伊犁河流域杨树—小麦复合系统水分生态效应研究

对伊犁河流域新垦区杨麦复合及单作系统水分生态特性进行了试验研究。结果显示:(1)小麦需水关键期,灌水后1～2d,两系统麦田0—44cm土层土壤湿度增加了5%左右,复合系统土壤剖面下层(110—154cm)土壤含水量增幅较单作地大。(2)复合系统在水平方向上S2测点小麦吸水根分布最少,垂直方向上20—30cm土层杨树与小麦根系分布最多,两种植物对水分、养分吸收的竞争最激烈。(3)单作小麦千粒重比复合小麦高4.56%,复合型麦田S12测点处小麦千粒重为S2测点处的1.11倍。(4)复合型比单作型小麦的蒸腾速率日均值低30.8g/(m2.h),比麦田100cm3土面日蒸发量低1.07g/d,比日均温低0.46℃左右,比土温低0.24℃～1.20℃。研究结果从水分利用角度为杨麦复合立体经营模式在伊犁河流域水土开发区的可行性和持续性发展提供了理论支持。     

基于形态模型的小麦器官和单株虚拟生长系统研究

为更加直观的展示小麦的整个生长过程，同时为教学科研提供支持，将系统分析方法和数学建模技术应用于小麦植株的形态建成，通过对小麦形态数据的定量分析，并结合前人的研究成果，构建了小麦形态建成模拟模型，包括叶片形态建成子模型(包括叶长、叶形、叶面积、叶片空中伸展曲线、茎叶夹角、叶色和叶片衰亡)、茎形态建成子模型(包括茎长和茎粗)、叶鞘形态建成子模型(包括叶鞘长和叶鞘粗)和麦穗形态建成子模型(包括穗长和麦芒)等。并以此为基础，结合已有小麦生长模拟模型WheatGrow，在Microsoft Visual C＋＋平台上利用OpenGL构建了基于形态模型的小麦虚拟生长系统(WVGS)，初步实现了小麦生长过程的可视化表达。建立的模型库主要包括形态模型、生长模型、可视化模型以及场景控制模型四部分。所建数据库主要存储气象数据、土壤数据和品种参数。系统运行结果表明该系统能较好地模拟小麦形态特征，能较逼真的实现小麦生长过程的虚拟显示。     

我国北方土壤—作物系统内钾素平衡及钾肥肥效研究：I.主要种植制下的土 …

通过长期定位试验研究表明,在当前农业生产条件下,如果不施钾肥、不采用秸杆还田措施,华北地区小麦－玉米种植制的钾素年表观亏缺量在１３４～２５８ｋｇ／ｈｍ＾２;西北地区小麦－玉米轮作制的年表观亏缺量在２２０～２６１ｋｇ／ｈｍ＾２之间。华北地区小麦－玉米种植制下,小麦秸杆还田能使作物吸收的近三分之一到一半的钾素归还土壤。施钾肥能使土壤－作物系统钾素的产出与投入更趋于平衡,乃至钾素在土壤中积累。     

长期定位施肥对两种小麦耕作系统土壤肥力的影响

为寻求既能提高土壤肥力又能改善土壤环境的科学施肥模式,本研究以黄土高原长武30 a长期小麦连作和小麦–豌豆两个轮作系统为研究对象,以长期肥料定位试验(包括氮磷+有机肥配施NPM、氮磷配施NP、单施磷肥P、单施氮肥N、单施有机肥M和CK)土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全磷和全钾为基础数据,应用土壤的综合肥力指标值(integrated fertility index,IFI)对长期定位施肥的土壤肥力进行定量综合评价。结果表明:①小麦-豌豆轮作系统在不同施肥处理下土壤养分含量普遍高于小麦连作系统,且在两种耕作系统下施用氮磷+有机肥各养分含量增幅明显。②各处理间土壤综合肥力指数表现为:小麦–豌豆轮作+NPM>小麦连作+NPM>小麦–豌豆轮作+NP、小麦连作+NP>小麦–豌豆轮作+P、小麦连作+P>小麦连作+M>小麦–豌豆轮作+不施肥>小麦连作+不施肥。③小麦连作系统有机质,全磷、全氮和速效磷与土壤综合肥力指数IFI之间呈显著相关关系,碱解氮和速效钾与IFI不相关;在小麦–豌豆轮作系统中,碱解氮与全磷对IFI呈显著正相关关系。综上,综合肥力指数能较好地反映土壤肥力状况,长期施用氮磷+有机肥相较单施氮磷肥、有机肥的土壤综合肥力要高,小麦–豌豆轮作系统土壤综合肥力优于小麦轮作系统,且不同耕作系统对土壤养分和土壤肥力的关系有一定的影响。     

