活性氧化铝改性除氟性能研究

为提高活性氧化铝对饮用水中氟的去除效果,采用硫酸、氯化铁、硫酸与氯化铁复合3种方法对活性氧化铝进行改性。采用单因素和正交试验研究3种因素对3种改性活性氧化铝吸附除氟的影响。结果表明,硫酸与氯化铁复合改性的活性氧化铝的除氟效果最好,其最优改性条件组合为H₂SO₄浓度0.01 mol·L^-1,浸泡时间120 min,固液比1:5,FeCl₃浓度0.1%,浸泡时间180 min,固液比1:10;硫酸与氯化铁复合改性活性氧化铝的吸附行为更符合Langmuir等温线的拟合,即吸附为单分子层吸附,其最大吸附容量为4.98 mg·g^-1,是未改性的3.4倍;且硫酸与氯化铁复合改性活性氧化铝吸附氟后溶液中金属离子不超标。     

不同水肥模式下设施辣椒与土壤中氮和磷分布及其环境与经济效益

[目的]筛选最优施肥模式,为设施辣椒种植提供技术参考。[方法]以设施辣椒为研究对象,通过田间小区试验,研究了4种不同水肥模式(处理1:常规施肥;处理2:优化减除草剂;处理3:优化减农药;处理4:精准水肥一体化)土壤中以及辣椒果实和植株中氮、磷的分布,并探讨氮肥利用率及其环境与经济效益。[结果]氮、磷含量在不同深度土壤呈逐层递减的趋势。随着施肥次数的增加,氮、磷含量在不同深度土壤中不断积累,但向下淋溶效果皆不明显;辣椒生长过程中,处理4辣椒果实中氮、磷积累量增幅较其他3组处理高,后期与收获期辣椒果实中的总氮、总磷含量也显著高于其他3组处理,处理4能够有效提高辣椒果实对养分的吸收、利用和分配。处理4辣椒产量显著高于其他3组处理,较处理1、2和3分别增加79.37%、41.25%和16.49%;处理4的氮肥偏生产力显著高于其他3组处理,较处理1、2和3分别增加135.33%、85.33%和52.84%。处理4的产投比最高可达3.23,较处理1、2和3分别增加28.17%、31.30%和16.61%,可带来最佳的经济效益;处理1和2在辣椒生长前期温室气体排放通量相对较高,常规施肥模式下有可能带来温室效应的环境风险。[结论]精准水肥一体化处理的环境与经济效益最佳。     

模拟再清淤对南淝河底泥氮磷释放的影响研究

为掌握南淝河清淤效果和进一步改善南淝河水污染现状, 利用柱状采样器采集南淝河清淤后的底泥, 并在室内柱状反应器中对采集的原状底泥进行模拟再清淤后污染物释放的试验研究, 通过定期检测上覆水中氮、磷污染物浓度随时间的变化, 来反映清淤及模拟再清淤后底泥中氮、磷污染物的释放状况。结果表明, 模拟再清淤后的底泥和实际清淤后的底泥对氮、磷污染物均表现为以7 d为周期的释放与吸附的交替变化, 且一个月后污染物释放量与沉降量达到平衡。对南淝河位于合作化路桥至长丰路桥段实际清淤后的底泥进行模拟再清淤试验, 清淤深度在5.9 cm时, 短期内可有效降低底泥中氮、磷污染物的释放。     

梨园作物间作与生物药剂对梨木虱及其捕食性天敌种群数量动态的协同调控作用

中国梨木虱(Psylla chinensis)遍布全国猖獗为害, 对梨产量和品质造成极大威胁。梨木虱若虫在其分泌物的保护下生活、为害, 药剂很难触及虫体杀死若虫, 且对各类农药品种均可产生抗药性。为了减少化学农药用量, 本研究定量评价了间作作物与生物药剂相结合生态控制梨木虱的效果。2013年和2014年采用梨园控制实验, 系统研究了梨园间作白三叶草、桔梗与生物药剂结合对梨木虱及其捕食性天敌种群数量动态的协同调控作用。2年的实验结果表明:白三叶草、桔梗作物间作区捕食性天敌总数显著高于清耕裸地区。2013年白三叶草间作区优势种捕食性天敌为微小花蝽Orius minutus, 桔梗间作区优势种捕食性天敌为梭形毒隐翅甲Paederus fuscipes。2014年三叶草间作区优势种捕食性天敌为草间小黑蛛Erigonidium graminicolum、中华小步甲Tachys chinensis, 桔梗间作区优势种捕食性天敌为异色瓢虫Harmonia axyridis、龟纹瓢虫Propylaea japonica、黑带食蚜蝇Episyrphus balteata和草间小黑蛛E.graminicolum。2013年, 2种作物间作+生物药剂区梨树上梨木虱若虫种群数量除6月18日显著高于裸地常规施药区外, 其余时期与裸地常规施药区均无显著差异。2014年, 在梨木虱为害的各个时期2种作物间作+生物药剂区梨树上梨木虱成虫、若虫种群数量均显著低于裸地常规施药区。研究表明梨园间作多年生白三叶草、桔梗一年后与生物药剂SAVONA结合可替代50%化学农药施用量, 对全年各代梨木虱成虫、若虫的控制效果显著高于清耕裸地常规施药。     

