 cm,产量为229.25 kg·hm^(-2),叶绿素a和叶绿素b分别达到2.941 mg·g^(-1)和0.991 mg·g^(-1),氮磷钾含量分别为3.411,0.927,28.766 g·kg^(-1)。因此,施加合适的生物炭,不仅可以对土壤进行改良,还可有效提高植物产量与养分含量,实现土壤有效利用的同时提高作物产量。

玉米芯颗粒对风沙土毛管水运移和蒸发特性的影响

为探索玉米芯在干旱地区的有效利用方式、提高其利用率,通过土柱模拟的方法,将1.5~6.0 mm玉米芯颗粒与风沙土混合开展吸水与蒸发试验。以未添加玉米芯的土柱为对照,设置10种添加玉米芯处理,对不同处理土柱的吸水量、湿润锋、蒸发量、蒸发强度等进行测定,分析玉米芯及其用量对风沙土吸水、保水效果的影响。结果表明,混合土壤毛管水上升高度比对照低0.0%~76.3%,毛管水平均上升速率比对照低7.3%~78.7%,蒸发强度比对照低10.7%~64.2%。玉米芯添加量≤40%时,吸水量比对照高8.6%~16.2%;玉米芯添加量>40%时,吸水量比对照低1.1%~46.0%。毛管水上升高度与时间之间呈幂函数关系,水分补给量与时间之间呈幂函数关系,水分补给量与毛管水上升高度之间呈线性相关。吸水条件下的Green-Ampt模型调整后可用于模拟混合土壤的毛管水上升过程。Rose蒸发模型能很好地表达混合土壤累计蒸发量随时间的变化特征。研究结果为沙化土地治理、秸秆还田改良耕地等研究与实践提供理论依据。

砂石与秸秆覆盖对风沙土水分蒸发特性的影响

探究不同厚度的砂石和秸秆覆盖对辽西北风沙土土壤水分蒸发的影响机理,特别是在不同初始含水率下的影响,并探索抑制辽西北风沙地土壤水分蒸发的最佳模式,也为风沙区植被建设提供理论基础。首次以辽西北风沙土为研究对象,运用自行设计的蒸发桶进行为期20天的室内蒸发模拟试验,研究土壤蒸发量随蒸发时间的变化规律。结果表明,砂石与秸秆覆盖能够抑制土壤水分蒸发,随着初始含水率增大,砂石与秸秆覆盖厚度越厚,其保持土壤水分的效果就越强。

江苏沿江高沙土地区常规粳稻品种产量与品质特征研究

为筛选适宜江苏沿江高沙土地区高产且优质的粳稻新品种,以审定范围适合沿江种植的21个粳稻品种(12个迟熟中粳类型,9个早熟晚粳类型)为供试材料,探究了不同品种在江苏沿江高沙土地区种植的茎蘖动态、产量及产量结构、品质的差异。结果表明,在沿江高沙土地区适宜抽穗期为8月26日至9月3日,选择大穗型品种更容易获得高产;直链淀粉含量与稻米淀粉RVA谱特征值紧密相关,崩解值和消减值可以作为优质稻米的辅助选择指标。综合生育期、产量和品质,沿江高沙土地区总体适宜早熟晚粳类型品种;迟熟中粳品种中扬香玉1号和金香玉1号综合性状较好;早熟晚粳宁香粳9号和武育粳528生育期适宜,兼顾产量和品质,表现较好;糯稻中品质和产量综合性状较好的为镇糯29号和扬粳糯2号。

土壤调理剂添加对风沙土质量及紫花苜蓿生长的影响

土壤调理剂是矿产固体废弃物的生态化和资源化利用的重要途径。采用室内盆栽试验,试验处理包括S(不施肥)、SF(施复合肥)、S10(施10 g土壤调理剂)、S50(施50 g土壤调理剂)和S100(施100 g土壤调理剂),水分处理包括D(干旱)和CK(对照),研究土壤调理剂添加对风沙土质量及紫花苜蓿生长的影响。结果表明:(1)土壤调理剂的施加显著降低了土壤的pH;随着土壤调理剂施加量的增加土壤电导率、脲酶活性、过氧化氢酶活性以及蔗糖酶活性均显著增加。土壤有效磷、碱解氮含量相对S处理有所提高,但未达到显著水平。(2)土壤饱和含水量随着添加量的增加显著增加,但水分散失量正好相反。(3)紫花苜蓿株高和植物干重均在处理S10最高,显著高于SF,但随着土壤调理剂施加量的增加呈现逐渐降低趋势。结果表明,施加粉煤灰土壤调理剂对榆林风沙土的质量有较为明显的改良效应,特别是保水效果显著,且施加10 g土壤调理剂时对苜蓿生长效应最佳。

