堆肥反应器中表面活性剂APG对牛粪堆肥酶活性的影响

利用堆肥反应器严格控制堆肥条件, 以牛粪为主要原料进行好氧堆肥, 在堆肥过程中加入表面活性剂烷基多糖苷(APG), 研究其对堆肥中微生物数量以及酶活性变化的影响。结果表明: 在好氧堆肥中添加表面活性剂APG对堆肥中的微生物无显著抑制作用, 微生物数量无显著变化(P>0.05); 但可以促进堆肥升温, 延长高温期。加入APG对堆肥中的过氧化氢酶活性几乎无影响, 最终APG处理和CK处理的酶活性值均达到1.17 mmol·g^-1左右; 加入APG后脲酶活性略有提高, 第2 d APG处理和CK处理的脲酶活性均达到峰值, 分别为32.15 mg(NH₃-N)·g^-1·24h^-1和30.17 mg(NH₃-N)·g^-1·24h^-1, 差异不显著(P>0.05), 第7 d达到最低值, 分别为0.81 mg(NH₃-N)·g^-1·24h^-1和0.38 mg(NH₃-N)·g^-1·24h^-1, 差异显著(P<0.05); APG处理对转化酶和纤维素酶活性均有明显的提高作用, 其中转化酶在第3 d加APG处理和CK处理峰值分别为18.15 mg(葡萄糖)·g^-1·24h^-1和11.77 mg(葡萄糖)·g^-1·24h^-1, 第21 d两处理峰值分别为24.09 mg(葡萄糖)·g^-1·24h^-1和20.71 mg(葡萄糖)·g^-1·24h^-1, 差异显著(P<0.05); 纤维素酶在第3 d加APG处理和CK处理峰值分别为58.77 mg·min^-1和30.62 mg·min^-1, 差异显著(P<0.05)。本试验结果表明, 添加表面活性剂APG可以提高堆肥中转化酶和纤维素酶活性, 促进堆肥中有机物质的转化, 一定程度上加快好氧堆肥进程。     

接种菌剂对堆肥微生物数量和酶活性的影响

以牛粪和蘑菇渣为原料进行好氧堆肥,研究接种外源菌剂对堆肥中微生物数量和酶活变化的影响,为微生物菌剂的应用和堆肥工艺的改进提供依据。结果表明,加菌处理微生物数量高于CK处理。堆肥中酶活分析结果表明,各类酶活变化趋势有所不同。其中过氧化氢酶是由低到高的趋势,堆肥中加入外源菌剂对过氧化氢酶活性没有影响,加菌和CK处理最终活性为原始值的2倍以上;脲酶和纤维素酶的变化趋势都是先升高,再降低。加菌和CK处理脲酶活性峰值分别为37．38和30．17mgNH3-N·g^-1·24h^-1;纤维素酶活性峰值分别是51．84和30．62μg·min^-1,外源菌剂对二者酶活性均有明显提高。转化酶也是由高到低的变化趋势,但出现两个波峰。加菌处理转化酶活性峰值分别在第3和第14d出现,峰值为14．20和21．70．mg葡萄糖·g^-1·24h^-1;CK处理出现在第3和第21d,其峰值分别为11．77和20．71mg葡萄糖·g^-1·24h^-1。外源菌剂不仅可提高转化酶活性,还可以使其提前到达峰值。多酚氧化酶与其他酶有较大差别,它是降低-升高-降低的趋势。加菌和CK处理多酚氧化酶活性峰值分别为36．30和47．55mg没食子素·g^-1·3h^-1。以上结果表明,在好氧堆肥中接种外源菌剂可以加快堆肥中有机质分解和转化,促进腐熟。     

