氮肥对保水剂吸水保肥性能的影响

测定保水剂在不同氮肥(尿素、碳酸氢铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵)溶液中的吸水倍率和对肥料养分的吸持量,分析不同氮肥对保水剂吸水、保肥性能的影响。结果表明:保水剂在各种氮肥溶液中吸水倍率显著下降,并随肥料浓度的增加下降幅度增加;受影响程度聚丙烯酸钠盐型保水剂大于聚丙烯酰胺-丙烯酸盐型保水剂;不同氮肥对保水剂吸水倍率的影响按尿素、碳酸氢铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵顺序递增。保水剂在大量吸水的同时,也对溶液中的肥料分子或者离子有吸持作用,吸持量均随肥料浓度的增加而增加;保水剂和肥料品种不同,吸持量也不同;除尿素外,保水剂对肥料的吸持率随肥料浓度的增加而降低,最高浓度下,吸持率按硝酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、尿素次序依次增大。     

4种保水剂吸持水特性的比较研究

通过室内试验,比较研究了白金子(BJ),沃特(WT),巴斯夫(BF),黑金子(HJ)等4种保水剂的吸持水特性及对不同酸碱溶液的反应.结果表明,4种保水剂在蒸馏水中的吸水倍率最大,其次为1∶5的土壤漫提液中,在0.9%的NaCl溶液中的最小;且在土壤浸提液中,吸水倍率大小依次为:白金子(BJ)＞沃特(WT)＞巴斯夫(BF)＞黑金子(HJ).4种保水剂在pH 5～9的范围内,能吸收比自身重200多倍的水分.保水剂在蒸馏水中重复使用6次后,其吸水倍率仍可达到初始吸水倍率的50%以上.4种保水剂中,BF和WT具有快速吸水、缓慢释放的特性.初步认为测试的4种保水剂中BF的吸持水特性最好,其次为WT,最后是BJ和HJ.     

10种保水剂基本特性对比研究

本文通过室内实验,比较分析了N1,N2,Hl,B,S,Hm,K,Ph,J,Hs等10种农用保水剂在纯水及不同肥料溶液中的吸水倍数、吸水速率、保水率及反复吸水次数.结果表明:所有保水剂在纯水中都有较高的吸水倍数,但不同浓度的不同肥料溶液对所有保水剂吸水倍数有着不同的影响,在相同浓度条件下,保水剂B、K和Hs相对其他保水剂其吸水倍数较高;就吸水速率看,B、K、J、和Hs保水剂都能较快地吸水;各种保水剂在土壤中和加热蒸发条件下的保水率B、S、K、Hs四种保水剂的保水能力要好于其他保水剂;在经过25次反复吸水-烘干后,N2、S、Hm、Ph四种保水剂其吸水倍率仍能达到150倍以上;综合粒径对四种特性的影响可以看出,粒径只对保水剂吸水速率有较大的影响,而对吸水倍率、保水能力和反复吸水次数影响均不大.     

凝胶基保水缓释尿素的稳定性

利用共聚法将保水剂和尿素共聚制成一种凝胶基保水缓释尿素肥料,并用热分析法、土壤培养及紫外老化法,结合红外光谱及电子显微镜、吸水倍率考察凝胶基保水缓释尿素的稳定性。热分析结果表明,保水缓释尿素的热稳定性与其材料合成中尿素/保水剂比有关,其配比为0.54∶1和0.44∶1时热稳定较佳。吸水倍率测试表明,保水缓释尿素在土壤培养中释放尿素后,保水剂仍保持吸水、保水特性。红外光谱和电镜观察解析表明,凝胶基保水缓释尿素既释放尿素,又交换吸附了土壤养分和盐分。紫外老化实验结果反映出保水缓释尿素形态及颜色发生了变化,但红外光谱解析表明其保水材料化学结构未改变,仍保有吸水保水和养分缓释的功能。因此,实验合成的凝胶基保水缓释尿素是具有一定稳定性的吸水保水功能的缓/控释肥料,其尿素/保水剂比为0.54∶1和0.44∶1较合理。     

