循环曝气压力与活性剂浓度对滴灌带水气传输的影响

适宜的工作压力及表面活性剂浓度对循环曝气效率的提高及地下滴灌水气传输优化具有重要意义。利用循环曝气系统,设置工作压力和活性剂浓度2因素3水平共9个曝气组合,每组均进行非曝气对照试验,分析曝气组合条件对掺气比例、氧传质效率、滴灌带水气传输均匀性的影响。结果表明:循环曝气条件下,不添加活性剂时,压力提高有利于掺气比例增加,添加后,趋势相反;压力一定时,掺气比例随活性剂浓度升高而增加;滴灌带出水均匀性和出气均匀度分别在95%和70%以上;活性剂浓度及压力对氧传质系数分别起到了促进和抑制作用,活性剂的添加大大缩短了曝气时间;掺气比例计算方法能够准确反映曝气滴灌系统中水气传输特性。研究结果对循环曝气滴灌系统水气传输效率的提高及运行成本的降低有重要指导。     

集约农作条件下土壤有机碳动态模拟及其在黄淮海平原区的应用

 集约农田土壤有机碳动态对作物可持续生产有重要意义。本研究基于碳固持CQESTR模型，在国内短期、中长期物料填埋试验资料基础上进行修正，将CQESTR模型按照物料降解与累积积温关系划分4个阶段，确定了不同降解阶段的物料类型因子。通过对黄淮海平原集约化农区7个独立肥料长期定位点1 151组耕层土壤有机质观测值与模拟值进行验证，模型模拟95％置信区间为1.91 g·kg-1，r2＝0.91。修正的CQESTR模型可以预测不同种植和管理措施下作物残体、外源有机物料及土壤有机质的矿化，从而对集约耕作条件下土壤有机碳矿化和固持进行评价。     

沸石载体复混肥对作物的增产效应及机制研究

比较了沸石复混肥在蔬菜作物、大田作物上的增产效应。结合油莱在施用沸石复混肥后，不同生育期土壤养分状况和苗期植株养分吸收量的变化，对沸石复混肥缓释氮、磷、钾的效应进行了研究。在此基础上，对复混肥中沸石载体添加比例以及改良酸性土壤的效果及机理进行了探讨。结果表明：施用沸石复混肥，蔬菜作物比大田作物增产效应更为明显；盆栽油莱施用沸石复混肥，在油莱苗期，土壤速效氮、磷、钾养分均有所降低，油莱植株所吸收的养分也相应降低；沸石载体在复混肥中的比例并非越大越好，对油莱而言，10％～15％的含量较为合适；沸石载体复混肥处理比不加载体的对照复混肥处理的土壤pH升高可达0．5个单位以上，交换态锰(以EXC-Mn)含量下降90％以上，从而减轻了施用化肥导致的土壤酸化可能产生的锰、铝毒害，这也是沸石载体复混肥能够使作物增产的内在原因。     

气源及活性剂对曝气滴灌带水气单双向传输均匀性的影响

曝气滴灌过程中水、氧、气传输均匀性是评价曝气灌溉质量的重要指标。活性剂的添加和传输方式的优选对曝气滴灌传输过程中微气泡的存在和溶解氧的保持有重要意义。为提高水气耦合物在滴灌过程中传输的距离和均匀性,该文采用Mazzei 1078文丘里空气射流器进行曝气增氧,以空气和氧气为供试气源,研究活性剂BS1000浓度(0、1、2和4 mg/L)和传输方式(单向和双向)对曝气滴灌下水、氧、气传输特性的影响。结果表明:曝气导致单向传输下流量均匀性略有下降,但可显著提高灌溉水中溶解氧和掺气比例;随着活性剂浓度的增加,掺气比例显著增加(P0.05);活性剂的添加促进了氧气曝气下溶解氧的增加;溶氧均匀性和流量均匀性随着活性剂浓度的增加无显著性变化,但单向传输下4 mg/L BS1000的出气均匀性较未添加活性剂显著降低;双向传输的流量均匀性、溶氧均匀性和出气均匀性分别在95%、96%和67%以上,较单向传输分别平均提高14.00%、4.05%和30.64%(P0.05),是曝气滴灌长程管道传输推荐的布置方式。研究结果为曝气滴灌过程中灌溉技术参数优化和管道的科学布置提供理论依据。     

增氧地下滴灌改善土壤通气性促进番茄生长

增氧地下滴灌将空气与灌溉水混匀后输送到作物根区,可实现作物提质增产和水肥高效利用,而其关键作用机制尚不明确。该文以番茄为供试作物,设置灌水量和增氧量2因素2水平完全随机区组试验,记为W1和W2(分别为作物-蒸发皿系数的0.6和1.0倍)、A和C(增氧和对照组),系统监测了壤质黏土条件下作物生长生理动态与土壤通气性状况,探究土壤通气性与作物生长之间的响应机制。结果表明,增氧地下滴灌对土壤溶解氧浓度、氧气扩散速率、氧化还原电位和土壤呼吸有一定的改善作用。与对照相比,W2A处理开花坐果期灌水后第2天的土壤溶解氧浓度、氧气扩散速率、氧化还原电位和土壤呼吸速率提高了25.71%、52.90%、41.99%和64.70%(P0.05)。土壤氧气扩散速率和氧化还原电位分别与溶解氧浓度和充气孔隙度呈极显著正相关(P0.01)。增氧地下滴灌促进了番茄生物量积累和养分利用,促进了作物的光合作用,表现为产量提高和品质改善。与对照相比,W2A处理3个时期的光合速率分别增大14.51%、21.72%和13.76%(P0.05),地上及地下部鲜质量分别增加了68.14%和55.18%(P0.05),根、茎、叶氮素吸收量增加了52.94%、42.03%和24.12%(P0.05),产量、可溶性固形物和维生素C含量增加了66.40%、51.77%和20.26%(P0.05)。1.0倍作物-蒸发皿系数灌水时增氧处理在改善土壤通气性,促进番茄生长,提高番茄产量方面的效果最为明显。作物产量与溶解氧浓度、氧化还原电位及土壤呼吸均值均呈显著正相关(P0.05),作物品质(可溶性固形物、总酸含量)与土壤溶解氧浓度、氧气扩散速率和土壤呼吸均值呈显著正相关(P0.05)。研究结果为揭示增氧地下滴灌对土壤通气性的改善效应提供了科学依据。     