加剧酸化对土壤有效态 Cd 和水稻的影响

【目的】通过引用酸化材料加剧土壤酸化,探究 Cd 污染土壤酸化后,土壤 pH 值改变对土壤中 Cd活性及水稻产量、质量的影响,为 Cd 污染土壤的修复治理提供理论支撑。【方法】开展土壤培养试验,分析Cd 污染土壤施用酸化材料后土壤 pH 值及有效态 Cd 含量的动态变化,探究土壤 pH 变化对 Cd 活性的影响;开展水稻盆栽试验,分析土壤酸化后水稻生物量、产量及其构成因素、水稻植株及稻米 Cd 含量的变化,探究土壤pH 降低对水稻产量、质量的影响。【结果】施用酸化材料能精准降低土壤 pH,使试验土壤形成一定的 pH 梯度。土壤 pH 值降低 0.33、0.67 个单位,土壤有效态 Cd 含量分别增加 0.04、0.07 mg/kg,增幅达 21.05%、36.84%,土壤有效态 Cd 和土壤 pH 之间呈显著的负相关关系。土壤 pH 降低导致水稻生长受到抑制,植株瘦弱,与对照相比,pH 4.77、5.11 处理的水稻地上部生物量分别降低 9.61%、2.48%。水稻有效穂数、穗实粒数、结实率随土壤 pH 降低而减少,导致 pH 4.77、5.11 处理的水稻产量较对照减少 11.58%、1.74%。土壤酸化致使重金属活化,导致水稻植株及稻米对 Cd 的富集能力增强,pH 4.77、5.11 处理植株 Cd 含量较对照分别增加 87.52%、1.13%,稻米 Cd 含量较对照分别增加 134.55%、165.45%。【结论】土壤 pH 影响 Cd 的形态,土壤酸化使 Cd 的生物有效性增加,土壤有效态 Cd 和土壤 pH 之间呈显著的负相关关系。土壤酸化使水稻生长受阻,地上部生物量降低,成穗数与实粒数减少,产量降低,同时亦加剧土壤 Cd 活性,使水稻对 Cd 的吸收和富集能力增强,被重金属污染的风险也相应增加。     

支持向量机和最大类间方差法结合的水稻冠层图像分割方法

针对田间多变光照强度给水稻冠层图像分割带来的难题,探讨了一种基于支持向量机(SVM)和最大类间方差法(OTSU法)相结合的水稻冠层图像分割算法。首先,从不同光强条件下的水稻冠层图像中采集代表性水稻和背景像元构建训练图像S1和S2,通过分析水稻S1和背景S2两类图像在RGB色彩空间中R、G、B色彩特征值的分布频率,rgb(标准化RGB)色彩空间中r、g、b色彩特征值的分布频率,CIE L*a*b*色彩空间中L*、a*、b*色彩特征值的分布频率,以及HSV色彩空间中H、S、V色彩特征值的分布频率,筛选出具有明显双峰特征的g、a*、b*和S作为关键色彩特征;然后,在由g、a*、b*和S色彩特征构成的多维色彩空间中采用支持向量机学习算法获得分隔水稻和背景像元的优化超平面Z(Z=0.421g+0.753 a*+0.152 b*+0.051S+0.085);最后,计算水稻冠层图像中每一像元的Z值,并用最大类间方差法计算分割阈值Z_t,从而实现水稻冠层图像分割。为了评价该分割方法,以90幅不同光强(阴天、多云和晴天)条件下采集到的田间水稻冠层图像作为测试图像,并以常用的ExGOTSU分割方法作为对比,分析该分割方法的分割精度和光强稳健性。结果表明,Ex GOTSU方法的精确度显著受光强条件影响,随着光强强度的提高而显著降低,光强稳健性差;该研究所提分割方法对阴天、多云和晴天条件下水稻冠层图像的分割误差为7.30%、8.72%和8.98%,分割精确度较高,且具有良好的光强稳健性。因此,该基于支持向量机和最大类间方差法相结合的水稻冠层图像分割方法具有较高的分割精度和光强稳健性,可为田间多变光照条件下水稻冠层图像精准分割提供技术参考。     

控释肥料在甘蔗生产上的应用效果研究

田间试验结果表明,以普通肥料与控释肥料相结合的施肥方法较对照处理(T2)可减少2次追肥,糖锤度、蔗糖份、纤维份及汁简纯度分别增加3.0%、4.1%、8.8%和1.8%,提高产量6.0%,每667 m2提高生产效益77元。而单独施用控释肥因成本增加和产量降低导致效益下降。说明将普通肥料与控释肥相结合施用是甘蔗省工增产增收的有效措施。     