保水剂与微生物菌剂对土壤水分、养分的影响北大核心CSCD

保水剂与其他肥料混施,可以在不同程度上改善土壤的水分和养分条件,促进植物生长。通过将聚丙烯酸钾盐型保水剂与微生物菌剂混合对油松、紫花苜蓿进行盆栽试验,通过对低、中、高（油松：10、20、30 g·株^-1;紫花苜蓿：20、30、40 g·m^-2）保水剂和低、中、高（油松：5、10、20 g·株^-1;紫花苜蓿：15、30、45 g·m^-2）微生物菌剂混施,分析土壤水分和土壤中速效氮、磷、钾含量变化,及其对土壤水分、养分和植物生长的影响。结果表明：不同处理不同程度地提高了土壤速效氮、磷、钾含量以及土壤含水量。高浓度保水剂和高浓度微生物菌剂混施对一年生油松土壤速效氮促进最显著,低浓度保水剂和中浓度微生物菌剂混施对土壤速效磷、速效钾促进最显著,分别较对照组提高12%、35%和36%;紫花苜蓿高浓度保水剂和高浓度微生物菌剂混施对土壤速效氮、速效磷促进最显著,低浓度保水剂和中浓度微生物菌剂混施对土壤速效钾促进最显著,分别较对照组提高35%、27%和40%。中浓度保水剂和中浓度菌剂混施处理下土壤保水效果最优,而对油松和紫花苜蓿生长的影响达到最佳的分别为低浓度保水剂与低浓度菌剂混施和低浓度保水剂与中浓度菌剂混施。     

保水剂与微生物菌剂对土壤水分、养分的影响

保水剂与其他肥料混施,可以在不同程度上改善土壤的水分和养分条件,促进植物生长。通过将聚丙烯酸钾盐型保水剂与微生物菌剂混合对油松、紫花苜蓿进行盆栽试验,通过对低、中、高(油松:10、20、30 g·株~(-1);紫花苜蓿:20、30、40 g·m~(-2))保水剂和低、中、高(油松:5、10、20 g·株~(-1);紫花苜蓿:15、30、45 g·m~(-2))微生物菌剂混施,分析土壤水分和土壤中速效氮、磷、钾含量变化,及其对土壤水分、养分和植物生长的影响。结果表明:不同处理不同程度地提高了土壤速效氮、磷、钾含量以及土壤含水量。高浓度保水剂和高浓度微生物菌剂混施对一年生油松土壤速效氮促进最显著,低浓度保水剂和中浓度微生物菌剂混施对土壤速效磷、速效钾促进最显著,分别较对照组提高12%、35%和36%;紫花苜蓿高浓度保水剂和高浓度微生物菌剂混施对土壤速效氮、速效磷促进最显著,低浓度保水剂和中浓度微生物菌剂混施对土壤速效钾促进最显著,分别较对照组提高35%、27%和40%。中浓度保水剂和中浓度菌剂混施处理下土壤保水效果最优,而对油松和紫花苜蓿生长的影响达到最佳的分别为低浓度保水剂与低浓度菌剂混施和低浓度保水剂与中浓度菌剂混施。     

保水剂用量对冬小麦生长及水肥利用的影响

为探明保水剂施用条件下冬小麦生长与水肥利用的特征,采用田间试验,以不施保水剂和氮肥为对照,研究了单施氮肥(T2:225 kg·km^-2)和其与不同用量保水剂配施(T3:N+保水剂30 kg·hm^-2、T4:N+保水剂60 kg·hm^-2、T5:N+保水剂90 kg· hm^-2)处理对冬小麦生长、土壤矿质氮含量以及水肥利用等影响。结果表明:保水剂与氮肥的施用显著提高了小麦各生育期的小麦总群体、株高、叶面积、土壤矿质氮含量及水肥利用率等。各处理中,以T4处理对于总群体数、株高、穗长和穗粒数的提高效果最为显著,而T5处理对于小麦叶面积和千粒重的提高作用明显。随小麦生育期的推进,保水剂处理的根冠比均较对照低,尤其是T3处理。而各生育期土壤矿质氮平均含量表现为T4＞T3＞T5＞T2＞CK。最终小麦产量、氮肥农学效率、氮素生产力和水分利用效率,随保水用量的增加而先增后将,且均匀以T4处理最高,其分别比单施氮肥处理(T2)14.5％、55.9％、34.6％和25.0％。说明各处理中,以T4处理对小麦的生长、增产及水肥利用的效果最佳。     