太原市土壤—作物系统中As行为研究

选择有代表性的三县（区）农田对太原市土壤－作物中Ａｓ含量及迁移转化规律、污染现状进行了研究。结果表明,太原市土壤Ａｓ含量轻微超标,污染程度为北郊〉南郊〉清徐县。作物中Ａｓ含量不超标,Ａｓ在土壤和作物中有很好的线性相关性,作物对Ａｓ的富集能力为水稻〉小麦〉谷子〉高梁〉玉米。     

华北平原土壤剖面质地构型对小麦产量的影响研究

华北平原是一个河流冲积而成的平原,土壤剖面层次质地分异明显,土壤剖面在垂直方向上的质地层次不同排列影响作物产量,目前在这方面的研究甚少。本文基于河南省封丘县152个土壤剖面层次的颗粒组成和121个田块的连续两年小麦测产结果,应用模糊c-均值算法模型和地统计学模型,研究了土壤剖面质地构型与小麦产量间的定量关系。结果表明:研究区主要分布了8种土壤剖面质地构型,它们对应的小麦生产力水平差异较大。8种类型中,砂–砂–砂型小麦生产力水平最低,对应的分布区是小麦的主要低产区,土壤剖面全砂性质地是导致小麦低产的一个关键因素,原因是砂性土壤不利于保水保肥,而且砂性土壤本身所含土壤养分很低。壤–黏–壤、壤–黏–黏构型是肥力条件较好的土壤,传统上称这种土壤为"蒙金地",小麦单产较高且稳定,是建设高产田的基础。砂–壤–壤、壤–壤–壤、壤–壤–黏构型是肥力条件最好的土壤,其小麦生产力水平最高。将小麦单产进行分级后研究发现,土壤剖面质地构型对7 050 kg/hm2的中低小麦产量会产生影响,但对7 050 kg/hm2的小麦高产影响不大。     

小麦——土壤系统氮肥转化利用的研究进展

施用氮肥是提高小麦籽粒产量、改善品质的重要措施,但是不合理施氮会导致氮肥利用率的降低,氮肥损失的增加。本文综述了小麦-土壤系统中氮肥对土壤氮素转化和小麦氮素吸收利用的影响及氮素损失等方面的研究进展。     

小麦—土壤系统中^95Zr的消长动态

采用模拟污染物的同位素示踪技术研究了^95Zr在小麦－土壤系统中的迁移、消长和分配动态，并建立了其行为规律的数学模型。结果表明：（1）^95Zr由表土进入系统后即在系统中发生迁移，小麦主要经根吸收^95Zr，然后向其它各部位转移和分配。小麦植株中^95Zr比活度起初随时间迅速增高，在达到某一最大值后开始下降。根中^95Zr比活度显著高于植株其它部位，小麦各部位中^95Zr比活度的大小顺序为：麦根＞麦秸＞麦壳＞麦粒。（2）土壤中^95Zr主要滞留于表层6cm内，其比活度与距土表深度呈单项指数负相关。（3）^95Zr在小麦－土壤系统中比活度的动态变化规律由多项指数描述。（4）小麦对土壤中的^95Zr具有一定的富集能力。     

小麦计算机优化模拟与增产对策子系统初步研究

以小麦生物学特性和土壤植物营养学为依据，在小麦生育模拟基础上，建立了小麦生育优化动态模式和最佳经济效益施肥模型。输入简单易测的生物，土壤，气象因子，可以模拟出小麦生育的最佳叶面积动态，最佳茎蘖动态和最佳经济效益施肥量。并结合小麦实际资料，提出获取高产的措施与对策，为大田生产管理提供了可靠的理论依据。     

土壤营养物质和小麦产量关系研究

本文通过对陕西省54个县(市、区)10种土壤营养物质和小麦产量进行相关和多元逐步回归分析研究，总结出小麦产量和土壤营养物质的关系，建立了由碱解氮、速效磷、速效钾、硼、锌构成的土壤营养物质和小麦产量的最优回归模型，揭示了在目前生产水平下，陕北黄土高原沟壑与丘陵沟壑区，土壤肥力还具有增产潜力;关中地区土壤肥力目前在不同程度上已得到发挥。并对土壤营养物质进行了模糊聚类分析，为土壤评价、小麦生产营养诊断提供了可靠信息。     

