不同种植模式下农田养分表观平衡比较

以设置在西北农林科技大学的长期定位试验为对象,比较了一年两季与一年一季两种种植模式的耕层土壤养分含量和其农田养分表观平衡状况。结果表明,一年一季模式的耕层土壤养分均高于一年两季模式;一年两季模式氮素出现盈余,一年一季种植模式的磷素盈余率明显高于一年两季,两种种植模式的钾肥亏缺严重;覆草和垄沟两种秸秆还田处理在平衡土壤养分平衡状况,提高土壤肥力方面具有重要作用。     

黄土高原不同坡位苹果林土壤酶活性及微生物量动态变化研究

为了从生物学角度揭示坡地经济林不同坡位土壤质量的差异,研究黄土高原坮塬区旱作苹果园不同坡位土壤酶活性及微生物量随季节的变化特征。结果表明:不同坡位土壤酶活性及微生物量碳、微生物量氮等存在显著差异(P0.05);土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶活性表现为下坡位上坡位中坡位;过氧化氢酶活性下坡位中坡位上坡位;微生物量碳、微生物量氮下坡位上坡位中坡位。除过氧化氢酶外,其他土壤酶活性和微生物量受季节影响显著(P0.05),同坡位碱性磷酸酶表现为秋季盛夏初夏春季冬季,脲酶、蔗糖酶、微生物量碳、微生物量氮表现为盛夏秋季初夏春季冬季。土壤养分、地温、光照条件是导致该地区不同坡位土壤酶活性、微生物量出现差异的主要原因,下坡位土壤生物学质量及生态条件较好,适宜种植苹果等经济林作物。     

果园养鸡立体农业生产模式对土壤钙素营养及苹果品质的影响

为了探求果园养鸡立体农业生产模式的科学性及可持续性,以渭北旱塬养鸡苹果园土壤作为研究对象,以同一地区普通果园作为对照,研究了两种果园土壤pH值、土壤碳酸钙及水溶性钠、钙含量及苹果果实密度、果形、硬度、可 溶性固形物和可滴定酸等果品质量指标。结果表明,果园养鸡降低了表层0～10 cm土壤的pH值,增大了亚表层土壤pH值;增大了0～50 cm土层土壤碳酸钙的递减速度,仅5年时间果园养鸡使0～50 cm土层土壤钙密度比对照果园减少了CaCO₃ 17.75 kg·m^-2,平均年递减速率比普通果园高CaCO₃ 0.259 kg·m^-2·a^-1。果园土壤剖面0～50 cm水溶性钙显著增大,在现阶段促使提高了果品的质量指标。从上述结果可以得出,从目前目标出发果园养鸡在促进果品生产方面已产生了积极的作用和效果,但从土壤钙素流失及退化的速度看,对地区果业健康可持续发展产生了一定的隐患,值得给予极大关注。     

塿土剖面CO2浓度的动态变化及其受环境因素的影响

CO₂是土壤空气的重要组成,土壤空气CO₂浓度一般高于大气几倍到数十倍,甚至上百倍^[1]。土壤空气中CO₂主要来源于土壤呼吸,其浓度主要决定于生物因素(植物根系、土壤微生物活性等)和环境因素(土壤温度、含水量等)^[2～4]。土壤空气CO₂浓度可以反映和影响土壤向大气释放CO₂的通量^[4,5],同时对植物根系生长发育、土壤微生物活动和各种养料物质转化也有很大影响^[1]。研究了解土壤空气CO₂浓度剖面分布、季节动态及其影响因素,有助于人们认识土壤中CO₂产生、累积、输运以及向大气排放的生物和物理过程,制定和实施合理的农作措施以改善作物生长环境和减少土壤向大气排放的CO₂。国外已在森林、草地和农田土壤上开展了较长时间的土壤空气CO₂浓度观测研究^[4~7],但我国的研究和报道很少^[8,9]。本文通过土壤剖面不同深度CO₂浓度的定位观测,初步揭示了土剖面CO₂浓度的分布特征、季节动态及其受水热条件的影响。     

