生物炭对设施黄瓜根际土壤养分和菌群的影响

以设施黄瓜根际土壤为试验对象,通过每hm2添加5、10、20、40、60 t不同生物炭量作为处理,研究黄瓜结果期养分和细菌群落变化规律,探讨生物炭调控二者间相互作用机制。试验结果表明:在生物炭添加量为5~60 t/hm2时,在黄瓜结果期可不同程度提高根际土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机碳含量和全氮质量比;在20~60 t/hm2时,可明显提高结果盛期根际土壤细菌中变形菌门、放线菌门、厚壁菌门丰度而降低酸杆菌门、绿弯菌门丰度;生物炭通过调控并提高变形菌门γ-变形菌纲、放线菌门放线菌纲放线菌目等细菌数量和比例,促进根际土壤碱解氮、速效磷、速效钾质量比的提高;经综合比较,20 t/hm2的生物炭量处理效果优于其他处理,与对照相比,在结果盛期可提高根际土壤碱解氮质量比39.86%、速效磷质量比135.95%、速效钾质量比81.35%、有机碳质量比82.89%、全氮质量比73.77%。     

生物炭对温室黄瓜根际土壤真菌丰度和根系生长的影响

利用玉米秸秆生物炭,以日光温室黄瓜为试验对象,以土壤分别施入20、40、60 t/hm~2生物炭为处理,研究玉米秸秆生物炭施用对黄瓜根际土壤真菌群落和根系生长的影响及其机制。试验结果表明:土壤中生物炭施用量为20~60 t/hm~2时,在黄瓜结果期可不同程度提高根系数、根系体积和根系活力,显著提高真菌中子囊菌门和接合菌门的丰度,增加担子菌门、壶菌门和球囊菌门丰度而极大降低杂菌比例,明显提高子囊菌门Incertae sedis 27、毛壳菌科、小子囊菌科、毛球壳科、假散囊菌科等11个科以及接合菌门被孢霉科、球囊菌门球囊霉科、担子菌门粪锈伞科、壶菌门小壶菌科的丰度;生物炭处理土壤后,子囊菌门Incertae sedis 27、毛球壳科、假散囊菌科、黄丝菌科和接合菌门被孢霉科的真菌在促进根系生长方面的作用最为明显,主要通过根被组织聚集、促进根系对营养元素吸收、提高土壤中有机质和养分含量、促进土壤中有机物质分解等而最终有利于黄瓜的根系生长。综合分析认为,生物炭施用量20 t/hm~2处理效果最为明显,与对照相比,根系数、根系体积和根系活力分别提高20.52%、50.73%和16.11%。     

短期宽窄行种植模式下秸秆机械化还田潮土微生物多样性特征

为揭示宽窄行种植模式下秸秆还田的土壤微生物多样性特征,基于高通量测序技术,分析在小麦/玉米轮作模式下宽行和窄行0～20、20～40和40～60 cm共3个深度范围土层中微生物群落多样性的特征及与土壤理化因子的关系。宽行和窄行土样的微生物多样性（Shannon指数）都随土壤深度增加而降低。同一深度下,宽行土样的物种多样性普遍高于窄行。不同地区及不同深度土样的群落结构具有较大差异。在门水平上,两种土样中的优势菌门为变形菌门、拟杆菌门、芽单胞菌门、酸杆菌门和放线菌门。窄行变形菌门、拟杆菌门的相对丰度略高于宽行,而芽单胞菌门、酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门和厚壁菌门低于宽行。在属水平上,溶杆菌属、交替赤杆菌属和鞘氨醇单胞菌等为优势菌属。全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和有机质与绿弯菌门、酸杆菌门、放线菌门和芽单胞菌门呈正相关,但与变形菌门、拟杆菌门等呈现负相关关系。宽行表层土的碳水化合物代谢功能基因拷贝数显著高于窄行表层土样。短期宽窄行种植模式下麦秸和玉米秸秆还田可增加土壤物种的多样性,为进一步优化秸秆还田方法、改良土壤生态系统奠定了坚实的基础。      

