小麦秸秆热解过程中碳和微量元素迁移转化规律

为研究小麦秸秆热解过程中碳元素和微量元素的迁移转化规律,依托连续式作物秸秆分段均匀炭化联产系统,基于热解炭化生产工艺,测算及分析碳元素在秸秆热解过程中的存在形式及迁移转化量,利用HSC Chemistry软件模拟微量元素在秸秆热解炭化过程中的组分变化,分析了8种微量元素的迁移转化规律,为生物质热解机理的进一步研究提供支撑,为提高秸秆热解炭品质提供强有力保证。结果表明:经测试及测算得到的碳元素迁移足迹图符合碳元素质量守恒定律,碳元素迁移到热解炭中41.12%,以固定碳存在;22.83%迁移到焦油中,以大分子长链烃和环链烃存在;26.62%的碳元素以六碳内的短链烃存在于热解气;4.71%迁移到木醋液中为醛、酮、酸等。小麦秸秆中含量在100μg/L以上的8种高富集微量元素里,K、Na、Ca、Mg主要以硫酸盐、磷酸盐及氯化物形式存在于热解炭中,Al、Fe多以氧化物、硫化物以及硅、氧共融物形态被大量保留在热解炭中,而P、S元素在热解炭化过程中的析出主要是有机结合物的分解。     

氧化石墨烯和五价砷在改性多孔介质中的共迁移特征

砷是农田土壤重金属污染的主要元素之一,在砷污染农田土壤的修复过程中往往忽视纳米颗粒能够使结合态的砷重新释放,导致有效态砷浓度升高,探究土壤中黏土矿物对氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)和五价砷(As(V))在多孔介质中迁移行为的影响,对进一步完善农田土壤砷修复理论以及提高农作物产量、保护人体健康具有重要意义。该研究利用蒙脱石和高岭石改性石英砂,通过砂柱迁移试验系统地研究了GO、As(V)和GO-As(V)在填加0%、10%、30%和50%的蒙脱石和高岭石改性石英砂柱中的迁移行为。研究结果表明,随着高岭石和蒙脱石改性石英砂填加比例的增加,GO和As(V)的迁移能力均呈降低趋势,且GO和As(V)在不同条件下的迁移曲线均存在显著差异(P0.05);GO在50%高岭石和蒙脱石改性石英砂柱中的回收率相对于石英砂柱分别下降了14%和17%,As(V)分别下降了15%和12%;在共迁移试验中,GO和As(V)在石英砂柱中回收率分别上升至99%和100%。分析表明,As(V)在蒙脱石改性石英砂柱中的迁移能力大于高岭石改性石英砂,而GO与之相反;当GO和与As(V)共迁移时,二者在介质中的迁移能力均大于其单独迁移。本研究表明GO、As(V)释放到土壤后,能够加速As(V)的迁移,造成土壤砷污染的扩大化。     

Organic phosphorus mineralization characteristics in sediments from the coastal salt marshes of a Chinese delta under simulated tidal cycles

Journal of Soils and Sediments - Sediment organic phosphorus (OP) mineralization plays an important role in phosphorus cycling in coastal salt marshes. However, information on OP mineralization...     

Effect of soil acidification on the growth and nitrogen use efficiency of maize in Ultisols

Purpose

To examine the effect of soil acidification on growth and nitrogen (N) uptake by maize in Ultisols.

Materials and methods

A clay Ultisol derived from Quaternary red earth and a sandy Ultisol derived from tertiary red sandstone were used in this study. A pot experiment was conducted with maize growing in the two Ultisols acidified to different pH values. Urea with ¹⁵N abundance of 10.11% was used to investigate the distribution of N fertilizer between soil and plant. Total N content and ¹⁵N abundance in plant and soil samples were determined by elemental analysis-isotope mass spectrometry.

Results and discussion

Critical soil pHs of 4.8 and 5.0 were observed for maize growing in the clay and sandy Ultisols, respectively. Below the critical soil pH, increasing soil pH significantly increased maize height and the yield of maize shoots and roots (both P < 0.05), but changes in soil pH showed no significant effect on maize growth above the critical soil pH in both Ultisols. Maize growing in the sandy Ultisol was more sensitive to changes in soil pH than in the clay Ultisol. Increase in the pH in both Ultisols also increased N accumulation in maize, the N derived from fertilizer in maize, physiological N use efficiency, and N use efficiency (NUE) by maize. Changes in soil pH had a greater effect on these parameters below the critical soil pH, compared to above. The change in soil pH had a greater effect on N accumulation in maize, the N derived from fertilizer in maize, and NUE in the sandy Ultisol than in the clay Ultisol. The NUE increased by 24.4% at pH 6.0, compared with pH 4.0 in the clay Ultisol, while the NUE at pH 5.0 was 4.8 times that at pH 4.0 in the sandy Ultisol. The increase in soil pH increased the ratio of N accumulation in maize/soil residue N and decreased the potential loss of fertilizer N from both Ultisols.

Conclusions

Soil acidification inhibited maize growth, reduced N uptake by maize, and thus, decreased NUE. To maintain soil pH of acidic soils above the critical values for crops is of practical importance for sustainable food production in acidic soils.

