降雨侵蚀力新算法在豫西山区应用的初步研究

降雨侵蚀力是定量监测评价一个地区土壤侵蚀状况的重要因子之一,找到适宜简便的计算方法十分重要.卜兆宏提出的降雨侵蚀力新算法具有简便易用的优点.本文利用位于豫西山区鲁山县的3个水文雨量站10年185次的自记降雨过程资料,以经典算法年R值为基准,对新算法在该区的适用性进行了分析评价.结果表明:新算法结果与经典值存在高度的一致性,一致性高达90.2%,模型有效系数为96.4%,相对误差为7.7%,说明新算法能够在该区应用,可以采取此法对该区的降雨侵蚀力进行深入的分析研究;并同时对资料摘读时应该注意的问题进行了讨论.     

移栽期与施氮量对烟叶产质量的影响

为探究适宜陕西洛南烟区的烤烟移栽期和施氮量,试验以云烟99为供试材料,对比不同移栽期(4月25日、5月1日、5月6日)和施氮量(112.5 kg/hm~2、120 kg/hm~2、127.5 kg/hm~2)对烤烟主要生育期、农艺性状、病害发生、经济性状等的影响。结果表明,在洛南以5月1日移栽、施氮量为120 kg/hm~2时,烟叶品质最优。     

酵母菌载纳米铁去除水中2, 4, 6–三氯酚的性能

以酵母菌为载体,废弃烟叶提取物为还原剂,制备酵母菌载纳米铁(TB–Fe/SC NPs),并探究其去除水中2, 4, 6–三氯酚(2, 4, 6–TCP)的性能。结果表明：负载在酵母菌上的纳米铁为粒径(77.6±16.1) nm的球形颗粒;TB–Fe/SC NPs去除2, 4, 6–TCP主要包括吸附和氧化降解2种途径,符合拟二级反应动力学模型;溶解氧和羟自由基在TB–Fe/SC NPs氧化降解2, 4, 6–TCP中起重要作用;TB–Fe/SC NPs对2, 4, 6–TCP的去除率随温度的升高而增大,随2, 4, 6–TCP初始浓度的增大而减少,而反应体系的pH值对TB–Fe/SC NPs去除2, 4, 6–TCP的影响较小;TB–Fe/SC NPs用量为1.0~3.0 g/L时,2, 4, 6–TCP的去除率随TB–Fe/SC NPs用量的增大而增大;Fe3+、Mg2+、Ca2+和SO42–能促进TB–Fe/SC NPs去除2, 4, 6–TCP的反应,HPO42–、HCO3–和腐殖酸则对反应有抑制作用,而K+、NO3–和Cl–对2, 4, 6–TCP的去除影响不明显;TB–Fe/SC NPs能在室温下稳定储存6个月以上,重复使用6次后,2, 4, 6–TCP的去除率由80.54%下降到28.75%;在25 ℃和pH=5.0的条件下,3 g/L TB–Fe/SC NPs对20 mg/L 2, 4, 6–TCP的去除率和去除量分别为(80.54±0.39)%、(5.23±0.03) mg/g。     

追氮量对不同粒色小麦籽粒产量、品质及硒吸收的影响

为探究氮肥追施量对不同粒色小麦产量和品质的影响,选用4 个黑粒小麦(‘运黑161’、‘紫优5号’、‘冬黑1号’、‘临黑131’)和7个白粒小麦(‘品育8012’、‘济麦44’、‘济麦23’、‘晋麦95’、‘石农086’、‘邯农1412’、‘中农175’)品种,设置0(N₀)、34.5(N₁)、51.8(N₂)和69.0(N₃)kg/hm² 4个追氮水平(在拔节期追施),测定小麦籽粒产量、品质、氮含量和氮吸收量、硒含量等指标。结果表明:1)与N₀相比,追氮均增加小麦籽粒产量,不同品种达到最高产量的适宜追氮量不同。4个黑粒小麦籽粒产量在N₁处理最高,产量增幅为19.4%~30.8%;白粒小麦‘品育8012’、‘济麦23’、‘晋麦95’、‘济麦44’和‘石农086’籽粒产量在N₂处理最高,产量增幅为20.8%~85.1%,‘邯农1412’和‘中农175’产量随追氮量增加而增加。2)追氮可增加2种粒色小麦籽粒氮含量,黑粒小麦在N₃处理氮含量最高,增幅为4.2%~18.3%,白粒小麦N₂处理最高,增幅为3.9%~18.1%。追氮可使黑粒小麦籽粒硒含量增加11.3%~121.8%,白粒小麦籽粒硒含量降低6.7%~83.0%;追氮使黑粒小麦籽粒蛋白含量增幅为0.7%~16.1%,白粒小麦增幅为0.8%~31.7%。3)综合考虑产量和品质指标,在基施氮肥165.0 kg/hm²基础上,黑粒小麦拔节期追氮34.5 kg/hm²,白粒小麦拔节期追氮51.8 kg/hm²较为适宜。     