不同地力条件下苏薯8号的养分吸收与氮肥推荐研究

利用大田试验研究了两种地力条件下不同氮肥用量对甘薯产量、氮磷钾养分吸收规律和氮肥利用率、农学效率以及经济效益的影响.结果表明:苏薯8号的生物量、产量、增产量、养分吸收量和氮肥利用率、农学效率均为高地力高于低地力;在两个地力条件下,苏薯8号的藤蔓鲜重随施氮水平的升高而增大,而薯块鲜重和薯蔓比则随施氮水平增加而呈先升后降的趋势;产量、增产量和氮肥利用率随施氮量的增加先增后降,而农学效率则随施氮量的增加逐渐降低;低地力条件下生产100 kg薯干氮磷钾的吸收总量为5.46 kg,比例为N∶P2O5∶K2O=1.00∶0.32∶1.03,高地力条件下生产100 kg薯干氮磷钾吸收总量为7.09 kg,比例为N∶P205∶K2O=1.00∶0.43∶1.39;综合考虑产量、氮肥利用率以及经济效益,低地力土壤推荐施氮量为N 95 ～ 110 kg/hm2,高地力土壤推荐施氮量为N 110～120 kg/hm2.     

间作作物与生物药剂对梨园土壤化学农药残留和理化性质的协同调控作用

施用化学农药是导致砀山梨园土壤污染的主要因素.本研究系统检测了梨园化学农药残留时空分布,定量评价了间作作物与生物药剂结合对梨园土壤理化性状和农药残留的调控作用.春季、秋季分别检测了0~20、20~40、40~60 cm土壤主要化学农药检出率和残留量.调控作用试验设计为:①间作白三叶草+0.3%SAVONA1200X+1%申嗪霉素2000X替代50%常规施药化学农药用量;②间作桔梗+0.3%SAVONA1200X+1%申嗪霉素2000X替代50%常规施药化学农药用量;③对照:人工除草+常规施药.每个处理重复3次.结果显示:主要化学农药检出率和残留量为:0~20 cm>20~40 cm>40~60 cm,秋季>春季,表明土壤化学农药残留主要分布在0~40 cm土层,来源于当年施用的化学药剂.通过2年调控试验,处理①和②0~40 cm的土壤中苯醚甲环唑残留量分别为17.00±0.82、5.67±1.25 μg·L^-1,显着低于对照57.67±1.70 μg·L^-1;毒死蜱分别为3±0.00、2±0.00 μg·L^-1,显着低于对照4±0.00 μg·L^-1;吡虫啉分别为103.33±1.70、180.00±4.08 μg·L^-1,显着低于对照401.67±13.12 μg·L^-1.桔梗对土壤中的氮吸收作用显着,白三叶草固氮作用显着,桔梗、白三叶草对土壤中的磷拦截作用显着.晴天测试的土壤含水量处理①和②显着高于对照,2014年7月26日12:30和15:30地表温度处理①和②均显着低于人工除草地.     

双氟磺草胺在不同类型土壤中的吸附与淋溶特性研究

农药在土壤中的吸附和淋溶特性是评价其环境行为的重要指标。采用批量平衡法和土柱淋溶法,研究了双氟磺草胺在小麦种植区3种代表性土壤中的吸附和淋溶特性。结果表明:双氟磺草胺在安徽黏土、山东砂质壤土和河南砂质黏壤土中的吸附规律均可以较好地用Freundlich方程描述,其吸附系数(Kf)在0.39~0.62之间;土壤有机碳归一化吸附系数(Koc)在66.91~81.35之间,表明双氟磺草胺在3种土壤中均属于难吸附型;吸附自由能(ΔG)在-10.90~-10.42kJ/mol之间,均属于物理吸附。双氟磺草胺在3种土壤中的淋出率在71.7%~74.1%之间,说明其在3种土壤中的淋溶性均较强。双氟磺草胺初始添加量和腐殖酸对淋出率具有一定影响。综合试验结果,认为双氟磺草胺在3种土壤中的吸附和淋溶可能受土壤有机质含量、黏粒含量、阳离子交换量和土壤pH值等多个因素的综合影响,其对地下水的污染风险较大,因此应引起高度重视。     

冬小麦田间控水对土壤CH_4和N_2O排放的影响

2012~2013年,在安徽农业大学巢湖农业实验站,利用小区实验研究了不同田间控水措施对冬小麦土壤CH4和N2O排放的影响。实验设置了空白对照(CK)、常规耕作(CG)、浅沟控水(CQ)、深沟控水(CS)4种处理。结果表明:(1)冬小麦生育期内,农田排干控水可显著改变土壤的CH4和N2O排放特征,不同控水处理之间CH4排放差异显著(P0.05),N2O排放差异极显著(P0.01);(2)CQ、CS处理的CH4吸收能力分别比CK高1.6%、20.9%,排干控水提高了土壤CH4的吸收能力;(3)CQ和CS的N2O排放量分别比CK增加了61.0%和70.6%,排干控水提高土壤N2O的排放量;(4)地表温度和5 cm土温是影响CH4和N2O通量变化的关键因素,各处理CH4吸收通量和N2O排放通量与地表温度呈显著正相关关系(P0.05),提高温度有助于提高CH4吸量,但也增加了N2O排放;(5)与CK相比,CG、CQ、CS都实现了增产,但CG、CS排放温室气体的GWP显著高于CK,而CQ则与CK基本相当,CQ在确保增产的情况下实现了温室气体减排,是适用于该地区的冬小麦农田温室气体减排措施。