保水剂对土壤持水特性的作用机理研究

分别将B1(北京华瑞祥科技有限公司高吸水树脂保水剂)、B2(广东东莞市安信保水有限公司农林保水剂)、B3(唐山博亚科技工业开发有限责任公司的高能抗旱保水剂)3种保水剂以不同用量(0.05%、0.10%和0.50%)施入无团聚体孔隙的风沙土中,测定各处理土壤在不同吸力时的含水量,并用V-G模型拟合各土壤水分特性曲线,获得各处理土壤的水分特性曲线参数和主要水分常数等结果,以期揭示使用保水剂在改善土壤持水性方面的作用特征和机理。结果表明:1使用保水剂后,除土壤无效水部分无显著变化外,各处理土壤饱和含水量、田间持水量、重力水和有效水部分均显著增加,保水剂用量为0.50%时处理土壤的田间持水量比对照高3~4.7倍,使用保水剂显著改善了土壤中、低水吸力段的持水容量,即土壤的"孔隙"持水部分。2各处理土壤的水分特征曲线右移,各吸力段的持水容量明显增加,n值均小于对照,表明使用保水剂显著增大了在失水过程中土壤的持水能力。3使用保水剂后,各处理土壤增加的吸水量主要来源于重力水和有效水,保水剂用量为0.05%时,各处理土壤重力水所占比重高于60%,随着保水剂用量增加,重力水所占比重下降,有效水分所占比重提高,表明保水剂对土壤持水特性的作用机理主要体现为增加了土壤的"毛管孔隙"持水比例,即在低使用量时显著改善土壤重力水部分,随着保水剂使用量的增加则显著增加土壤有效水部分。4综合比较保水剂类型和对土壤持水能力的改善作用,B3型保水剂在使用量为0.5%时的改善效果最好。由此得出,化学保水剂尽管是一种具有很强分子吸水能力的基质,却在土壤中能够极大地改变土壤"孔隙"持水性,增加土壤有效水贮量,应当受到应有的重视和广泛使用。     

保水缓释钙肥的特征与性能

采用化学聚合反应将保水剂与硝酸钙聚合为一体化物质,并以吸水倍率、p H值、土壤水分特征曲线、元素分析、红外光谱、电子显微镜及7 d溶出率法表征保水钙肥的吸水持水能力、化学性质、形貌结构及养分释放性能。结果表明:保水缓释吸水倍率约为165 g·g-1,含钙量为103 g·kg-1,p H值近中性;保水剂通过化学键结合,基质包埋负载钙盐;网络孔隙及基质是保水钙肥吸水保水的物理结构;与对照相比,保水钙肥添加量为1%时,在测试吸力段可增加土壤容积含水量平均14.0%。此外,保水钙肥显示较好的钙素养分延缓释放性能,可将钙素较长时间保持在水凝胶基质内而延长水溶性钙有效期。     

盐基离子对土壤持水及收缩特性的影响

不同盐离子对土壤持水能力具有不同程度影响,且在土壤水分特征曲线测定过程中,土体随失水发生收缩和开裂。在已获取研究成果基础上进行扩展,进一步探索8种低浓度盐离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、HCO_3~-、CO_3~(2-)、SO_4~(2-))对土壤持水能力和收缩特征的影响。选取陕西粉黏壤土并分别采用含有此8种离子的盐溶液(浓度均约为1 g·L~(-1))对土样进行饱和处理,以无盐离子处理作为对照(CK);采用离心机法获取土壤水分特征曲线,使用游标卡尺测定离心过程中的土体轴向沉降高度,编写MATLAB程序对裂缝图像提取裂隙度量指标,据此对各处理土壤持水能力和收缩特征进行对比分析及评价。结果发现,在此浓度条件下:(1)K~+、Na~+及4种阴性盐离子在一定程度上均可提高土壤持水能力,且阴阳盐离子中CO_3~(2-)和K~+效果最显著,分别较CK提高35.81%和3.68%;(2)Mg~(2+)、SO_4~(2-)和CO_3~(2-)有利于减小土体轴向收缩度,且阴阳盐离子的作用效果分别表现为HCO_3~-Cl~-SO_4~(2-)CO_3~(2-)和Na~+K~+Ca~(2+)Mg~(2+);(3)Na~+、Mg~(2+)及4种阴性盐离子在一定程度上均有利于减轻土壤开裂程度,可同时减小土壤裂隙总长度、总面积以及长度密度和面积密度,且阴阳盐离子中CO_3~(2-)和Na~+效果最显著。研究可为不同类型盐碱土壤持水能力评价及其干缩开裂机理认知提供理论指导。     