不同施肥模式对早稻季农田氮磷径流流失的影响

为探究湖南双季稻区早稻季防控稻田氮、磷养分流失污染的施肥模式,通过田间试验,设置了不施氮磷肥处理(CK)和常规施肥(CF)、有机肥替代(OM)、控释肥减施(CRF)、绿肥还田(GM)4种施肥模式,研究了不同施肥模式对稻田氮、磷养分径流流失的影响。结果表明:相较于常规施肥模式,有机肥替代、绿肥还田和控释肥减施模式稻田总氮径流流失量分别减少了12.80%、16.62%、28.55%,各施肥处理早稻总氮素流失率大小表现为:常规施肥有机肥替代绿肥还田控释肥减施,氮素流失形态主要以可溶性氮为主,占流失总氮的80.48%~91.96%,可溶性氮中以铵态氮为主。控释肥减施和绿肥还田模式均能减少稻田磷素径流损失量,与常规施肥模式相比,总磷径流流失量分别减少了6.26%和28.30%;有机肥替代模式稻田总磷径流损失量较常规施肥模式增加26.33%;各施肥处理早稻总磷流失率表现为:有机肥替代常规施肥绿肥还田控释肥减施,磷素流失形态前期以颗粒态磷流失为主,后期以可溶态磷为主。在4种施肥模式中,控释肥减施和绿肥还田模式能降低稻田氮磷径流流失量,在南方双季稻区推广这两种施肥模式可有效防控农田氮、磷流失污染风险。     

蔬菜废弃物还田量及配施菌剂对土壤腐殖质组成的影响

为了促进蔬菜废弃物资源化还田,在室内模拟不同量[全量:每亩(667 m2)1.8 t,半量:每亩0.9 t]番茄秸秆和甘蓝叶残体还田,并设置添加菌剂(秸秆腐熟剂、农用酵素)和未添加菌剂处理,测定还田后7、14、21、28、35 d的土壤温度、pH、电导率、有机碳、养分含量以及腐殖质各组分含量,探究蔬菜废弃物还田量及配施菌剂对土壤理化性质和腐殖质组成的影响.结果 表明:各还田处理的土壤pH值呈先降低后增加趋势,其中配施菌剂处理的pH值变化幅度较小.蔬菜废弃物还田后7 d各处理的有机碳含量均迅速增加,增加范围为0.55～1.73 g·kg-1.与未施菌剂还田相比,还田35 d后番茄秸秆添加酵素全量还田处理的土壤全氮、碱解氮和速效钾含量分别增加了14.49％、9.30％和5.61％,甘蓝叶残体添加酵素全量还田处理的有效磷含量增幅最大,达到34.98％.在还田处理期间,番茄秸秆在第21 d的土壤水溶性物质含量达到最大,而甘蓝叶残体还田处理则是在第7 d上升到最大值,并且甘蓝叶残体各还田处理的土壤水溶性物质含量整体比番茄秸秆还田处理高.蔬菜废弃物配施酵素全量还田能够有效促进土壤腐殖质和胡敏酸含量增加,且两种蔬菜废弃物还田处理的土壤腐殖化程度均在还田第7d达到最大.综合比较而言,蔬菜废弃物配施酵素全量还田在提高秸秆资源化利用效率、降低还田成本方面效果最佳,更适宜推广应用.     