生物炭对华北冬小麦根系形态和内生真菌多样性的影响

利用棉花秸秆生物炭,以冬小麦为试验对象,采用根系扫描法和Illumina MiSeq高通量测序技术探讨研究农田秸秆还田,施生物炭分别为4.5、9.0、13.5 t/hm~2后根系形态与内生真菌多样性的影响及其共生机制。试验结果表明,在生物炭施用量为4.5~13.5 t/hm~2时,在冬小麦成熟期提高初生根的直径和比根长,降低分支密度和生物量;降低次生根分支密度。在门水平,生物炭显著提高根内子囊菌门(Ascomycota)丰度,显著降低接合菌门(Zygomycota)、壶菌门(Chytridiomycota)和未鉴定杂菌(unidentified fungus)丰度,对球囊菌门影响不显著;在常见目水平,生物炭明显提高格孢菌目(Pleosporales)丰度,显著降低散囊菌目(Eurotiales)和被孢霉目(Mortierellales)丰度。在4.5~9.0 t/hm~2时,生物炭通过降低初生根内散囊菌目真菌丰度,促进初生根分支密度和生物量的生长;通过提高次生根内格孢菌目真菌丰度,抑制次生根直径和分支密度的生长。经综合比较,9.0 t/hm~2的生物炭处理对根系形态的优化效果优于其他处理,与对照处理相比,在成熟期,初生根直径和比根长分别提高5.00%、33.57%,分支密度和生物量分别降低67.26%、27.27%;次生根直径和分支密度分别降低13.16%、34.38%。     

非充分灌溉对地表双元覆盖黄瓜养分吸收的影响

在温室中,以地表双元覆盖条件下黄瓜为试材,探讨在常规灌水量80%、60%和40%的非充分灌溉条件下对黄瓜土壤和植株养分分布的影响。结果表明:在地表双元覆盖条件下,适度非充分灌溉提高非根际土壤全磷、全钾和根际土壤速效钾含量,同时,降低植株根和茎部氮含量,提高果实磷和茎部钾含量。在相对常规灌溉水量的80%条件下(每次灌溉量344m3/hm2)的处理效果较为明显,与对照相比,分别显著提高根际土壤全氮、非根际全磷和果实磷的含量11.36%、28.79%和19.21%,并提高果实氮含量14.86%和钾含量2.72%。     

微纳米气泡水地下滴灌对紫花苜蓿根际土壤养分和产量的影响

【目的】提出基于高产条件下适宜紫花苜蓿地下滴灌的微纳米气泡水溶解氧质量浓度。【方法】采用田间试验的方法,在地下滴灌土壤水分控制在25%FC～75%FC(FC为土壤田间持水率)条件下设低(1.8 mg/L)、中(5.0mg/L)、高(8.2 mg/L)3个微纳米气泡水溶氧量质量浓度水平,以不加气处理为对照(CK)研究了紫花苜蓿根际土壤养分和产量状况。【结果】与CK相比,微纳米气泡水地下滴灌提高紫花苜蓿根际土壤速效氮量13.18%～65.49%、提高速效磷量7.02%～31.14%,降低速效钾量3.34%～15.77%。随着生育期的推进,土壤速效氮量呈下降趋势,速效磷、速效钾量呈先升高后降低的趋势。随着微纳米气泡水溶解氧质量浓度的增加,土壤速效氮、速效磷和速效钾量均降低;微纳米气泡水溶解氧质量浓度为5.0 mg/L时,紫花苜蓿干草产量最高可达17 758.95 kg/hm2。【结论】微纳米气泡水地下滴灌能够增强根际土壤湿润体的通透性,促进紫花苜蓿根系的呼吸作用及对营养物质的吸收,增加干草产量,推荐地下滴灌紫花苜蓿适宜的微纳米气泡水溶解氧质量浓度为5.0 mg/L。     

施氮和加气灌溉对黄瓜根区土壤环境及产量的影响

为了揭示施氮和加气灌溉对根区土壤环境及黄瓜产量的影响,以期为加气灌溉条件下黄瓜合理施肥、土壤环境改善和作物增产提供一定的理论基础与科学依据。本试验以黄瓜为供试作物,设置0、240、360 kg/hm~2 3个施氮水平和加气、不加气两种灌水模式,共6个处理。结果表明,与不加气地下滴灌相比,加气灌溉下土壤O_2含量提高2.0%,土壤温度和充气孔隙度略有增大,土壤呼吸显著提高了25.2%(P0.05),黄瓜的水分利用效率也有所提高,改善了黄瓜根区土壤环境。此外,在施氮量为240 kg/hm~2时进行加气灌溉,为作物根区土壤提供了充足的氮肥供应和良好的水气配合,使土壤中水、肥、气、热达到相对最优平衡状态,对黄瓜土壤呼吸、土壤温度以及水分利用效率的促进作用更为明显,黄瓜产量达到72266 kg/hm~2,显著高于其他处理(P0.05)。     