钾肥类型与施用量对土壤持水特性的影响

采用压力膜法测定了单施磷酸二氢钾、单施草木灰和两者配施等3种钾肥类型在不同压力下的土壤质量含水率,拟合了它们在不同氧化钾含量的土壤持水曲线。结果表明,3种钾肥类型均降低了土壤的持水性,单施草木灰对土壤的持水力降低幅度最大,但采用两者配施对土壤持水力无显著影响,且施用量的多寡对土壤质量含水量的影响不显著。分析认为,钾肥类型应以草木灰与无机肥配施为好,施用量采用中肥水平即有效钾含量在100mg/kg左右,不仅避免连续大量施用无机肥对土壤结构的破坏,而且减小施用草木灰对土壤持水力的影响。     

保水剂对土壤的物理性质与水分入渗的动态影响

保水剂在农业上的应用对于缓解干旱具有重要的意义,但其应用后会发生降解而最终失去保水作用,因此了解其在降解过程中引起的土壤物理性质的动态变化及水分运动的机理,是其能否正确应用的关键,本试验以保水剂在农业应用中的典型用量为基础,研究了保水剂对土壤的物理性质动态影响及一维土壤水分。结果表明,保水剂施入土壤后其性能不断衰减是导致土壤物理性质不断变化的最根本原因;土壤中施用保水剂后土壤的质量饱和含水率明显增加,饱和导水率降低,但随着保水剂性能的逐渐衰减,饱和含水率呈现下降趋势,饱和导水率呈现上升趋势;施入保水剂后土壤的扩散率是一个曲面,并且随着保水剂自身性能的衰减,呈现逐渐扩展的趋势;施用保水剂后土壤入渗的湿润锋前进速度下降,这主要是由于施用保水剂土壤的饱和含水量增加和保水剂膨胀堵塞土壤孔隙造成的;通过对施用保水剂土壤的扩散率和导水率的分时段研究,最终建立施用保水剂土壤的一维水分运动方程,试验证明其可行,且精度在允许的范围内。     

黄土高原长期施肥对小麦产量及土壤肥力的影响

重点分析黄土高原长武试验站长期定位施肥试验地2004年长期施肥对小麦产量、肥料利用率及土壤肥力影响的试验结果,表明:单施磷肥和单施氮肥的产量很低,与对照的产量无明显差异,氮磷钾配施与氮磷配施能显著提高小麦的产量。单施磷肥的磷肥利用率最低,为1%;单施氮肥的氮肥利用率为12.5%;氮磷配施的氮、磷肥利用率均较高,磷肥利用率比单施磷肥提高5.7%,氮肥利用率比单施氮肥提高42.1%。氮磷钾配施较氮磷肥配施的氮肥利用率降低了4.5%,而磷肥利用率升高了2.2%,钾肥的利用率不高,仅为7.3%。单施磷肥只增加土壤磷素含量而降低了氮素含量,单施氮肥能增加土壤中氮素的含量,速效磷含量增加了31%,氮磷肥配施增加了土壤中有机质和氮、磷养分含量。氮、磷配施或氮、磷、钾配施是提高黄土高原小麦产量和土壤肥力的有效措施。     