设施蔬菜肥料施用现状调查分析及减施潜力估算

对赤峰市典型设施农业区20个种植户进行施肥情况调查。结果表明：赤峰市设施农业有机肥投入量偏高,化肥以基施为主。赤峰市设施蔬菜调查区氮、磷、钾养分总投入量平均分别达 2575、1266、2790 kg/hm _² ,土壤养分投入过大养分过量现象严重。每季黄瓜、番茄、辣椒 N∶P ₂ O ₅ ∶K ₂ O 平均为1:0.49:1.09,养分比例适中。施入土壤的养分总量远超过各自推荐施肥量,养分减施潜力较大。赤峰市设施蔬菜应大力推广测土配方施肥技术,实现资源节约型、环境友好型现代化高效农业。     

直接模拟蒙特卡罗方法在CFD冲蚀预测中的应用

为研究气固两相流中固体颗粒间碰撞对冲蚀的影响,提出一种利用直接模拟蒙特卡罗(Direct Simulation Monte Carlo,DSMC)方法和计算流体力学(CFD)计算颗粒间碰撞的冲蚀预测方法。使用Eulerian-Lagrangian方法,将气相作为连续相,通过Navier-Stokes方程求解,颗粒平移运动由离散相模型(DPM)求解。颗粒平移运动由Eulerian-Lagrangian框架下的DPM求解,计算颗粒间碰撞运动时采用DSMC方法以少量采样颗粒代替真实颗粒,碰撞的发生条件通过修正的Nanbu方法判定。分析气固两相流中颗粒间碰撞对弯管冲蚀速率和颗粒分布的影响,结果表明:使用DSMC方法计算颗粒间碰撞,Oka模型的平均百分误差从39.2%降低至27.4%;计算颗粒间碰撞时弯管内拱侧的无颗粒区变小,最大冲蚀位置沿外拱轴线后移5°,同时V形冲蚀痕迹的两翼向外侧扩大。使用DSMC方法计算颗粒间碰撞可以明显降低模型误差,考虑颗粒间碰撞的Oka模型与实验结果偏差最小,是冲蚀预测的最佳模型。     

响应面法优化杏酒发酵工艺

【目的】响应面分析法优化杏酒发酵工艺条件,为杏加工企业提供技术支撑。【方法】以新疆毛杏为原料,通过单因素和响应面分析法,研究初始糖度、初始pH值、发酵温度各自变量及其交互作用对杏酒品质的影响,并建立回归模型,得到最适杏酒发酵工艺参数。【结果】得到回归方程为:Y=89.40+3.00A+2.88B+1.63C+1.75AB-1.25AC-1.00BC-2.95A²-8.70B²-4.70C²。杏酒最适发酵工艺条件为:杏水比1∶0.5,酵母接种量0.04%,初始糖度22.5%,初始pH值3.6,发酵温度18℃,此条件下感官评分为90.3,与模型预测值吻合。【结论】响应面分析法提供的模型较真实的拟合了实际情况,证明了模型的可靠性。     

不同降水年型下免耕对冬小麦氮素积累与产量的影响

基于河南省2011—2017年长期定位耕作试验数据对RZWQM2模型进行了率定和验证,利用RZWQM2模型分析了不同降水年型免耕对0~100cm土层贮水量、冬小麦地上部氮素积累量和根部氮素积累量、冬小麦产量及氮素利用率的影响。模拟结果表明,不同降水年型冬小麦地上部氮素积累量和根部氮素积累量、冬小麦产量由大到小均表现为丰水年、平水年、枯水年。与传统耕作相比,免耕使枯水年、平水年和丰水年冬小麦不同生育期0~100cm土层平均贮水量分别提高11.3%、12.9%和16.9%。与传统耕作相比,免耕使枯水年冬小麦地上部氮素积累量和平水年抽雄期-收获期根部氮素积累量分别提高2.5%和3.1%,分别提高枯水年、平水年和丰水年氮素利用率26.7%、8.7%和6.0%,免耕较传统耕作氮肥利用效率在枯水年提高11.7%,而在丰水年降低1.7%。