氮磷浓度变化下粉绿狐尾藻的生长规律研究

旨在为采用生物方法净化养殖废水,管理植物培养模式提供理论依据。以氯化铵(NH₄Cl)、硝酸钾(KNO₃)、磷酸二氢钾(KH₂PO₄)提供氨氮、硝氮、总磷,采用室外完全随机试验,研究粉绿狐尾藻在氨氮、硝氮、总磷三因素作用下的生长规律。培养30天的粉绿狐尾藻植株长度和鲜重随氨氮浓度的增加先升高后降低,氨氮浓度为25 mg/L时最适宜其生长。硝氮浓度从5 mg/L变化到35 mg/L时,其鲜重和长度总体呈现先增后减规律,最适宜其生长的硝氮浓度为15 mg/L。总磷浓度在5 mg/L至35 mg/L变化时,其生长状况与浓度呈正相关,适宜其生长的浓度阈值仍需进一步设计试验研究。粉绿狐尾藻生长受氨氮、总磷浓度变化影响显著,受硝氮浓度变化影响较前两个因素小。研究成果可为利用粉绿狐尾藻净化污水中氮磷元素、管理维护粉绿狐尾藻生态净水系统提供理论依据。     

立式深旋耕作对马铃薯农田土壤温室气体排放的影响

为明确立式深旋耕作（VRT）技术对马铃薯全生育期农田温室气体（CO₂和N₂O）排放的影响,采用静态暗箱-气相色谱法,设置立式深旋松覆膜种植马铃薯（VRT-P）、旋耕覆膜种植马铃薯（TT-P）、立式深旋松露地无作物（VRT-FL）和旋耕露地无作物（TT-FL）4个处理,测定土壤含水量、温度和温室气体排放通量等,研究VRT对温室气体排放的影响及其机制。结果表明,VRT能显著提高0~30cm土层的土壤含水量,在现蕾期、始花期、盛花期和淀粉累积期,VRT-P处理较TT-P处理分别增加了9.8%、8.4%、14.6%和18.9%,VRT-FL处理较TT-FL处理分别增加了12.3%、9.1%、10.7%和26.8%;0~25cm土层土壤温度在现蕾期显著增加。农田土壤温室气体N₂O和CO₂排放通量呈现夏秋高而冬春低的季节性分布规律,在马铃薯生育期内VRT-P处理的N₂O和CO₂排放通量较TT-P处理分别提高39.9%和26.1%,在休闲季节分别提高11.2%和35.9%;VRT-FL处理的N₂O和CO₂排放通量较TT-P处理分别增加62.8%和4.4%,在休闲季节分别增加了41.5%和4.8%。种植作物对温室气体排放有显著影响,VRT-P处理的N₂O和CO₂排放通量较VRT-FL处理分别提高了78.2%和41.9%,TT-P处理的N₂O和CO₂排放通量较TT-FL处理分别提高了107.3%和24.1%,均达到显著差异。VRT提高了土壤温度和湿度,可显著提高土壤温室气体（N₂O和CO₂）排放通量。     

烯效唑（S3307）和胺鲜酯（DTA-6）对马铃薯叶与块茎糖代谢及产量的影响

在大田栽培条件下,以马铃薯克新1号为试验材料,在苗期叶面喷施调节剂烯效唑（S₃₃₀₇）和胺鲜酯（DTA-6）进行处理,以清水作为对照（CK）,研究不同植物生长调节剂对马铃薯叶和块茎间光合产物变化和产量的影响。结果表明:S₃₃₀₇和DTA-6处理可以显著提高马铃薯产量,增加前期叶片内蔗糖和淀粉含量;喷施调节剂第34天（块茎膨大期）,S₃₃₀₇和DTA-6处理促进叶片中淀粉含量向块茎中转运降低叶片内淀粉含量,利于源器官的物质输出;S₃₃₀₇和DTA-6显著增加各取样时期马铃薯块茎中淀粉含量;S₃₃₀₇和DTA-6在喷施后第18和34天显著增加块茎可溶性糖含量;马铃薯块茎内淀粉含量的变化与叶片内蔗糖和淀粉含量均呈极显著正相关,与转化酶和淀粉酶活性呈极显著负相关。S₃₃₀₇和DTA-6处理均显著促进单薯重,同时DTA-6处理的单株薯数也显著高于CK。     