间歇灌溉对稻田毒死蜱迁移转化特征的影响

间歇灌溉作为丘陵区稻田常见的灌溉方式之一,其强烈的干湿交替过程会影响稻田中污染物的环境行为。在室内批量平衡吸附试验的基础上,通过农药野外喷施试验与动态观测,研究了间歇淹水和持续淹水条件下石灰性紫色土发育的稻田中毒死蜱的迁移转化特征。结果表明,土壤对毒死蜱的吸附能力远远强于其对毒死蜱主要降解产物3,5,6-三氯-2-吡啶醇(3,5,6-TCP)的吸附能力,毒死蜱的吸附容量常数范围为34~170,TCP的吸附容量常数范围为0.62~0.67,且对毒死蜱和TCP的吸附容量常数及分配系数均以耕作层土壤高于非耕作层土壤;施药后田面水中毒死蜱及TCP的浓度均随时间迅速下降,两者均可通过土壤大孔隙优先流快速迁移至50cm深处;间歇灌溉处理稻田土壤孔隙水中两者的浓度总体低于持续淹水处理;降雨和灌溉事件会导致两者由土壤固相迅速向水相发生短时间、高浓度释放与淋失。     

不同施磷水平对土壤中重金属镉的钝化效果评价

通过室内培养试验,以P/Cd摩尔配比分别为0,2∶3,3∶2,2∶1,4∶1进行了不同磷肥钝化修复Cd污染土壤试验。采用毒性淋溶提取法(TCLP)和形态分析法评价了磷酸氢二铵(DAP)、磷酸二氢钾(MPP)、过磷酸钙(SSP)和磷酸钙(TCP)对污染土壤中Cd的钝化效果。结果表明,4种磷肥的钝化效果依次为:MPPDAPSSPTCP,4种磷肥的钝化处理可显著降低土壤中TCLP提取态Cd含量,在磷肥剂量水平P/Cd为4∶1时对土壤中Cd的钝化效果最佳,最大降低幅度为49%;添加磷肥能够大幅度提高土壤中速效磷的含量,相同磷水平下,土壤中速效磷含量高低次序为:MPPDAPSSPTCP,TCLP提取态Cd含量随土壤速效磷含量升高而显著降低(R=-0.903**);DAP,MPP,SSP和TCP处理后交换态Cd的浓度降幅分别为23.75%,39.06%,16.60%和18.36%,而碳酸盐结合态(WSA)、铁锰氧化物结合态(Fe-Mn-OX)、有机结合态(OM)和残渣态(RES)Cd的含量均有所升高,表明磷素是通过改变Cd的存在形态而降低其有效态含量的。     

HPLC测定水体中毒死蜱及其有毒降解产物TCP

通过比较不同的提取溶剂和使用量,就水体中毒死蜱和TCP残留提取的效果及不同的流动相组成和比例对毒死蜱和TCP测定的影响,建立了水体中毒死蜱及TCP的HPLC残留分析方法。结果表明,水体中毒死蜱和TCP最佳提取溶剂为乙酸乙酯,提取次数为2次,用量分别为50和30mL。色谱条件为：流动相为甲醇：水=90：10或乙腈：水=90：10,流速1mL·min^-1;紫外检测波长300nm。当流动相为甲醇：水=90：10时,毒死蜱和TCP的保留时间分别为6．4和3．6min;当流动相为乙腈：水=90：10时,其保留时间分别为5．6和2．5min。毒死蜱和TCP的检出限分别为0．5和0．15ng。当毒死蜱和TCP在水中的添加浓度为0．01～5mg·L^-1时,标准添加回收率分别为91．4％-105．1％和90．6％～105．4％,变异系数分别为0．99％～4．12％和0．29％～9．33％。水样中毒死蜱和TCP的最小检出浓度分别为2和0．6ng·mL^-1。     

Adsorption of 2,4,6-Trichlorophenol and <Emphasis Type="Italic">ortho</Emphasis>-Nitrophenol from Aqueous Media Using Surfactant-Modified Clinoptilolite–Polypropylene Hollow Fibre Composites

Natural clinoptilolite was modified with hexadecyltrimethylammonium chloride, a cationic surfactant, and then melt-mixed with polypropylene hollow fibres to produce polymer composites with adsorptive properties. The performance of the fabricated composites was evaluated by optimizing experimental parameters such as surfactant loading, contact time, pH and initial concentration for the adsorptive removal of 2,4,6-trichlorophenol (TCP) and ortho-nitrophenol (o-NP). Based on the fourier transmission infrared spectra and scanning electron microscopy micrographs of as-received and surfactant-modified clinoptilolite, the modification of natural clinoptilolite was attained. The composites showed enhanced adsorption capability for TCP over o-NP with removal efficiencies of 84% and 46%. Loading the clinoptilolite with surfactant concentrations beyond 8 mM reduced the adsorption capacity. The removal of TCP and o-NP was found to depend critically on the pH of the solution, and the optimum ranges were 4–6 and 2–6 for compounds, respectively. The adsorption dynamics were determined with first- and second-order kinetics models, and the adsorption system for TCP and o-NP followed the first-order kinetics. Adsorption isotherm analysis revealed that the adsorption equilibrium data obeyed/fit the Freundlich isotherm.     