辽西北风沙土不同利用方式的土壤钾素固定特征

为明确不同土地利用方式的土壤钾素固定规律,通过现场调查采样、室内分析、模拟试验和方程拟合的方法研究土壤钾素固定过程、影响因素及动力学特征。结果表明:风沙土固钾量随施钾量的提高而不断增加,固钾率则表现为急剧下降后渐趋平缓。随施钾量的增加,未采取任何治理措施的流动、半流动沙地的固钾能力逐渐高于其他土地利用方式。Freundlich模型优于Langmuir模型和Temkin模型,是最适合研究区的吸附等温曲线。影响研究区土壤固钾能力的因素为速效钾、非交换性钾、阳离子交换量、土壤水溶性盐和有机质。因此,风沙土可遵照“少量多次”原则补充钾,以保证固钾能力稳定和植物的生长。

江苏省平原沙土区生态河道水土保持效果评价及措施优化配置技术研究

项目结合徐州市南四湖湖西洼地治理工程,研究了河道不同植物措施对土壤氮磷淋失的削减效应,阐明了不同植被类型对土壤氮磷的调控机理,提出了平原沙土区生态河道优化方案与功能提升路径,在丰县四联河等建立了2段示范生态河道。

江都高沙土区闸站改扩建工程设计方案分析

江都通南高沙土区引水工程是扬州市江都区水资源综合治理工程的重要组成部分。根据区域内河网分布和沿江、淮取水工程现状,分析水量供需关系,确定引水泵站改扩建最佳布局和规模,并应用MIKE11模型对西北片区进行生态流量模拟。结果表明,江都通南高沙土区闸站改扩建方案能够有效提升区域灌溉引水能力及生态补水能力,进一步优化水系的引、排、航功能,为区域经济社会发展提供了基础保障。

生物炭对Cd/Hg污染沙土及菠菜重金属含量的影响

榆林是煤炭资源富集区,致使重金属污染物进入农业环境,尤其Cd、Hg污染较为严重,受污染土壤极大地降低了农作物品质,并通过食物链影响人体的健康。试验以菠菜为供试作物,研究生物炭3种添加量(0(CK)、5%、10%)对单Cd污染、单Hg污染、Cd/Hg复合污染沙土及菠菜重金属含量的影响。结果表明,不同添加量生物炭对不同处理的土壤影响不同,但均有改良作用。其中,5%生物炭对Cd/Hg复合污染下土壤影响效果最明显,与CK相比,氮含量增加48.9%,磷含量增加24.9%,钾含量增加66.4%;而单Cd污染沙土Cd含量在5%生物炭处理时较CK降低24.2%;单Hg污染沙土中Hg含量较CK降低22.2%。不同添加量生物炭均可降低Cd/Hg复合污染沙土下菠菜叶片及根系Cd、Hg含量,其中,5%生物炭处理对重金属含量影响最显著,其可使菠菜可食用部分Cd含量降低到国家标准值(0.2 mg/kg)以下;经5%生物炭改良后原始沙土下种植菠菜的叶片Hg含量降低,但仍高于国家标准限值(0.01 mg/kg)。因此,对于Hg污染严重的农田,不建议种植菠菜。总体来说,对于Cd/Hg复合污染沙地,5%的生物炭综合改良效果最适宜。

不同初始含水率下风沙土地下渗灌水分运移特性研究

【目的】探究风沙土埋设新型地下渗灌系统后土体水分运移规律,明确地下渗灌管适宜的埋设间距和埋土深度。【方法】运用室外土箱模拟试验,监测了不同初始含水率(5.1%、11.5%、16.8%)湿润体承压后土壤水分入渗趋势和再分布规律,并运用数学模型对入渗过程进行了拟合。【结果】地下渗灌下湿润体形状近似以渗灌管为中心的椭圆状,同一时段初始含水率越大,湿润锋运移速率越快,累计入渗量和入渗速率越小,累积入渗量和入渗时间呈幂函数关系,而入渗指数则随初始含水率的增大而增大;与Kostiakov模型(R^(2)为0.783)、Philip模型(R^(2)为0.785)和通用经验模型(R2为0.923)相比,Horton模型(R^(2)为0.943)对不同初始含水率下风沙土入渗过程拟合效果较好,该模型更适用于描述地下渗灌风沙土的水分入渗过程;初始含水率为5.1%、11.5%、16.8%条件下,渗灌管适宜埋深应分别小于10、20、30 cm,管间距应分别小于30、60、90 cm,【结论】综上可知,风沙土湿度越大,渗灌管埋深越深,管间距可相应增大。