     

中雄4号杨选育研究

从中国林业科学研究院林业研究所引入39个美洲黑杨×甜杨杂交无性系,在黑龙江西部高纬度高寒地区对各无性系苗期生长、越冬及抗病虫性等性状进行多年测试,选择繁殖能力强、苗期长势好、无严重病虫害、抗逆性强、能安全越冬的优良品系进行大量繁殖,建立品系评比林进行复选。经20 a时间,开展苗期品系评比、区域试验与示范,筛选出杨树新品种中雄4号杨(Populus deltoides×P.suaveolens)。该品种为雄株,具有树干通直圆满、速生、材质好、耐寒、抗旱、抗病虫和不飞絮等优良特性,适合作纸浆材等工业用材林、防护林及绿化树种。     

澳大利亚外来入侵物种管理策略及对中国的借鉴意义

澳大利亚是一个典型的岛屿国家,地域辽阔。18世纪欧洲移民时期至今,新移民为澳大利亚带来了大量外来物种,其中一部分在很大程度上丰富了澳大利亚的农产品种类,但也有很多物种已经成为危害自然生态环境和农牧业发展的有害入侵物种。澳大利亚政府高度重视外来入侵物种和本国生物资源的管理工作,建立了完善的政策法规、管理机构、技术支撑、资金保障、公共教育体系,在国际生物多样性保护与利用方面处于世界领先水平。本文简要介绍了澳大利亚外来入侵物种管理的有关策略和指南,并阐述了对中国的借鉴意义：（1）建立完善国内生物多样性保护特别是外来入侵物种防控的法律法规体系;（2）建立健全国内生物多样性管理长效机制;（3）建立高效生物多样可持续管理资金保障体系;（4）构建全方位全民参与的生态保护宣传培训体系;（5）强化科学技术对生物多样性管理的支撑作用。     

基于主成分与灰色关联分析的饲草小黑麦品种筛选与配套技术研究

为了筛选在山西省雁门关地区最适宜种植的小黑麦品种以及配套的高产优质栽培技术,利用主成分分析法和灰色关联度分析法综合评价不同小黑麦品种在不同密度和肥料条件下的产量和饲草品质。结果表明,小黑麦饲草品质指标中糖类和蛋白类指标变异较大,但是总的可消化养分以及能量品质变化较小。相关性分析表明,相对饲料价值（RFV）与粗蛋白含量、瘤胃降解蛋白含量、醇溶糖含量、总可消化养分、产奶净能、维持净能、增重净能和相对饲料质量（RFQ）均呈极显著正相关。RFV主要通过酸性和中性洗涤纤维计算而来,在单一指标中最能反映饲草品质。综合考虑灰色关联度和主成分分析方法,晋饲草1号（播种量150kg/hm²,复合肥750kg/hm²、尿素150kg/hm²）最适宜雁门关地区推广种植。     

扁杆藨草持续危害对棉花农艺和经济性状的影响

【目的】研究扁杆藨草持续危害对棉花的影响,为棉田该杂草科学防治提供依据。【方法】扁杆藨草种群密度设为60 株/m² ,测定其持续危害0、10、20、30、40、50 、60 d和全生育期棉花株高、茎粗、主茎节数、结铃数、单铃重、产量和纤维品质指标。【结果】棉花株高和茎粗随扁杆藨草危害持续期延长而减小。扁杆藨草持续危害期小于30 d,对棉花主茎节数和果枝数影响不显著,大于30 d则显著减少。扁杆藨草持续危害期对棉花中部和下部果枝结铃数影响不显著,显著引起上部果枝结铃数、单铃重减少。扁杆藨草持续危害期大于10 d,可使棉花产量显著减少,导致棉纤维品质指标下降。【结论】依据棉花产量指标,扁杆藨草防除应不晚于棉花打顶前30 d。     

黑龙江省2019年乳品产业现状及未来展望

黑龙江省目前是国内主要乳制品生产地区之一,在对黑龙江省2019年乳制品生产的上游牧场、下游乳品企业及乳制品市场销售情况等全产业链调研的基础上,分析了黑龙江省2019年乳品产业的生产情况变化及乳制品市场价格波动的原因,对2020年乳品产业发展进行了展望,并预测了新冠肺炎疫情对乳品产业的影响,以期为牧场、乳品企业和地方政府部门提供合理化建议。     

不同地表覆盖方式对胡杨幼苗光合特性的影响及评价

为筛选对胡杨幼苗生长有效的地表覆盖物。以1年生胡杨幼苗为试材,设置覆膜(T1)、覆草苫子(T2)、覆沙(T3)和裸地(CK)共4种处理,利用相关性分析和隶属函数值法全面评价3种地表覆盖物对植株产生的效果。结果表明:T1、T2、T3处理均显著提高了不同月份的土壤含水率(P<0.05),平均土壤含水率较CK分别提高了26.1%、27.9%和23.5%;各覆盖均显著提高了成活率、株高及地径的生长,T2增长幅度最大;各覆盖均显著提高了叶片净光合速率(P n)、气孔导度(G s)、蒸腾速率(T r)(P<0.05),生长初期T1值最大,生长中后期T2值最大;T2处理的最大净光合速率(P max)、光饱和点(L SP)最大,光补偿点(L CP)和暗呼吸速率(R d)最低;各覆盖对水分利用效率(W UE)和表观量子效率(A QY)影响较小;植株生长与土壤含水率、P n、G s、P max、L SP呈极显著正相关(P<0.01),综合效果由强到弱顺序为T2、T3、T1、CK。覆草苫子较适宜在胡杨幼苗栽植过程中应用推广。