地下咸水资源冻融脱盐机理与淡化技术研究

以黄淮海平原地下微咸水为研究材料,通过实验室模拟,采用冻融法,研究地下微咸水冰晶融冻过程中融水含盐量以及离子动态变化特征及其之间的相互关系。结果表明,融冰初期(进程10%)融水含盐量高达14.71g/L。随着融冻进程融水含盐量及Cl-、SO24-、CO23-、HCO3-、Na+、Mg2+、K+等离子均呈逐渐递减趋势,且与融解进程呈极显著指数相关(P<0.01),相关程度均达90%以上;Ca2+则呈现先增加后降低的趋势,与融冰进程呈显著抛物线关系。当500mL地下咸水冰晶融解掉79mL水后,剩余水含盐量将会低于2g/L,融掉216.5mL时,可将盐分控制在1g/L以下。融冰前期,离子主要以Na+、Mg2+、Cl-为主,随着融冻进程逐渐演变为以Na+、Mg2+、Cl-、SO24-为主。地下咸水冰晶融冻时含盐量与离子变化具有高度一致性,冰晶融冻技术可达到地下咸水脱盐和控制离子组成的双重目的。     

不同播期配合播量对冬小麦水氮利用及品质的影响

为了探寻协调产量和品质以及水氮利用的适宜播期及播量,在足墒播种+拔节期灌水75 mm的基础上,通过设置不同播期配合相应播量,研究不同处理对冬小麦产量、品质及水氮利用的影响。结果表明：10月10日播种(D-10)和15日(D-15)播种的小麦穗数、籽粒产量及地上部吸氮量都显著高于20日(D-20)和25日(D-25)播种;D-20、D-25处理的水分利用效率、氮素吸收效率和生产效率显著低于D-10、D-15处理。但是以适期晚播D-20处理的籽粒品质综合指标最优,过晚播种,尤其是早播不利于优良籽粒品质的形成。综合而言,以10月15日至20日作为当地常规年份节水小麦的适宜播期为宜,参考播量为225~262.5 kg/hm2。     

长期定位试验氮肥效应边际成本分析与最佳氮肥推荐

回归反应实际氮肥与产量效应的函数,并通过合理分析边际成本组成计算出适宜的氮肥最佳施用量,是肥料效应函数法氮肥施肥推荐的关键.以13年长期定位试验为平台,化肥氮处理分别为0、45、90、120、180、240 kg/hm2,利用2015 ～ 2017年平均产量,建立长期试验的氮肥产量效应函数,求最佳氮肥推荐量.计算的边际...     

我国主要麦区小麦氮素吸收及其产量效应

【目的】掌握小麦氮素的吸收特征及区域差异性有利于指导小麦区域合理施肥,提高氮肥肥效,维持小麦增产稳产。本研究旨在探讨我国小麦氮素吸收特征的区域性差异及其产量效应。【方法】收集了2000年以后我国小麦田间试验产量、 籽粒和秸秆氮含量的文献数据,统计分析了黄淮海冬麦区、 西北冬春兼播麦区和长江中下游麦区的小麦产量、 地上部氮吸收、 籽粒氮含量、 秸秆氮含量、 100 kg籽粒需氮量的区域差异,并进一步分析了小麦不同产量水平下100 kg籽粒需氮量、 籽粒氮含量和秸秆氮含量。【结果】小麦产量、 籽粒氮含量、 秸秆氮含量、 地上部吸氮总量和生产100 kg籽粒需氮量的波动范围大,变异性较高,存在明显的区域差异。我国田间试验的小麦平均产量为6.18 t/hm2(n=5484,变异系数34.37%),其中以黄淮海冬麦区最高(7.06 t/hm2),西北冬春兼播麦区最低(4.71 t/hm2),长江中下游冬麦区居中(5.60 t/hm2); 生产100 kg籽粒需氮量的全国平均为2.87 kg (n=5073,变异系数25.43%),其中以黄淮海冬麦区最高(2.98 kg),长江中下游冬麦区和西北冬春兼播麦区偏低(分别为2.60 kg和2.84 kg); 籽粒氮含量、 秸秆氮含量、 地上部吸氮总量全国平均分别为2.17%(n=3456)、 0.55%(n=2460)、 180.9 kg/hm2(n=4962),变异系数分别为23.96%、 38.18%、 44.50%。籽粒氮含量、 秸秆氮含量、 地上部吸氮总量均以黄淮海麦区居高,分别为2.24%、 0.56%、 211.1　kg/hm2,长江中下游冬麦区和西北冬春兼播麦区偏低,分别为1.92%、 0.5%、 146.7 kg/hm2和2.14%、 0.53%、 138.0 kg/hm2。生产100 kg小麦籽粒需氮量、 籽粒氮含量和秸秆氮含量随小麦产量水平的增加而呈增加趋势,产量范围4.5、 4.5~6.5、 6.5~8.5、 8.5~10.5、 10.5 t/hm2,生产100 kg籽粒需氮量分别为2.79、 2.80、 2.91、 3.03和3.05 kg, 对应的籽粒氮含量分别为2.01%、 2.11%、 2.27%、 2.26%和2.40%,秸秆氮含量分别为0.46%、 0.53%、 0.58%、 0.61%和0.63%。【结论】温度、 水分等气候条件、 土壤类型、 主栽品种及田间管理技术等差异,造成了小麦氮素吸收特性的区域间差异,因此小麦施肥应根据各区域的小麦产量、 小麦氮素需求规律因地制宜地科学施肥。     