阴-非离子表面活性剂对污染土娄土中菲和萘的洗脱

旨在以最少的增效试剂用量达到最大的增效修复效果,采用批处理方法,研究在临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration,CMC)之下,阴离子表面活性剂SDS和非离子表面活性剂TritonX-100、Brij35和Tween80,以及在CMC浓度之上的Brij35和Tween80对污染土娄土中菲和萘总的洗脱效果。结果表明,在CMC以下,随着单一表面活性剂质量浓度的增大,菲和萘的总洗脱百分数逐渐增大,不同表面活性剂洗脱百分数大小顺序为SDSTween80TritonX-100Brij35,其洗脱机理主要归因于表面活性剂分子对疏水性有机物在水介质中溶解度的增加。混合表面活性剂对菲和萘污染土娄土具有较好的修复效果,其最佳洗脱质量浓度比为Tween80∶SDS=3∶5、TritonX-100∶SDS=1∶8、Brij35∶SDS为21∶200时,洗脱百分数达到100%。离子强度增加有利于增加SDS对菲和萘的洗脱百分数,而不利于增加非离子表面活性剂对菲和萘的洗脱百分数。质量浓度低于CMC的表面活性剂溶液以增溶的方式促进菲和萘从土壤中洗脱,阴-非离子表面活性剂混合使用可以高效净化土壤中的污染物菲和萘。     

土壤石油污染对9个玉米（Zea mays L.）品种种子萌发及幼苗生长的影响

为了解土壤石油污染对不同品种玉米种子萌发及生长的影响,通过人工模拟原油污染土壤,研究4个浓度梯度（0、50、100、150 g/kg）的土壤石油污染下9个玉米品种（5个饲料玉米品种和4个甜玉米品种）的种子萌发和幼苗生长的响应特征。结果表明：随着土壤石油污染浓度的递增,9个玉米品种的种子萌发指标（发芽率和发芽指数）和幼苗生长指标（苗高、根长、地上部生物量和根质量）均呈现显著下降的趋势;在各种浓度的土壤石油污染胁迫下,饲料玉米的耐受性均强于甜玉米;在土壤石油污染浓度为50 g/kg条件下,''先优666''品种的种子萌发性状和幼苗生长性状在9个玉米品种中均最优,而''中科11''品种则在土壤石油污染浓度为100 g/kg和150 g/kg条件下其种子萌发性状和幼苗生长性状均最优。综合分析,''先优666''和''中科11''玉米品种分别具有修复低浓度和中高浓度石油污染土壤的潜力。     

陕西渭北红富士苹果园土壤有效养分及长期施肥对产量的影响

 调查了陕西渭北地区915 个盛产期红富士苹果园的土壤有效养分、全年施肥和产量情况, 并在合阳县1 个果园通过8 年定位试验研究了长期施用氮、磷、钾肥对苹果产量、单果质量的影响及肥 料农学效率和肥料贡献率的变化。结果表明,土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量的平均值分别为60.1 mg · kg^-1、17.7 mg · kg^-1 和173.0 mg · kg^-1,有机质含量为12.6 g · kg^-1,最高分布频率的土壤养分分布范围 分别为碱解氮40 ~ 60 mg · kg^-1,速效磷10 ~ 20 mg · kg^-1,速效钾150 ~ 200 mg · kg^-1,有机质10 ~ 15 g · kg^-1。 碱解氮和速效磷含量与苹果产量的相关性分别达到极显著和显著水平,土壤速效钾和有机质含量与产量 的相关性不显著。果园氮、磷、钾肥平均用量分别为纯N 454.5 kg · hm^-2、P2O5 327.7 kg · hm^-2、K2O 313.2 kg · hm^-2,有机肥平均用量4.7 t · hm^-2;纯N、P2O5 和K2O 用量均为200 ~ 400 kg · hm^-2 的分布频率最高, 仅26.6%的果园施用有机肥。氮、磷、钾肥用量与苹果产量和土壤速效氮、磷、钾含量具有极显著或显著 相关性。在高产年份、中产年份和低产年份,氮肥对苹果产量、单果质量的影响效果及其农学效率和肥 料贡献率均大于磷和钾肥。对苹果产量的影响,高产年份磷肥显著大于钾肥,中、低产年则无显著差异。 对单果质量的影响效果,高产和中产年份磷肥和钾肥无显著差异,低产年份钾肥显著大于磷肥。氮、磷、 钾肥的农学效率和肥料贡献率,在高、中产年份为氮 > 磷 > 钾,低产年份为氮 > 钾 > 磷。     