有机营养土壤改良剂对河西灌漠土理化性质和饲用高粱种植效益的影响

针对甘肃河西内陆灌区因长期施用化肥引起的土壤板结、有机质含量低、贮水功能弱、作物产量低而不稳等问题,采用正交试验方法,筛选出有机营养土壤改良剂配方,采用田间试验方法,研究了有机营养土壤改良剂对灌漠土理化性质和饲用高粱种植效益间的影响。结果表明:原料间的效应(R)是饲用高粱专用肥改性糠醛渣保水剂和聚乙烯醇,改良剂配方组合是:改性糠醛渣0.9375∶保水剂0.0025∶饲用高粱专用肥0.0563∶聚乙烯醇0.0037。有机营养土壤改良剂施用量与灌漠土孔隙度、持水量、有机质、速效养分、饲用高粱农艺性状、经济性状和产量呈显著的正相关关系。经回归统计分析,有机营养土壤改良剂经济效益最佳施用量为24.00 t·hm-2时,饲用高粱理论产量为3.08 t·hm-2。有机营养土壤改良剂的施用有效改善了灌漠土理化性质,提高了饲用高粱的产量。     

氮素营养对烤烟抗旱适应性的影响

通过研究在不同氮素营养水平下,烤烟对干旱胁迫的一些反应,包括脯氨酸的积累、丙二醛含量和叶片膜透性的变化,并对不同氮素水平和土壤水分条件下的烤烟叶片水分状况、烤烟生长及其根冠比进行分析.结果表明:干旱胁迫下,烤烟的叶片水势、相对含水量、自由水含量及干物质积累均下降,而脯氨酸、丙二醛、束缚水含量升高,膜透性增大,施氮烤烟与不施氮烤烟之间有明显差异.氮素营养改变了烤烟适应干旱的方式,施氮在一定程度上提高了烤烟的生理耐旱性,促进了根系的发育,增加了干物质积累.     

不同灌溉模式下氮肥水平对水稻生物学特性及水分利用效率的影响

为了研究不同灌溉模式下氮肥水平对水稻生物学特性及水分利用效率的影响,以两优培九为材料,设计3种不同的灌溉模式（常规灌溉、干湿交替灌溉和厢沟灌溉,分别记作W1,W2,W3）和4种不同氮肥水平（0,90,180,270 kg/hm2,分别记作F0,F1,F2,F3）的大田试验。结果表明：与W1处理相比,W2和W3处理水稻灌...     

不同水肥组合对高原夏季露地紫甘蓝产量和土壤理化性状的影响

为探究不同水肥条件对高原夏季露地紫甘蓝产量和土壤理化性状的影响效应,筛选适宜水肥管理制度,以当地灌水量和施肥量为对照(CK),设置3个灌水下限水平,即土壤相对含水量分别为田间持水量的80%(W1)、60%(W2)、40%(W3),3个施肥水平分别为当地常规施肥量的100%(F1:N、P、K分别为466.5 kg·hm~(-2)、756 kg·hm~(-2)、269.91 kg·hm~(-2))、80%(F2:N、P、K为373.2 kg·hm~(-2)、604.8 kg·hm~(-2)、215.93 kg·hm~(-2))、60%(F3:N、P、K为279.9 kg·hm~(-2)、453.6 kg·hm~(-2)、161.95 kg·hm~(-2)),共10个处理,分析紫甘蓝产量、土壤养分积累、pH、EC、土壤酶、土壤呼吸对不同水肥组合的响应规律。结果表明:(1)水肥一体化处理紫甘蓝单球重、经济产量、生物产量和经济系数均大于当地施肥灌水(CK)处理,其中,W2F2处理单球重、经济产量和经济系数较CK显著提高,分别提高了16.37%、16.37%、10.42%;(2)水肥一体化处理土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性和土壤呼吸强度均高于CK,其中,中水中肥(W2F2)处理较CK土壤有机质含量显著提升,增加26.76%;(3)在灌水下限相同时,随施肥量的增加,土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性和土壤呼吸强度表现为中肥(F2)处理高于高肥(F1)和低肥(F3)处理,土壤有机质含量表现为先升后降的趋势,在中水(W2)处理中F1、F2显著高于F3处理,而W1和W3各处理间并无显著差异;(4)施肥水平相同时,土壤蔗糖酶活性、过氧化氢酶活性和土壤呼吸强度表现为中水(W2)处理高于高水(W1)和低水(W3)处理。因此,60%田间持水量和N、P、K分别为373.2、604.8、215.93 kg·hm~(-2)的组合(W2F2)在节水减肥的基础上能最大程度提高产量和维持土壤理化性状,是高原夏季露地紫甘蓝适宜的灌水施肥组合。     