黄淮海平原冬小麦干热风防治调理技术研究

黄淮海平原作为我国小麦主产区之一,小麦播种面积和总产分别占全国的59.2%和68.3%,在保障国家粮食安全保障战略方面起着举足轻重的作用。干热风是危害本小麦主产区主要的农业气象灾害之一,其危害面积大,发生频率高[1-4]。20世纪60~90年代冬小麦干热风发生的频数总体呈减少趋势,但近几十年来小麦干热风灾害发生频次、强度增加,区域扩大,危害加重[5-7]。     

长期不同施肥制度土壤肥力特征综合评价方法

通过综合分析不同施肥制度下土壤物理、化学、生物学特征来评价不同施肥体系培肥土壤能力,以期建立科学施肥制度,为实现土壤可持续利用提供理论依据。以位于中国农业科学院禹城试验基地长达26 a的不同施肥定位试验为平台,研究了长期不同施肥对2种土壤物理肥力指标、10种化学肥力指标及2种土壤生物肥力指标的影响,运用主成分分析和聚类分析等数理统计方法综合评价了长期不同施肥制度下土壤物理肥力、化学肥力及生物肥力因子,并对不同施肥制度土壤肥力水平进行综合评分。结果表明:1)不同施肥制度对土壤肥力因子影响差异显著。单施有机肥及有机无机配施与单施化肥相比,土壤容重降低5.0%~11.0%,土壤总孔隙度增加4.1%~9.9%:土壤有机碳、全氮增加95%~136%、69%~137%,土壤速效磷含量增加5倍,土壤速效钾增加81%~103%;土壤微生物碳、氮分别增加50%~112%、34%~79%,土壤pH值下降了0.15~0.47个单位。2)将14个土壤肥力因子分为2个主成分综合表征土壤肥力,其中土壤容重、土壤孔隙度、土壤全碳、土壤活性有机碳、土壤全氮、土壤有机氮、土壤微生物碳、土壤微生物氮、土壤速效钾、土壤全磷、土壤速效磷、土壤有机磷、pH值等肥力因子在主成分一上有较高的负荷,贡献率83.73%;土壤全钾在主成分二上有较高的负荷,贡献率8.49%。3)聚类分析方法把不同施肥制度对土壤肥力的影响差异强度分为4类:常量有机肥和常量有机无机配施、常量化肥和高量化肥、不施肥、高量有机肥。4)不同施肥制度对土壤培肥效果依次表现为:高量有机肥常量有机肥常量有机无机配施高量化肥常量化肥不施肥。单施有机肥以及有机无机肥配施与单施化肥相比能有效增加土壤养分含量,调节土壤养分平衡,能从土壤物理、化学、生物肥力方面综合提升土壤肥力水平,提高土壤养分供应能力。     