间伐对华北落叶松林林分结构稳定性的影响

为研究间伐对华北落叶松林分结构稳定性的影响,使得森林结构分布更加合理,对关帝山林区的华北落叶松采取不同抚育强度的间伐,测定林分内物种丰富度和生长指标,依托胸径计算不同间伐样地的角尺度、混交度和大小比数,分析间伐对林分物种结构和空间结构参数的影响,综合评价森林结构的稳定性。结果表明,随着间伐强度的增加,林分物种多样性各参数无明显变化规律,但当强度大于17%时整体物种多样性优于对照样地,角尺度呈先下降后上升再下降的趋势,混交度呈先上升趋于稳定后下降的趋势,大小比增加并趋于稳定。由此可知,17%以上的间伐强度能够改善林分整体物种结构,13%~17%的间伐强度适用于调整华北落叶松林分分布状态,间伐对于改善林分内树种组成结构具有积极促进作用,间伐使得林分内树木竞争减弱。     

基于红边特性和连续小波变换的冬小麦叶绿素含量估算

为充分利用高光谱数据红边区域对冬小麦叶绿素含量进行估算,以关中地区冬小麦为研究对象,基于红边波段反射率的一阶导数进行连续小波变换,对变换后得到的小波系数与叶绿素含量进行相关性分析,选取相关性较好的小波系数分别结合偏最小二乘法（PLS）、BP神经网络（BPNN）算法、随机森林（RF）算法和XGBoost算法构建冬小麦叶绿素含量估算模型。结果表明：（1）通过对建模数据和验证数据的决定系数（R）、均方根误差（RMSE）和相对分析误差（relative predictive derivation,RPD）进行比较,利用XGBoost算法构建的估算模型表现最好;（2）通过XGBoost算法的特征重要性分析得到13个有效小波系数,将其与7个红边指数共同作为自变量代入XGBoost算法发现,优化后的模型精度得到显著提高,建模集决定系数（R=0.91）和验证集决定系数（R=0.802）分别提高了1.34%和11.54%。这说明该方法可以作为一种挖掘高光谱敏感特征信息的途径来估算冬小麦叶绿素含量。     

渭北果园白三叶与黑麦草不同配比的腐解及养分释放规律

利用网袋法研究白三叶与黑麦草不同配比处理［白三叶100%+黑麦草0%（B）、白三叶75%+黑麦草25%（B3H1）、白三叶50%+黑麦草50%（B1H1）、白三叶25%+黑麦草75%（B1H3）、白三叶0%+黑麦草100%（H）］在果树行间10 cm土层215 d的腐解及养分释放规律。结果表明,绿肥翻压35 d内干物质腐解和碳释放较快（腐解率均达40%以上）,氮、磷、钾分别在前21、35和50 d内释放较快,随后逐渐减慢。翻压215 d 后,干物质腐解率,碳、氮、磷、钾释放率和干物质腐解量,碳和氮释放量均表现为B>B3H1>B1H1>B1H3>H,磷和钾释放量表现为BP>N,养分释放量均表现为K>N>P。综合分析试验期果树养分需求和5种处理养分释放规律,B3H1处理可作为渭北果园生草混播翻压的最优模式。