农田土壤有机碳的影响因素及其研究

大气温室效应气体N2O、CO2增多与全球气温变暖有着密切的关系,由于农业活动导致的碳排放量占碳总排放量的25%,因此研究农田土壤有机碳的影响因素,对增加农田碳素固定和保持,减少由于不合理的土地使用而导致大量CO2的排放,维持农业和生物圈生态系统的可持续发展有着重要意义。本文分析了温度、水分、土地开垦、休闲和撩荒、耕翻、轮作、秸秆还田、肥料管理等对土壤有机碳的影响。减少翻耕次数,增加秸秆还田,优化氮、磷、钾等养分用量及配比,是提高农田,尤其是旱地农田土壤有机碳含量,培肥、改良土壤的重要途径。     

秸秆还田对东北黑土水分特征及物理性质的影响

为明确秸秆还田对东北黑土水分特征及物理性质的影响,设置秸秆覆盖还田（FG）、秸秆翻埋还田（FM）和秸秆不还田翻耕(FD)3个处理,测定土壤含水量、水分特征曲线、容重、硬度、土壤三相比及结构稳定性等参数。结果表明：（1）秸秆覆盖还田可显著提高春季耕层（0~30 cm）土壤含水量,较秸秆不还田翻耕处理增幅为11.17%~150.84%;不同处理耕层土壤在水吸力中吸力段土壤含水量变化曲线平滑,秸秆覆盖还田处理具有较高的土壤持水性。（2）秸秆还田能显著提高土壤水分有效性,与秸秆不还田翻耕处理相比,秸秆覆盖还田处理0~10 cm土层土壤田间持水量提高4.85%~11.03%,土壤凋萎系数提高10.85%~18.00%;秸秆翻埋还田处理0~10 cm土层土壤重力水增加9.65%~80.73%。秸秆翻埋还田提升了土壤供水能力,土壤比水容量较秸秆不还田翻耕处理增加4.8%~10.0%。（3）与秸秆不还田翻耕处理相比,秸秆还田降低了收获后土壤紧实度,降低幅度为0.18~0.31 MPa;秸秆覆盖还田增加表层土壤容重,降低土壤孔隙度,促进三相结构趋于合理,显著增加土壤结构稳定性。（4）皮尔森相关分析表明,三相比R值与结构距离（r=0.73^*）、土壤容重（r=0.70^*）相关性显著,在一定范围内三相比R值的增加有利于改善并促进土壤结构稳定。综上可知,东北黑土农田实施秸秆还田是提高春季土壤含水量、增强土壤持水性、提升土壤供水能力、调节土壤紧实性、调控土壤三相比、改善土壤结构和提高土壤宜耕性的有效措施。     

Calcium Interference with Zoospore Biology and Infectivity of Phytophthora parasitica in Nutrient Irrigation Solutions

ABSTRACT Calcium, applied as either CaCl2 or Ca(NO3)2 to water or calcium-free soluble fertilizer solution (Peters 20-10-20 Peat Lite Special), affected several important stages of Phytophthora parasitica zoospore behavior relevant to infection and disease spread. Release of zoospores from sporangia was suppressed by Ca(2+) concentrations in the range of 10 to 50 meq. These concentrations also curtailed zoospore motility; 20 meq of Ca(2+) in fertilizer solution caused all zoospores to encyst within 4 h, whereas 94% of zoospores remained motile in unamended solution. In addition, Ca(2+) in the range of 10 to 30 meq stimulated zoospore cysts to germinate in the absence of an organic nutrient trigger, while suppressing the release of a single zoospore (diplanetism) from cysts that did not germinate. In growth chamber experiments, the amendment of the fertilizer solution with 10 or 20 mM Ca(NO3)2 greatly suppressed infection of flood-irrigated, containerized vinca seedlings in a peat-based mix by motile or encysted zoospores of P. parasitica. These results demonstrate that Ca(2+) amendments interfere with P. parasitica zoospore biology at multiple stages, with compounding effects on epidemiology, and suggest that manipulation of Ca(2+) levels in irrigation water or fertilizer solutions could contribute to management of Phytophthora in recirculating irrigation systems.