轮耕模式对黄淮海冬小麦夏玉米两熟区的土壤改良效应

【目的】针对黄淮海地区长期采用单一土壤旋耕作业存在的弊端,研究由秸秆覆盖深松、秸秆还田旋耕和秸秆还田深耕组成的不同轮耕模式对黄淮海两熟区农田的土壤改良效应。【方法】连续6年定位实施5种轮耕模式：连年旋耕（CRT,CK）、连年深松（CST）、连年深耕（CDT）、深耕/旋耕（DT/RT）和深耕/旋耕/旋耕（DT/RT/RT）,研究各轮耕模式对冬小麦-夏玉米农田土壤三相比R值、土壤有机碳储量、全氮储量、土壤酶活性、土壤呼吸速率和作物经济效益的影响。【结果】轮耕模式、耕层深度、年份对土壤三相比R值、土壤有机碳储量、全氮储量和酶活性存在显著或极显著影响。与连年旋耕相比,连年深松模式有利于表层土壤有机碳储量、氮储量、土壤脲酶和蔗糖酶活性的积累,而连年深耕、深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕轮耕模式有利于增加10—40 cm土层的有机碳储量、氮储量、土壤脲酶和蔗糖酶活性,促进土壤营养均匀分布。随着轮耕年限的增加,0—40 cm土层的R值呈整体降低趋势,而土壤有机碳储量、全氮储量呈整体增加趋势,其中深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕轮耕模式表现更为明显。与试验开展前相比,秸秆全量还田下的连年旋耕、连年深松、连年深耕、深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式在0—40 cm土层的R值分别降低20.8%、33.1%、29.5%、29.7%和30.7%,有机碳储量分别增加6.4%、14.5%、16.0%、20.6%和23.8%,全氮储量分别增加3.1%、11.1%、11.6%、13.3%和15.7%。轮耕对土壤呼吸速率存在极显著影响,与连年旋耕相比,连年深松、连年深耕、深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式冬小麦季的土壤呼吸速分别提高20.7%、19.3%、13.7%和9.2%,夏玉米季分别提高19.1%、18.1%、15.2%和10.4%。但与连年深耕相比,深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式冬小麦季的土壤呼吸速率分别显著降低5.9%和9.6%,夏玉米季分别降低3.3%和7.3%。其中,深耕/旋耕/旋耕模式冬小麦季的土壤呼吸速率比深耕/旋耕降低4.1%,夏玉米季降低4.3%。轮耕、年份及其交互对作物产量和经济效益存在极显著影响。对5种轮耕模式6年的作物周年产量和经济效益综合分析,以深耕/旋耕模式最高,但深耕/旋耕和深耕/旋耕/旋耕模式的作物产量和效益差异均不显著。深耕/旋耕/旋耕、深耕/旋耕、连年深耕和连年深松的周年产量比连年旋耕分别增加18.9%、21.4%、12.9%和15.7%,其经济效益比连年旋耕分别增加31.9%、36.2%、20.3%和25.4%。【结论】深耕/旋耕/旋耕轮耕模式能够改善耕层结构,增加土壤耕层碳氮储量和根区酶活性,且显著降低农田碳排放量,增产增收效果明显,为黄淮海地区冬小麦-夏玉米两熟制农田适宜的轮耕模式,其次是深耕/旋耕轮耕模式。     

豫西旱坡地长期定位保护性耕作研究——Ⅰ．连年免耕和深松覆盖对冬小麦生育及产量的影响

利用长期定位试验方法(1999～2006年),在豫西旱区坡耕地上进行了不同保护耕作冬小麦生育及产量效应研究.结果表明:深松覆盖和免耕覆盖随着实施年限增加,均有增产效果.深松覆盖稳产、增产效果好于免耕覆盖.与传统耕作比,深松覆盖增产幅度为4.88%～20.90%,平均增产8.77%.免耕覆盖在实施初表现出显著减产,但免耕覆盖在生育期内干旱及夏休闲干旱年份能显著提高小麦产量,平均增产3.70%.免耕覆盖和深松覆盖下冬小麦前期生长发育迟缓,株高降低、主茎叶龄、单株分蘖、次生根数和叶面积减少,根重和生物量减轻;拔节后,冬小麦生长发育快,各项指标(除单株分蘖)逐渐赶上并超过传统耕作.从灌浆特性分析,免耕覆盖和深松覆盖能提高最大灌浆速率,延缓后期灌浆速率下降,延长灌浆时间,进而提高小麦的千粒重.     