宁夏银北不同草田轮作模式对细菌群落组成特征的影响

为研究不同草田轮作模式下宁夏银北地区典型盐碱地细菌群落组成特征,并确定影响细菌群落分布的环境因子,利用IlluminaHiSeq高通量测序技术,分析和比较了苜蓿连作、苜蓿休闲、苜蓿轮作油葵、苜蓿轮作饲料玉米、苜蓿轮作甜高粱5种典型旱作模式背景下的土壤细菌群落多样性,同时分析了土壤环境因子与细菌群落结构的关系。结果表明：变形菌门、放线菌门和酸杆菌门为5种草田轮作模式下土壤细菌群落的优势种类;变形菌门占总量的34.49%,变形菌门的相对丰度在苜蓿轮作油葵模式土壤中显著高于其他模式（P<0.05）;放线菌门占总量的17.02%,放线菌门的相对丰度在苜蓿休闲、苜蓿轮作饲料玉米模式土壤中最高;酸杆菌门占总量的10.96%,酸杆菌门的相对丰度在苜蓿轮作甜高粱模式土壤中最高。在属水平,节杆菌属(Arthrobacter)为优势菌属。土壤细菌多样性以苜蓿休闲模式最高,苜蓿轮作甜高粱模式最低。土壤全盐含量、pH值、碱化度、碱性磷酸酶活性在苜蓿轮作油葵模式中最低,速效磷、速效钾含量在苜蓿休闲模式土壤中最低。宁夏银北地区不同草田轮作模式下盐碱化土壤细菌群落组成特征存在差异,土壤速效钾含量、pH值、过氧化氢酶活性对此差异起主导作用。采用苜蓿轮作农作物模式可以提高宁夏银北地区盐碱化土壤养分含量及酶活性,并有效改善细菌群落的多样性,其中苜蓿轮作油葵模式细菌群落多样性显著高于其他模式,碱性磷酸酶活性和pH值是影响细菌群落结构组成和多样性最显著的环境因子。     

解淀粉芽孢杆菌L—H15固态发酵参数优化与试验

解淀粉芽孢杆菌是一种植物根际促生细菌。通过响应面试验和正交试验,对分离筛选得到的解淀粉芽孢杆菌L-H15的最大活菌数进行了优化,确定了发酵工艺最佳参数。在黄瓜育苗期施用高活性固态菌剂,进行实际效果试验验证。结果表明,在优化的发酵条件下,即由1∶2.8的麦麸和豆粕组成固态基质,外加20%的稻谷壳,0.2%乳糖,0.38%大豆蛋白胨,并用0.4 mL/g的液料比混合均匀;装瓶量46%,解淀粉芽孢杆菌L-H15活菌数高达1.68×10~(10)CFU/g;L-H15固态发酵菌剂能明显促进黄瓜幼苗的茎粗、株高、叶面积及生物量的累积(P0.05),根系活力增强,矿质元素含量也有显著性提高。因此,解淀粉芽孢杆菌L-H15能够有效促进植株生长,固态菌剂的研发为减少农药化肥的施用提供了技术支撑,是一种提高农作物产量的新型方法。     

北方温室大棚黄瓜地下加气滴灌技术研究

以北方温室大棚黄瓜为研究对象,针对其不同生育期需水量特点,在保证灌水总量固定的条件下,利用粒子群优化算法建立黄瓜净收益数学模型,得出幼苗期、开花期和结果期最为合理的灌水分配方案,并根据温室黄瓜对肥量需求的规律,氮磷钾按照2∶1∶3的比例分8次进行滴灌施肥。同时,按土壤含氧量与黄瓜叶片叶绿素、蛋白质及糖的相关性确定加气方案:幼苗期4h一次,土壤含氧量维持在20.4%左右;开花期和结果期2h一次,土壤含氧量维持在20.7%左右,对黄瓜生长效果最为理想。以建立数学模型为基础,建立北方温室大棚黄瓜滴灌自动化系统,可准确检测土壤温湿度、含氧量及氮磷钾含量。通过模型的优化计算,利用PLC进行灌水、施肥、加气等自动控制,达到提高黄瓜产量和经济效益的目的。     

灌溉水平及灌溉间隔对大豆植株干物质积累的影响

采用桶栽方法,选用黑农48为试验材料,设计4个灌溉水平及4种干旱胁迫历时进行交叉试验,研究了灌溉水平及干旱胁迫历时对大豆干物质积累的影响。结果表明,花荚期大豆植株叶、茎、根和荚果更易受干旱胁迫历时影响,干旱胁迫历时越短越有利于植株生长,灌溉水平对植株的生长影响相对弱于干旱胁迫历时。植株各器官干质量的等高线图表明高灌溉水平、短干旱胁迫历时比低灌溉水平、长干旱胁迫历时有绝对优势,同时也表现出高灌溉水平、长干旱胁迫历时处理与低灌溉水平、短干旱胁迫历时处理之间具有相似性。     

影响感官检验棉花品级的因素探析

感官检验棉花的品级,这是农村常见的一种检测手段.它的一个主要特点就是存在不确定性.这是由于检验员的品级检验水平存在一定的差异,其中有很多因素制约着检验的结果.文章对影响感官检验结果的因素进行了系统的分析.     