增施CO2对马铃薯植株光合特性及产量的影响

为检验增施CO₂对马铃薯组培苗植株光合特性及微型薯产量的影响,选用马铃薯品种夏坡蒂组培苗为试验材料,于2015年在温室条件下进行了两批次试验。结果表明,增加CO₂浓度可显著增加植株的叶面积、叶片净光合速率和胞间CO₂浓度,且CO₂ 750μmol/mol处理>550μmol/mol处理>CK（空气）,但增加CO₂浓度降低了马铃薯植株叶片气孔导度和蒸腾速率。结果还表明,增施CO₂增加了马铃薯单株结薯数、单个薯重和单株产量,其增幅随CO₂量的增加而增加。上述结果充分证明在温室条件下增施CO₂对加速马铃薯微型薯的繁育有积极作用。     

二氧化硫和臭氧处理对链格孢菌生长的抑制能力

以二氧化硫和臭氧为杀菌剂,比较低浓度长时间处理和较高浓度短时间处理对链格孢菌的生长抑制能力,并比较气体处理后贮藏温度对链格孢菌生长的影响。结果表明,较低浓度长时间二氧化硫处理组的抑菌率显著高于臭氧处理组,当气体浓度均为20μL/L时,二氧化硫处理对链格孢菌的抑菌率为95%,比臭氧处理组的抑菌率提高了79%;而较高浓度短时间二氧化硫处理组对链格孢菌的抑菌率要低于臭氧处理组,当气体浓度均为400μL/L,二氧化硫处理组的抑菌率为7.56%,臭氧处理组的抑菌率为26.2%。而且,相同气体较低浓度长时间处理组的抑菌率均高于高浓度短时间处理组。在使用二氧化硫或臭氧较高浓度短时间处理后,25℃环境贮藏均有利于抑制链格孢菌的生长,在相同气体浓度条件下,臭氧处理组的抑菌率高于二氧化硫处理组。因此,采用较低浓度长时间二氧化硫(20μL/L处理5 d)处理可以有效抑制链格孢菌的生长。     

硫化氢对斑节对虾(Penaeus monodon)溞状幼体、糠虾幼体和仔虾的毒性

探讨硫化氢对斑节对虾溞状幼体、糠虾幼体和仔虾的毒性,求出其安全浓度,为加强育苗期间的水质管理,促进育苗生产稳定健康发展提供科学的参考。用常规生物毒性试验方法研究硫化氢对斑节对虾溞状幼体、糠虾幼体和仔虾的毒性,计算斑节对虾各时期的半致死浓度(LC₅₀)和安全浓度(SC)。在斑节对虾溞状幼体时期,24、48、72、96 h的半致死浓度LC₅₀分别为0.856、0.720、0.413、0.377 mg/L;在斑节对虾糠虾幼体时期,24、48、72、96 h的半致死浓度LC₅₀分别为5.167、4.460、1.387、0.940 mg/L;在斑节对虾仔虾时期,24、48、72、96 h的半致死浓度LC₅₀分别为20.625、17.813、12.056、10.762 mg/L。硫化氢对斑节对虾溞状幼体、糠虾幼体和仔虾的安全浓度(CS)分别为0.038、0.094、1.076 mg/L。硫化氢对斑节对虾溞状幼体、糠虾幼体和仔虾毒性作用显著,随着硫化氢浓度的增加,对斑节对虾各时期幼体表现出不同程度的毒性作用。     

灰树花硒镧复合栽培及其成分的研究

本研究在富硒栽培灰树花的基础上,考查硒镧复合栽培灰树花对其营养成分的影响。通过配置不同的硒镧配施水平,对灰树花子实体产量、硒含量、成分和重金属含量进行研究。结果显示,硒镧配施浓度为Na₂SeO₃ 40 mg/kg+ LaCl₃ 80 mg/kg,灰树花产量显著(P<0.05)高于对照(Na₂SeO₃ 0 mg/kg+ LaCl₃ 0 mg/kg)。当配施浓度为Na₂SeO₃ 80 mg/kg+ LaCl₃ 80 mg/kg,子实体的硒含量最高,极显著(P<0.01)高于对照。子实体成分测定结果表明,配施浓度为Na₂SeO₃ 40 mg/kg+ LaCl₃ 80 mg/kg,粗蛋白含量显著(P<0.05)高于对照,氨基酸总量极显著(P<0.01)高于对照;配施浓度为Na₂SeO₃ 80 mg/kg+ LaCl₃ 80 mg/kg,总糖含量显著(P<0.05)高于对照,其余成分含量相对于富硒栽培均增加。当配施浓度为Na₂SeO₃ 80 mg/kg+ LaCl₃ 80 mg/kg时,子实体中铅、镉、汞、砷含量极显著(P<0.01)低于对照。可见,配施适宜浓度的硒镧可提高灰树花子实体产量、硒含量、成分含量（总糖、粗蛋白、粗脂肪和氨基酸等）,降低铅、镉、汞、砷等重金属含量。     