新农科水稻控释肥一次性施肥新技术示范应用效果与增产机理

水稻一次性施用"新农科"控释肥示范试验。结果表明,一次性施肥与常规分次施肥相比,氮、磷施用量分别节省18.13%和29.30%,但钾用量增加6.94%;每667 m2增产稻谷36.4 kg,增产率为8.90%,每667 m2增收节支72.60元,说明该技术具有显著的节肥省工和增产增收效果。该项技术的增产机理有以下几方面:生长全程高水平氮素养分供应是水稻增产的营养基础;根系庞大,分布深广为水稻充分吸收养分和形成健壮、旺盛群体提供了可能;延缓衰老充分发挥了良种的增产潜力;抗倒伏能力强为水稻高产稳产提供了重要保证。     

水稻控释肥一次性施肥技术在定安县的应用效果

在海南省定安县连续2年开展了水稻一次性施用控释肥示范试验,结果表明,与常规分次施肥相比,一次性施用控释肥能增加水稻株高,提高有效穗数、每穗粒数和千粒重,降低秕粒率,平均增产9.1%,每667 m2增收节支75.7元,减少氮、磷养分用量12.0%、164.3%,说明该技术不仅省工省肥,而且具有稳定增产增收效果。     

水稻控释肥应用优化研究

通过田间试验,对水稻控释肥的适宜用量、水稻栽植密度及施用方法进行优化研究。结果表明,每667 m2控释肥用量以50 kg为宜,采用该用量水稻实粒数较30、40、60、70 kg处理分别提高15.4%、7.0%、16.7%和28.1%,产量增加15.2%、6.5%、2.5%及9.9%。水稻栽植密度以每667 m2栽植1.6万科较适宜,其穗数明显高于1.2万科和1.4万科处理,略低于1.8万科处理,但实粒数明显高于1.8万科处理,产量较1.2、1.4、1.8万科分别增加8.9%、2.4%和5.7%。在施用方法上以重施基肥,移栽后35～40 d轻施追肥处理的穗数、实粒数及千粒重优势较强,产量水平也略高于其他处理。     

木薯物质累积特征及其施肥效应研究

以传统品种华南205及新育品种华南5号为材料,通过田间试验,研究了木薯生物量与产量累积规律,探讨了品种改良及施肥措施对木薯物质形成规律的影响。结果表明,不同品种生物量累积动态相似,生长前期生物量累积缓慢,且以地上部分为主,到8月中下旬块根快速生长,物质累积速率迅速提高,累积重心由地上部逐渐转移到地下部; 不同品种间物质累积速率及分配比例有所差异,分枝早且多、茎叶生长旺盛的大株型品种(华南5号)物质累积速率大于小株型品种(华南205),但地上部分生物量比例相对较高,降低了收获指数。氮素是木薯物质形成累积的主要养分限制因子,其次是钾素,磷素影响最小。氮、磷、钾配合施用(1.0∶0.4∶1.0)可显著提高木薯物质累积速率及产量,不同木薯品种物质累积对施肥依赖程度不同,可能与品种的营养需求量、根系发达程度有关。     

广东省主流肥料质量与环境风险分析

为了调查当前广东省农资市场上主流肥料产品的分类、流通及质量现状,并评估其环境风险。笔者抽样调查了广东省市场流通中常见肥料的养分含量及其质量。调查结果显示,广东省肥料市场主流商品肥料养分合格率较高,达到了88.9%,其中进口肥料全部合格,且养分超量明显,但平均价格高于国产肥料约20%。复合肥料重金属含量普遍较低,没有超标现象。有机肥料类商品整体价位较高,有机质和水分含量全部达标,重金属超标率较低,仅为7.7%,养分配比差异较大。过磷酸钙和土壤改良剂类商品养分含量偏低,重金属含量偏高,是所有类别商品中品质最不稳定的类型。