城镇供水优化调度的减灾效益分析

从灾害经济学的角度探讨了城镇供水优化调度的必要性和可能性，认为在缺水不可避免的情况下，对供水进行优化调度可以减小缺水带来的损失，产生较好的减灾效益，特别是可以大大减小严重干旱的灾害效应。并根据水资源的特性，提出了缺水损失的计算模式以及优化调度的原则和方法。     

迷宫流道转角对灌水器抗堵塞性能的影

以转角分别为45.0°、60.0°、67.5°和75.0°的齿形流道灌水器为研究对象,应用CFD流场速度数值分析、PIV颗粒运动轨迹线和速度观测对比以及浑水抗堵塞测试相结合的方法,研究了转角对灌水器水力性能和抗堵塞能力的影响.结果表明转角与流量系数及流态指数均呈负相关关系,而灌水器的抗堵塞能力随着转角的增加呈下降趋势.综合分析转角对水力性能和抗堵塞性能的影响,提出迷宫流道结构灌水器的合理转角为60.0°.     

边坡安全监测点合理选择有限元计算分析

结合广东乐昌峡水利枢纽工程右岸坝肩边坡,通过有限元强度折减法计算分析,研究如何合理选择边坡位移监测点.首先通过建立有限元计算模型,针对竣工期工况,对边坡进行有限元降强度计算,获得了边坡破坏时的滑动屈服带;然后在边坡表面选择若干点,计算并绘制其位移随边坡降强度折减系数的变化关系.计算结果表明:在滑动区域表面的点,其位移随降强度折减系数不一定是单调变化的,即随着边坡破坏的发展,某些点的位移有可能单调增长,而有些点的位移则出现震荡现象.显然对于位移单调增长的坡面点,有助于通过位移的变化情况判断边坡的稳定性变化情况,可作为观测布置点;而对于位移震荡变化的坡面点,有待进一步研究.滑动体以外的坡面点的位移对折减系数的变化不敏感,对于监控边坡破坏作用不明显.这一研究结果对于边坡位移监测点的选择布置具有理论指导意义.     

滚筒精选机分选质量影响因素分析

影响滚筒精选机分选质量的因素很多.首先,介绍了滚筒精选机的基本结构与工作原理,然后分析了一些结构方面的影响因素,并通过对工作过程中物料颗粒的受力与运动进行分析,计算出滚筒的极限转速值,总结了该机的转速选择范围.     

摊铺机压实机构动态特性仿真

在摊铺机中,由熨平压实机构和压实介质组成的系统,为两个自由度的非线性动力学系统,压实介质简化为粘弹塑性体.建立熨平压实机构动态特性力学模型,利用计算机仿真,研究了熨平压实机构的动力学问题,分析了熨平压实机构动力学参数变化对该系统动态特性的影响.     

PLC在泵站群计算机远动系统RTU终端中的应用

以某泵站群计算机运动系统为实例，分析由PLC构成的泵站远方终端RTU的特点及功能。     

猪粪沼液理化性质对玉米种子萌发的影响

明确沼液理化性质对种子萌发的影响是确定沼液合理灌溉量的前提。该研究以猪粪厌氧发酵的沼液为研究对象,分析了新鲜沼液及预处理后沼液的理化性质,并将沼液理化性质与相对发芽率、相对根长和萌发指数建立函数关系,筛选了沼液中的植物毒性因子及安全阈值。对于秋田MD311这一玉米品种来说,铵态氮与乳酸是沼液中的植物毒性因子。种子达到最大萌发指数对应的铵态氮与乳酸的浓度分别为186与35.8 mg·L^-1;二者浓度高于336与61 mg·L^-1时,具备植物毒性(萌发指数(70%),不可直接还田。通过静置和曝气过程可降低二种毒性因子的含量。研究表明,沼液还田时将铵态氮与乳酸含量控制在安全阈值内时可降低植物毒性,促进作物生长,最大限度地发挥沼液对无机肥的替代作用。     

机采棉清杂系统的钉床式荷电装置与试验

针对机采籽棉清杂工序中荷电效果不佳的现实问题,提出了一种钉床式荷电方法。以MCU为主控制单元,设计了一款钉床式荷电控制系统。在荷电极板面上均匀分布且垂直于极板面的长度为5cm的金属钉,控制器控制静电发生器产生高压静电,通过荷电极板上的金属钉放电,将平铺在极板间的机采棉荷电。试验结果表明:与无金属钉的荷电极板相比,机采棉荷电均匀,荷电速度提高了8%,效果良好。该研究可为机采棉静电清杂应用提供参考。