保水剂对土壤水分垂直入渗特征的影响

为了探明保水剂对土壤水分入渗性能及变化过程的影响,该文通过室内积水入渗试验,比较分析了保水剂作用下土壤水分的入渗率、累积入渗量及湿润锋等的动态变化。结果表明：保水剂对入渗率的影响具有稳定性和一致性。上层混施（0～10 cm）和层施（5 cm）保水剂会限制土壤水分向下运移,30 min后累积入渗量分别比对照显著减少了17.3%～36.6%和5.5%～46.6%;而且随着保水剂用量增加,抑制效应增大。相比较而言,这种减缓入渗的程度在保水剂层施,且用量为0.1%时更为明显。下层（10～20 cm）混施和层施（10 cm和15 cm）保水剂对土壤水分入渗的抑制是有限的,约比对照降低了4.9%～11.9%;但当保水剂层施量为0.1%时,土壤水分入渗反而会随着入渗进程而增加,累积入渗量可达到对照的1.1倍。层施保水剂后,保水剂层及保水剂下层土壤含水率会普遍增加1.1～1.9倍。     

保水剂重复吸水性能的比较研究

通过模拟试验,比较研究了4种高分子树脂类保水剂在不同介质中的重复吸水性能。结果表明:相比蒸馏水,在自来水和土壤介质中,保水剂的初次吸水倍率和重复使用性有不同程度的降低;水质对保水剂初次吸水能力降低的效应大于土壤介质;保水剂用量的增加对其吸水能力有明显的促进效应,但随着重复使用次数的增加,促进效应递减。初步分析认为,4种保水剂中,日本触媒（JP）的持续使用性最好,巴斯夫（BF）和沃特（WT）次之,白金子（BJ）最差。保水剂的使用寿命与其自身吸水形态、吸水稳定性和凝胶结构有关。     

连续失水-复水中不同粒径保水剂对土壤结构和水分特性的影响

为明确土壤干湿交替环境下保水剂与土壤颗粒之间的作用方式及保水剂对土壤结构和水分有效性的影响。通过土柱模拟试验,研究连续失水—复水条件下,不同粒径(0.85,0.6～0.85,0.30～0.45 mm)保水剂对土壤水分特性、土壤团聚体分布和结构稳定性的作用,以及保水剂—土壤混合体价键结构的微观变化特征。结果表明:第1次(T1)和第2次(T2)失水取样阶段,除T2阶段的最小粒径处理外,其余各粒径保水剂促使土壤相对含水量较对照显著增加72.9%以上(P0.05)。保水剂粒径大小和土壤水分状况均会影响保水剂对土壤供水能力的作用效果,粒径最小的保水剂改变土壤持续吸水和供水的能力较差,促进土壤水稳性大团聚体组成和团聚结构稳定的性能最优。在连续的干湿交替影响下,保水剂与土壤的作用加剧,壤土中的Si-O-Si键、-OH、蒙脱石和石英等矿物胶体会进入到保水剂网状结构中,反应的剧烈程度会影响土壤水稳性大团聚体的形成和稳定性。初步分析认为,随着反复失水—复水进程,更多黏粒矿物对保水剂分子结构的破坏,是减弱保水剂吸持水性能的主要因素之一。     

淀粉基赋钾保水剂的制备表征与保水释钾性能优化

为优化合成一种兼具吸水和释钾功能的淀粉基赋钾保水材料,该研究通过单因素和正交试验,比较分析了不同反应条件对淀粉基赋钾保水剂吸液释钾性能的影响;并通过红外光谱和扫描电镜表征了原矿白云母、活化白云母和赋钾保水剂的结构和形貌特征。结果表明:反应温度950℃,助熔剂NaCl和白云母质量比2:1,煅烧2h时白云母的活化效果最好,释钾率和释钾量分别达到92%和32.4 mg/g。淀粉、交联剂、引发剂、丙烯酰胺添加量和中和度分别为20%、0.02%、0.4%、25%和80%,活化白云母用量20%时,赋钾保水剂达到最大吸液倍率358 g/g(蒸馏水)和155 g/g(自来水),且重复吸水倍率也明显大于纯淀粉基保水剂;40℃下,25 h后赋钾保水剂仍能维持40%以上的初始水分。该赋钾保水剂吸水溶胀过程符合非Fickian扩散,其由水分子扩散和高分子链段松弛过程共同决定。赋钾保水剂的累积释钾量随活化白云母用量的增加而增大,静水浸提9 d后,钾释放量和释放率分别增加2.59和3.64倍。活化白云母除了部分以物理填充形式存在于淀粉基保水剂中外,还有部分粉末在聚合过程中与有机物发生了反应。赋钾保水剂粗糙的表面有利于其吸水释钾性能的发挥。分析认为,该研究中合成的淀粉基赋钾保水剂兼具保水持水和重复吸水性能,而且对钾素具有缓释和促释作用。     

聚丙烯酸钠的释水特征及对土壤物理参数的影响

聚丙烯酸钠作为保水剂的一种,在农业应用中能够防止水土流失,改善土壤水分状况,促进作物增产,提高作物品质。通过室内试验分析了聚丙烯酸钠的释水特征及土壤中混施不同比例(0、0.3%、0.5%、1%和1.5%)聚丙烯酸钠对土壤饱和导水率、收缩比和紧实度的影响。研究结果表明,聚丙烯酸钠释水与混施土壤后释水存在较大差异,100%聚丙烯酸钠在1.5 MPa吸力条件下能保持46.4%的水分,而在干土中可以快速100%的释放水分;随着土壤聚丙烯酸钠用量的增加,土壤透水性急剧降低,均匀混施达到1%时,饱和导水率接近0 m·d~(-1);干燥后土壤紧实度和收缩比增加,导致聚丙烯酸钠的农业应用也存在一定的潜在风险。     