长江中下游地区不同避涝作物种植模式对农田温室气体排放的影响

通过田间原位试验,研究长江中下游地区不同避涝作物种植模式对农田温室气体排放的影响,为该地区低碳作物种植模式的选择提供依据。利用静态箱法研究水稻-小麦(WRR)、黄心乌-茭白(WZR)、黄心乌-毛豆-荸荠(WECR)、水芹-芹芽-水稻(CCRR)和莲藕(LR)种植模式下农田的N₂O、CO₂和CH₄等温室气体的排放规律。结果表明：N₂O、CO₂和CH₄的排放具有明显的季节性,CO₂排放呈现夏季＞秋季＞春季＞冬季,CH₄和N₂O排放呈现夏季＞秋季;WECR、WRR和CCRR种植模式土壤CO₂排放量差异不显著,但都显著高于WZR,LR模式;WRR、CCRR和LR种植模式土壤N₂O排放量极显著高于WZR和WECR模式;LR极显著高于CCRR种植模式土壤CH₄排放量,而WZR、WECR和WRR极显著低于LR和CCRR。不同种植模式综合温室效应大小WRR＞CCRR＞WECR＞LR＞WZR,可见黄心乌-茭白模式综合温室效应最低,是长江中下游易涝区域低碳农业的较佳生产模式。     

CO2浓度升高条件下不同氮素水平对小叶章光合特性和生长的影响

为阐明大气CO₂浓度升高和不同氮素水平对湿地植物光合生理特性和生长的影响,本研究以三江平原湿地优势植物小叶章(Calamagrostis angustifolia)为研究对象,通过野外原位控制试验,利用开顶式气室(OTC)模拟环境大气CO₂浓度变化,设置E₀(380 ±20 µmol/mol)、E₁(550 ±20 μmol/mol)和E₂(700 ± 20 μmol/mol)3个CO₂浓度;在每个OTC内设置 N₀(0 g N/m²)、N₁(4 g N/m²)和N₂(8 g N/m²)3个氮素水平。结果表明,N₀条件下,与E₀处理相比,E₁和E₂处理（72 天）后小叶章叶片净光合速率分别降低11%和12%(P<0.05),其叶片可溶性蛋白含量、氮素含量（CO₂熏蒸72 天）、小叶章株高（CO₂熏蒸86 天）均显著低于E₀处理(P<0.05);N₁条件下,与E₀处理相比,E₁和E₂处理（72 天）后小叶章叶片净光合速率降低5%(P>0.05)和10%(P<0.05),其叶片氮素含量(P<0.05)、小叶章株高均低于E₀处理;N₂条件下,E₁和E₂处理（72 天）小叶章净光合速率均呈稍增加的趋势(P>0.05),其叶片可溶性蛋白含量显著增加(P<0.05),氮素含量和小叶章株高无显著变化(P>0.05)。N₀、N₁和N₂条件下,CO₂浓度升高均显著增加了小叶章叶片可溶性糖含量。本研究表明长期CO₂浓度升高可能通过降低小叶章叶片光合酶活性,进而降低了其净光合速率,而施加高浓度的氮肥可以缓解长期高CO₂浓度对湿地植物光合及生长的负面影响。     

秸秆全量还田下施用过氧化钙对南方双季稻产量和稻田温室气体排放的影响

为探明秸秆全量还田条件下施用过氧化钙（CaO₂）对南方双季水稻产量和稻田温室气体排放的影响,设置不施CaO₂（CK）和早稻旋耕前一次性施用CaO₂ 2个处理,采用静态暗箱–气相色谱法监测稻田温室气体排放,以明确秸秆全量还田下施用CaO₂对双季稻产量、稻田温室气体排放、综合温室效应（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）的影响。结果表明,与CK相比,施用CaO₂显著增加了2018和2019年晚稻产量,增幅分别为3.44%和2.65%,但对早稻产量无显著影响。施用CaO₂显著降低了早稻季CH₄累积排放量、GWP和GHGI,降幅分别为14.73%、14.74%和15.09%,但是对N₂O累积排放量无显著影响。施用CaO₂对晚稻季CH₄和N₂O排放均无显著影响。与CK相比,施用CaO₂显著增加了2018和2019年的周年产量,增幅分别为1.93%和2.58%;但对CH₄和N₂O累积排放量、GWP及GHGI均无显著影响。因此,施用CaO₂有助于协同实现双季稻增产和稻田温室气体减排。     