不同生态型夏玉米灌浆参数的模糊聚类分析

采用灌溉处理和自然降水处理2种种植模式和聚类分析法,对12个不同生态类型的夏玉米灌浆特性进行分析研究。结果表明,灌水处理条件下,不同品种干物质积累均较自然降水条件下有所提高,且不同程度的延长灌浆持续时间。模糊聚类分析表明,灌溉和自然降水两种处理均分为3种类型,灌水处理下,金豫8号为代表的品种干物质积累量最多,平均灌浆速率较高,灌浆持续时间一般;洛06-2为代表的品种灌浆持续时间较长,但平均灌浆速率和干物质积累量都处于中等水平;郑单958为代表的品种,灌浆特性一般。自然降水处理以中科4号、洛玉5号、金豫8号为代表的品种归为第一类,此类品种灌浆性能最好,干物质积累量最大;金赛29干物质积累量、灌浆持续时间和平均灌浆速率等灌浆特性较差,归为第二类;以郑单958为代表的品种灌浆性能一般,归为第三类。灌水处理对金赛29、浚单20、郑单958、中科4号有明显的增产效果;金豫8号平均灌浆速率和干物质积累量均最大,灌浆性能较为突出。     

基于RF-XGBoost的土壤镉污染影响因子及空间分布研究

为降低土壤重金属研究中人工采样成本，宏观掌握大尺度研究区内土壤重金属污染的空间分布特征，本研究以贵阳市、遵义市和毕节市为研究区，以镉（Cadmium，Cd）元素为研究对象，提出利用随机森林（Random Forest，RF）分析评估影响因子的贡献率，并根据贡献率进行影响因子筛选后构建极端梯度提升（eXtreme Gradient Boosting，XGBoost）模型，即RF-XGBoost模型，用以预测研究区内土壤Cd污染的空间分布特征。结果表明：研究区内土壤Cd含量平均值仅比贵州省背景值高出0.02 mg·kg^-1，污染程度较低，变异系数为125.37%，属于强变异；研究区内对土壤Cd污染贡献率最高的影响因子为土壤侵蚀程度、高程和年平均气温，贡献率分别为0.100、0.088和0.084，说明在大尺度研究区中自然环境对土壤Cd富集影响最大；RF-XGBoost模型的精度和稳定性高于RF和XGBoost模型，准确率提升了0.039 3，Kappa系数分别提升了0.059 2、0.091 4，F1_score分别提升了0.250 4、0.270 1；研究区内土壤Cd污染整体程度较低，但在毕节市西南部出现多个中度-中强污染带。研究表明，RF-XGBoost模型可准确预测大尺度范围的土壤Cd污染空间分布，有助于宏观掌握土壤Cd污染的空间分布特征。     

NKA—9大孔树脂对苹果多酚的动态吸附工艺优化

为了提高对苹果多酚的分离效率,以实现工业化生产,在单因素试验得出的工艺基础上,采用响应曲面法建立了NKA-9大孔树脂对苹果多酚(AP)动态吸附和动态解吸的二次多项数学模型,验证了模型的有效性.考察了上样速率、样液质量浓度、样液pH值对AP动态吸附量以及洗脱速率、洗脱剂体积分数和洗脱剂用量对AP动态解吸的影响.优化出NKA-9大孔树脂的动态吸附工艺参数为:上样速率1.10mL/min,样液质量浓度2.50mg/mL,pH值4.83;动态解吸工艺参数为:洗脱速率0.61 mL/min,洗脱剂体积分数59.48%,洗脱剂用量125.73 mL.     

洛阳市测报灯下昆虫种群结构及主要害虫发生动态

为明确河南省洛阳市测报灯下昆虫的种群结构和主要农作物害虫发生动态，在2018—2022年连续5a利用佳多智能自动虫情测报灯对诱集到的昆虫种群结构和主要农作物害虫发生动态进行了分析。结果表明，5 a共诱集到昆虫239 793头，分属6目22科133种，其中，农作物害虫228 637头，分属4目17科96种，天敌昆虫11 156头，分属3目5科37种，就个体数量而言，害益比为95.34∶4.66。诱集到的农作物害虫以鳞翅目昆虫最多，占诱虫总量的60.56%，其中夜蛾科和螟蛾科为优势科，二点委夜蛾、甜菜夜蛾为优势种，东方黏虫、劳氏黏虫为丰盛种，银纹夜蛾、棉铃虫、小地老虎、双委夜蛾、玉米螟、桃蛀螟、黄地老虎、斜纹夜蛾和灰歹夜蛾为常见种；其次是鞘翅目昆虫，占诱虫总量的33.56%，其中丽金龟科为优势科，铜绿丽金龟为优势种，暗黑鳃金龟、大黑鳃金龟为常见种。优势种、丰盛种发生盛期分别为：铜绿丽金龟5月下旬—6月中下旬、二点委夜蛾6月中旬—9月中旬、甜菜夜蛾6月中旬—9月下旬、东方黏虫5月下旬—8月下旬、劳氏黏虫6月上旬—10月中旬。根据害虫优势种的发生动态，可在不同时间对优势种进行重点精准测报和防控...     

刺参养殖池塘人工参礁生态效应的研究

研究了采用蓝网、白纱、绿纱、编布、瓦片、石头制成的各种人工参礁对刺参池塘生态系统中底栖藻类种类组成及生物量、底层溶氧和营养盐等生态因子的影响。结果表明,颜色较深的蓝网与绿纱附着底栖藻类的生物量较大;水深小于150cm时附着生物量较大;小型底栖藻类在编布、瓦片上的生物量较大;大型底栖硅藻在蓝网、绿纱、白纱等有孔网片上的生物量较大。NO3--N远远大于NH4+-N并与底栖藻类生物量的相关系数极小;而底层NH4+-N与底栖藻类生物量的相关系数较大,为0.7176;PO43--P与底栖藻类生物量的相关系数介于二者之间。人工参礁的材料、设置方式与水深是刺参池塘养殖生态系统的关键技术和条件,并具有显著的生态效应。