NaCl胁迫对苇状羊茅离子吸收与运输及其生长的影响

 通过室内水培试验，探讨了NaCl胁迫对苇状羊茅离子吸收与运输及生长的影响及其随时间的变化。结果表明，NaCl胁迫浓度的增加使苇状羊茅茎叶和根系的K+含量、K+/ Na+、Ca2+/Na+、干物质重下降，而使Na+、Cl-含量、Cl-/Na+ 及对K+/Na+的吸收与运输选择性增高。茎叶Na+含量和Cl-含量增大的幅度大于根系，且Cl-大于Na+，茎叶中Cl-/Na+基本保持在1.6左右，而根系在0.8左右。胁迫时间对植株K+ 、Na+含量的影响最为显著。K+－Na+吸收选择性主要受环境盐分浓度的影响，而其运输选择性却主要受胁迫时间的影响。盐分对苇状羊茅地上部生长的抑制作用大于根系，且Cl-的影响程度大于Na+。     

我国纸地膜的研究现状与发展趋势分析

在分析我国公开专利以及发表文章的基础上,对纸基地膜的纤维类型、制浆工艺、化学助剂类型、生产工艺标准、功能评价及发展趋势进行了评述。分析认为,纸地膜的生产工艺相对简单,通过工艺优化,可以实现无污染、零排放的加工流程;但是目前纸基地膜的性能如干湿强度、耐破指数、降解时间等有待于进一步调整,生产成本有待于进一步降低,以促进纸地膜的推广应用。田间应用结果表明:纸地膜具有调控土壤微环境,提高作物产量的作用,其推广应用不但有助于减少"白色污染"的危害,而且有助于改善土壤质量,提高作物产量和农业可持续发展的能力。     

植物多糖类复合制剂对冬小麦光合特性及籽粒灌浆进程的影响

为探明有效成分不同的植物多糖类复合制剂的增产作用和机理,在冬小麦始花期叶面喷施以植物多糖、5-氨基乙酰丙酸和缩节胺为有效成分复配的3种复合制剂P1、P2和P3(由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所自主研发),以清水为对照,比较研究不同制剂对冬小麦叶绿素含量、硝酸还原酶活性、光合蒸腾特性、籽粒灌浆进程及产量等的影响。结果表明,喷施3种制剂20 d内,小麦旗叶和倒二叶的叶绿素SPAD值均较对照有不同程度增加,且随生育进程下降的趋势较对照有所延缓。旗叶净光合速率较对照增加了8.7%~17.4%,且P1和P2对SPAD值和光合速率增加的效应大于P3。此外,P1和P2还促使小麦硝酸还原酶活性增强,单叶水分利用效率增加10%以上。3种植物多糖类复合制剂均促使小麦达到最大灌浆速率的时间提前1.3~4.2 d,且P1和P2使籽粒平均灌浆速率提高6%以上。P3虽未引起籽粒灌浆速率的明显变化,但灌浆时间延长1.0 d。喷施3种复合制剂未引起小麦穗数的明显变化,但穗粒数和千粒重增加,并促使小麦增产8%以上。分析认为,3种植物多糖类复合制剂可促进小麦叶绿素合成、延缓叶片衰老、改善旗叶光合潜能和籽粒灌浆进程,进而实现增产。     

保水剂对土壤积水入渗特征的影响

 【目的】水分在田间的入渗过程是发展节水型农业的重要依据之一,比较研究保水剂对土壤积水入渗特征及其变化过程的影响,以期为保水剂的研发和大田合理应用提供理论参考。【方法】模拟大田积水入渗过程,分别层施(L)和混施(M)不同浓度(0、0.2%、0.4%和0.6%)的2种保水剂——日本触媒(JP)和德国巴斯夫(BF),比较分析保水剂对土壤水分垂直入渗的3个特征量：累积入渗量、入渗速率和稳定入渗率的影响。【结果】2种保水剂对土壤水分累积入渗量和入渗速率的影响具有稳定性和一致性。同时,层施和混施保水剂都能不同程度地增加土壤入渗;不同的是,层施保水剂对土壤入渗增加的效应是有限的,JP以浓度0.2%,BF以0.4%为界,大于此浓度不仅会抑制土壤入渗,而且抑制效应会随着保水剂浓度的进一步增加而加剧;但是混施条件下,保水剂可使120 min内土壤累积入渗量增加1.1—2.1倍,且土壤入渗的增加与保水剂浓度正相关。【结论】在本试验条件下,保水剂对土壤水分向下运动的影响与保水剂自身的吸水倍率和膨胀性能密切相关。     

日本减少食物浪费的法规及其施策对中国的启示

食物浪费问题是全球广泛关注的热点之一。日本作为中国的邻邦，其在减少食物浪费方面的政策措施对我国反对食物浪费行动具有一定的借鉴意义。对日本从生产、流通到消费等各环节的食物浪费现状进行了分析，并梳理了日本对减少食物浪费基本方针和一系列法律法规的逐步调整与推进，以及针对社会公共团体、个人消费和不同经营主体所采取的具体行动措施。结合我国现阶段的食物浪费现状提出了启示：建立和完善适用于我国国情和民情的减少食物浪费的法律法规；加强宣传教育，营造节粮爱粮的社会氛围；采取促进多部门联合行动、大力发展先进技术和逐步推进等行动措施。