水葫芦叶柄对磷及悬浮物的吸附研究

在前期工作中我们发现,水葫芦叶柄切片经养猪场沼液浸泡后,其总磷含量增加一倍。为了探讨水葫芦叶柄切片总磷含量增加的原因,我们就水葫芦叶柄切片对可溶性磷和不可溶性磷及悬浮物的吸附作用进行了研究。结果显示:水葫芦叶柄切片对水体中的可溶性磷没有吸附作用;在本实验条件下,未能吸附磷酸钙固体颗粒;能从沼液池中吸附相当于自身重量60%的悬浮物;该悬浮物总磷含量为0.71%。因此,我们推断,水葫芦叶柄切片经沼液浸泡后总磷含量增加的主要原因是由于其从沼液中吸附了大量的悬浮物。     

基于Hyperion的东洞庭湖水质参数空间分异规律

为了研究成像高光谱对水质参数监测的影响,以东洞庭湖为研究区,Hyperion影像为信息源,对其进行大气校正,通过水体光谱特征分析,分别构建叶绿素a和悬浮物浓度遥感估算模型,利用ENVI4.7和ArcGIS软件获得东洞庭湖目标叶绿素a和悬浮物浓度的空间分布图。结果表明,Hyperion影像大气校正效果理想,适合反演区域叶绿素a和悬浮物浓度;研究区叶绿素a空间分异规律不明显,随着距湖岸距离的增加呈上升趋势;悬浮物浓度在空间上分异规律明显,湖岸到湖心方向随距离的增加,整体呈先缓慢下降后逐渐上升趋势;洞庭湖湖心悬浮物含量较高,且南部湖区悬浮物含量总体高于北部。研究展示了Hyperion监测内陆水体的潜力,为今后水质参数的精确估算提供参考。     

吉富罗非鱼养殖池塘集成调控技术配比研究

前期研究表明“5%空心菜+10%填料+泼藻”水质调控集成模式值得推广,为进一步验证效果,以吉富罗非鱼养殖池塘为对象,研究不同空心菜种植配比其对池塘水质氮、磷净化效果。通过设置5%、8%和10%空心菜种植比例,测定TN、NH₃-N、TP、COD_Mn、TSS、pH和DO等水质指标,并进行环境、效益评估。结果表明：空心菜种植对罗非鱼池塘水体中TN、NH₃-N、TP、COD_Mn、TSS均有一定程度的降低,空心菜种植对TN去除率在10%~15%之间,对TP去除率在20%~40%之间,5%空心菜种植组还对NH₃-N、COD_Mn有较好的去除效果,且效益较好适合推广。     

25℃条件下不同水分玉米对储藏环境中气体浓度变化的影响研究

通过对3种不同水分(偏低水分11.8%、安全水分13.3%和偏高水分16.3%)的玉米在25℃条件下,储藏密闭环境内N2、O2和CO2浓度变化的测定,研究密闭储藏环境条件下玉米粮粒周围环境气体成分浓度的变化规律。20L规模的实验室研究结果表明:不同水分玉米在密闭储藏时环境中N2浓度随时间的变化均不大;不同水分玉米在密闭储藏时环境中O2浓度与储藏时间呈负相关,偏低水分和安全水分玉米储藏环境中O2浓度随时间变化趋势基本无差异,偏高水分玉米储藏环境中O2浓度在各时间段均明显低于偏低水分和安全水分玉米,并且这种差异达极显著水平;不同水分玉米在密闭储藏时环境中CO2浓度与储藏时间呈正相关,其中储藏环境中CO2浓度在各时间段的大小为:偏低水分玉米安全水分玉米偏高水分玉米,且偏低水分和安全水分、安全水分和偏高水分间的差异达到显著水平,偏低水分和偏高水分间的差异达极显著水平;不同水分玉米密闭储藏环境中CO2的累积量在有氧呼吸阶段随耗O2量增加而增加,在无氧呼吸阶段CO2累积量和耗O2量无关。通过对玉米密闭储藏环境中气体浓度以及耗氧量和CO2累积量随时间的变化趋势线进行回归分析,得到25℃条件下不同水分玉米密闭环境中N2、O2和CO2的回归方程以及耗氧量和CO2累积量的回归方程,利用相应回归方程,可获得玉米在密闭储藏时环境中不同储藏时间段的气体浓度,为气调储藏时玉米粮粒自呼吸的合理利用提供基础技术参数和数据模型。     