不同类型耕地紫色土中3,5,6-三氯-2-吡啶醇迁移试验与模拟

3,5,6-三氯-2-吡啶醇(TCP)的化学结构稳定、水溶性高、运移能力强,对水体具有潜在的污染风险。在有机质含量低、大孔隙度高、导水性好的紫色土地区,风险更加显著。为研究TCP在紫色中的迁移规律,该研究依据紫色土的典型耕作类型,在中国科学院盐亭国家紫色土农业生态试验站采集3组土样(小麦-玉米轮作的坡地、水稻-油菜轮作的水旱农田和萝卜-白菜套种的菜地),通过批量平衡法研究紫色土对TCP的吸附特征,并采用稳定流场饱和均质土柱的易混合置换试验研究TCP的动态迁移过程,最后对其迁移动态进行模拟。结果表明:紫色土对TCP的吸附特征呈线性,在坡地、水旱农田和菜地中的吸附系数分别为1.94、1.22和1.02 L/kg,且黏土含量和矿物组成是主要影响因子;TCP的出流平衡浓度分别为初始浓度的77%(坡地)、84%(水旱农田)和92%(菜地),相应的平衡时刻分别为2.88PV、4PV和6.5PV,表明TCP对环境的污染风险较高;用非平衡两点对流弥散模型模拟TCP在3种耕作条件下迁移,表明TCP以瞬时吸附为主,其水动力弥散系数和分形系数在坡地、水旱农田和菜地中依次减小,但一阶动力学常数依次增大。研究结果为探索TCP在紫色土壤中的迁移机制和预测防止TCP对环境的污染提供了参考依据。     

K_3解磷菌的解磷机理及其对缓冲容量的响应

以对磷酸三钙具有高效溶解作用且对玉米苗生长有促生效果的假单胞菌K3为模式菌株,采用NBRIP液体培养基研究了解磷菌K3的解磷机制及缓冲容量对其解磷量的影响。结果表明,解磷菌K3液体摇瓶培养7 d后,培养液中水溶性磷从6.54μg/mL增加至655.23μg/mL,pH从7.00降至3.99。高效液相色谱测定发现,K3菌液中的主要代谢产物为苹果酸、乳酸和草酸,浓度分别为47.39 mmol/L、25.67 mmol/L和1.89 mmol/L。人工模拟K3菌株产生的有机酸及调节培养基不同pH值对磷酸三钙溶解度影响的试验表明,有机酸的螯合作用是解磷细菌K3菌株解磷的主要机理,而调节培养基pH对解磷的作用有限。液体摇瓶和土培试验结果显示,土壤缓冲容量对K3解磷菌的解磷效应有显著的抑制作用。     

K3解磷菌的解磷机理及其对缓冲容量的响应

以对磷酸三钙具有高效溶解作用且对玉米苗生长有促生效果的假单胞菌K3为模式菌株,采用NBRIP液体培养基研究了解磷菌K3的解磷机制及缓冲容量对其解磷量的影响。结果表明,解磷菌K3液体摇瓶培养7 d后,培养液中水溶性磷从6.54 μg/mL增加至655.23 μg/mL,pH从7.00降至3.99。高效液相色谱测定发现,K3菌液中的主要代谢产物为苹果酸、乳酸和草酸,浓度分别为47.39 mmol/L、25.67 mmol/L和1.89 mmol/L。人工模拟K3菌株产生的有机酸及调节培养基不同pH值对磷酸三钙溶解度影响的试验表明,有机酸的螯合作用是解磷细菌K3菌株解磷的主要机理,而调节培养基pH对解磷的作用有限。液体摇瓶和土培试验结果显示,土壤缓冲容量对K3解磷菌的解磷效应有显著的抑制作用。     

植株体内农药含量的灰色建模和灰色关联分析

根据农药经茎部进入植株体后在其内输运的特点，着重阐述了植株体内农药含量灰色模型的构造及环境因子与农药含量的灰色关联关系，以此说明了灰色系统理论在农业工程中的应用     

水土保持综合治理效益的灰色系统评价

该依据系统科学的思想和灰色系统理论，分析了流域综合治理效益的灰色系统特征，建立了评价水土保持综合治理效益的指标体系和灰色系统评价方法。据此对黄土高原重点水土流失区５条流域的治理效益作了综合评价和分析，为水土保持效益分析评价提供了新的途径。     

吉林省农业经济可持续发展条件分析

农业经济的持续发展是实现整个国民经济持续、稳定、协调、高速发展的基础和关键。根据灰色系统理论思想，结合经典控制论方法，建立了吉林省农业生产经济系统的灰色动态控制模型，进而探讨了吉林省农业经济持续发展的必要条件。