水肥气耦合滴灌番茄地土壤N2O排放特征及影响因素分析

为了解水肥气耦合滴灌下不同水肥气调控措施对土壤N_2O排放的影响,该研究设置施氮量(低氮和常氮)、掺气量(不掺气和循环曝气处理)和灌水量(低湿度和高湿度处理)3因素2水平完全随机试验,通过静态箱-气相色谱法、q PCR技术和结构方程模型,系统研究了不同水肥气组合方案下温室番茄地土壤N_2O排放特征及其与相关影响因素之间的关系。结果表明,水肥气耦合滴灌下N_2O排放峰值出现在施氮后2 d内,其余时期N_2O排放通量较低且变幅较小。施氮量、掺气量和灌水量的增加可增加土壤N_2O排放通量和排放总量。其中,高湿度条件下N_2O排放总量较低湿度平均增加了30.14%,曝气条件下N_2O排放总量较对照平均增加了35.16%,常氮条件下N_2O排放总量较低氮平均增加了33.83%。施氮量、掺气量和灌水量的增加可提高温室番茄的产量和氮肥偏生产力。土壤NH4+-N和NO3--N含量对N_2O排放的总效应为0.60和0.79,是影响水肥气耦合滴灌下土壤N_2O排放的主导因子。综合考虑作物产量、N_2O排放总量和氮肥偏生产力,常氮曝气低湿度处理是适宜的水肥气耦合滴灌方案。     

加氧灌溉与土壤通气性研究进展

水、肥、气、热是保障土壤肥力的四大要素,传统的灌溉方式往往忽视了气这一重要因素.土壤通气性不足,四个因素之间的平衡被打破,土壤理化性质变差,对作物生长造成不利影响,进而引起减产.良好的土壤通气性是作物正常生长发育的保证.加氧灌溉通过采用合理的方法改善土壤通气状况,协调土壤四大要素之间的关系,提高土壤肥力,满足作物生长的需要.研究表明,加氧灌溉可提高作物产量、改善作物品质.本文从根区低氧胁迫的影响分析人手,评述了土壤通气性的量化指标、测算方法和控制标准,综述了加氧灌溉技术及其应用,总结了加氧灌溉研究中存在的问题,探讨了加氧灌溉对土壤通气性的改善作用,提出了加氧灌溉与土壤通气性研究展望,以期为今后的研究提供参考.     

柠檬酸和葡萄糖存在下土壤锰溶解动力学研究

研究探讨了土壤锰还原和溶解的动力学特征,为土壤锰的植物有效性提供科学依据。以无机酸和酸化还原剂(HCl、NH2OH.HCl-HNO3、NH2OH.HCl-HAc)处理为对照,用连续液流法研究柠檬酸和葡萄糖对土壤锰溶解的影响。结果表明,柠檬酸、葡萄糖可通过在土壤固相表面的吸附使其中的锰还原溶解,几种化合物对土壤锰的相对溶解能力强弱顺序为:0.04 mol.L-1NH2OH.HCl(25%HAc)>0.1 mol.L-1NH2OH.HCl-0.001 mol.L-1HNO3>1%柠檬酸>0.5%柠檬酸>0.1 mol.L-1HCl>1%葡萄糖>0.5%葡萄糖>0.01 mol.L-1HCl。用不同数学模型模拟化合物对土壤锰溶解动态过程,5种方程拟合的相关系数均达到极显著水平(P<0.01),并且以指数方程、Elovich方程和权函数方程拟合所得的标准差较小,抛物线扩散方程拟合的标准差最大。表明几种化合物对土壤锰氧化物的溶解速率受控于表面化学反应,而不是由扩散来控制。     

苦·烟水剂对柑桔害虫的防治效果试验

O.5%苦·烟水剂(又名果圣)是一种以苦参和烟草为主,加上半夏、川乌等10余种植物提炼精制而成的植物源农药,对柑桔害虫具有很好的控制效果,对环境和天敌的安全性好。2006年笔者用该农药对柑桔螨类、蚧类、黑刺粉虱等害虫进行了防治试验。现将结果报道如下。     

虚拟水理论体系相关问题探究

在回顾虚拟水研究进展的基础上,分析了虚拟水理论体系构成,总结了虚拟水理论体系一直存在的突出问题。综合考虑虚拟水含量的概念与实际意义,分析了虚拟水构成中取水与耗水并用的矛盾,对虚拟水构成进行还原,提出了虚拟水含量计算的精确与近似表达式;分析了农产品虚拟水量化过程中存在的3个问题,探讨了农产品虚拟水量化的新方法,提出了蔬菜产品虚拟水含量量化的思路;初步提出了林地产品虚拟水含量的方法;对工业产品虚拟水量化方法,提出了实用性与可行性更强的工业产值法;针对加工产品虚拟水含量存在的明显缺陷,给出了改进的分配方法;基于上述虚拟水定额,考虑到虚拟水生产的时空特性,提出实时实地计算虚拟水生产量、消费量、进出口贸易量的方法;同时对虚拟水战略总构成、广义水资源量、虚拟水贸易的可行性等方面进行了探讨。