Experiments on the feature distribution and influencing factors of sediment phosphorus in a new artificial lake

Experiments on the features distribution of sediment phosphorus is carried out with sequential extraction method in a new artificial lake. In addition, parameters affecting the sediment phosphorus, such as pH, temperature, dissolved oxygen and light, are examined. The experimental results show that inorganic phosphorus is the most component in total phosphorus, while active phosphorus is between 12.0% and 15.1%. The mass concentration distribution of the active phosphorus in descending order is as follows: slow flow area, lake outlet, lake centre, lake entrance, stagnation zone. Also, organic phosphorus in total phosphorus is in the range of 3.4% to 8.5% and its mass concentration distribution in descending order is listed as follows: lake outlet, lake centre, stagnation zone, slow flow area, lake entrance. At the same time, sediment phosphorus affected by the environmental factors is firstly released, followed by adsorption; increasing temperature and pH is beneficial to the release of sediment phosphorus; at lower dissolved oxygen, the release of sediment phosphorus is largely improved; and the release of phosphorus in the absence of light is significantly higher than that in the presence of light.     

施磷对黄土旱塬小麦水分利用效率、水势及产量的影响

为了研究黄土旱塬农业肥料的施用效果,选取3个磷肥施加水平（P₀,P₉₀和P₁₈₀）,研究了施磷对黄土旱垣农业生态区小麦气体交换指标、瞬时水分利用效率、叶片水势及产量的影响,并对它们之间的关系做了分析。结果表明：随着施磷量的增加小麦叶片光合性能随之升高,且各处理之间差异显著;施磷提高了小麦的瞬时水分利用效率(WUEi);随着磷肥的施加,叶片水势随之升高;最终产量以P₁₈₀处理最高,为4550 kg/hm²。各指标相关分析结果表明,气体交换指标与叶片瞬时水分利用效率(WUEi)、叶片水势及产量之间达到显著或极显著相关;且各光合性能参数与水势和产量之间的相关性大于与WUEi的相关性。WUEi与水势和产量之间也存在着显著的相关关系。     

接种量对醋渣干发酵的影响

以醋渣为原料,在严格控制厌氧发酵温度的条件下（38±1℃）,采用批量进料发酵工艺,研究不同接种量对其厌氧干发酵性能的影响。结果表明：醋渣与污泥质量比为2：1（干物质量比3.05）、质量比为1：1（干物质量比1.52）、质量比为1：2（干物质量比0.76）厌氧发酵TS产气潜力分别为270.35、314.67、408.22ml/g, VS产气潜力分别为295.56、344.02、446.95ml/g;加大接种量能够避免酸化、快速启动厌氧发酵、加快产气高峰的出现、减短发酵周期、提高原料产气率等。     

沉水植物苦草和轮叶黑藻对水环境的影响

为了研究沉水植物苦草和轮叶黑藻的对水环境的影响,在控制条件下单独种植苦草、轮叶黑藻和二者混种,笔者比较研究了苦草、苦草+黑藻、黑藻组合水体中总氮(TN)、总磷(TP)、铵氮(NH4+-N)、叶绿素a、总悬浮质(TSS)及总有机氮(TOC)浓度的区别。结果表明:苦草和轮叶黑藻对水环境的影响不同,单独种植苦草时,上覆水中总氮和氨氮含量高于其他处理,但总磷、叶绿素、TSS和TOC含量都低于轮叶黑藻单种和混种处理。研究结果说明,苦草对于降低上覆水中总磷和叶绿素含量作用优于轮叶黑藻,对维持水体水质有良好效果。     

产纤维素酶菌系的添加对厌氧干发酵产沼气的影响

为了提高农作物秸秆和畜禽粪便的利用率,通过在沼气厌氧发酵系统中添加降解纤维素类复合菌系,以提高产气性能。试验以玉米秸秆和牛粪为原料,在发酵温度为37℃,固体物浓度为20%,接种物含量为30%,粪草比为1:2的发酵条件下中接入1%的复合菌系进行厌氧干发酵产沼气的研究。试验结果表明由Bacillus siamensis和Bacillus subtilis subsp. Stercoris构成的复合菌系使沼气产量提高25%,甲烷产量提高55%,原料产气分别为86.4 mL/gTS和111.4 mL/gVS。试验为纤维素类生物质能的利用提供了一定的参考价值。