长期定位施肥对潮土剖面养分分布的影响

【目的】 基于长期定位试验平台,研究3种施肥制度（化肥、有机肥、有机/无机配合施肥）对潮土培肥效果及养分空间分布特征影响,为华北平原潮土农田进行合理培肥和科学施肥提供依据。【方法】 依托始于1986年长期定位试验,选取不施肥的对照（CK）,等氮量投入化肥（F）、有机肥（M）及有机/无机配合施肥（MF）共 4个处理,采集0—200cm剖面土壤样品（按每20cm一层分开）,测定并分析土壤pH、有机质、氮磷钾及硝态氮空间分布特征。【结果】 连续施肥31年后,土壤有机质、全氮、碱解氮、硝态氮、有效磷、速效钾等指标的含量均随土层深度增加而呈递减趋势,除硝态氮和有效磷外,3种施肥制度主要影响0—40 cm 土体养分含量;等氮量（N 180—225 kg·hm^-2）投入下,化肥、有机肥及有机/无机配合（50%化肥+50%有机肥）施肥,土壤剖面（0—40cm）有机质含量分别为14.2、25.6和18.2 g·kg^-1,有机肥和有机/无机配施比化肥增加80.3%、28.2%;土壤剖面（0—40cm）全氮含量分别为0.93、1.67和1.21 g·kg^-1,有机肥和有机/无机配施比化肥增加79.6%、30.1%;土壤剖面（0—40 cm）碱解氮含量分别为80.2、120.7和83.3 mg·kg^-1,有机肥和有机/无机配施比化肥增加50.5%、3.9%;土壤剖面（0—200 cm）硝态氮含量分别为21.1、6.2和11.9 mg·kg^-1,化肥处理分别是有机肥和有机/无机配合施肥的3.4倍和1.8倍;土壤剖面（0—60 cm）有效磷含量分别为18.6、134.3和60.5 mg·kg^-1,有机肥和有机/无机配施是化肥的7.2倍和3.3倍;土壤剖面（0—40 cm）速效钾含量分别为90、163和89 mg·kg^-1,施有机肥是施化肥的1.8倍;与单施化肥处理相比,长期施用有机肥或有机/无机配施处理,0—200 cm土层pH未表现出显著性差异。【结论】 长期施用化肥氮素淋溶风险高：长期施用化肥0—200 cm土体硝态氮含量平均值为21.1 mg·kg^-1,硝态氮淋溶风险增加;长期施用有机肥磷素淋溶风险高：长期施用牛粪有机肥以及有机/无机配施处理土壤磷素虽集中在60 cm以上土层,其20—40 cm土壤有效磷含量高达为115和70 mg·kg^-1,土壤磷素累积渗漏导致潜在风险应予以重视;有机/无机配合施肥能够保证作物高产优质,并且能有效降低氮、磷素环境污染风险。     

不同有机肥与化肥配施对氮素利用率和土壤肥力的影响

【目的】不同类型畜禽粪便有机肥在成分和性质上存在明显差异，本文研究了华北地区主要有机肥与化肥以不同比例配施后，对作物氮素吸收利用及土壤养分的影响，以期为本地区有机肥的科学利用提供理论依据和数据支撑。【方法】在华北平原冬小麦–夏玉米种植区进行田间试验。以推荐养分施用量 (每季作物N 225 kg/hm2) 为基础，设置了1个常规单施化肥处理 (CF)，12个鸡粪、猪粪和牛粪氮分别与化肥氮配比处理 (有机肥氮素占比25%、50%、75%、100%)，化肥及3种有机肥的加倍单施处理，同时设1个不施肥处理为对照，共18个处理。分析了作物的氮素吸收量、氮素利用效率，测定了0—20、20—40 cm土层土壤氮、磷、钾含量。【结果】常规施肥量下，单施鸡粪、猪粪、牛粪处理的氮素收获指数 (NHI) 均与化肥处理相当，平均为79.06%；单施牛粪处理的氮素生理利用率 (NPE) 为64.42 kg/kg，显著高于化肥处理；而单施鸡粪、猪粪处理的NPE与化肥处理相当，平均为55.14 kg/kg。与常规施肥量相比，加倍施用鸡粪、猪粪和化肥处理的显著降低NHI值和NPE值，而加倍牛粪处理的NHI与NPE值没有降低。牛粪、鸡粪、猪粪与化肥配施的处理间NHI与NPE值均未表现出显著性差异，且与单施化肥的处理相当。常规施氮量下，单施猪粪、鸡粪处理的氮素偏生产力 (PFP) 和回收率 (NRE) 接近，均值为分别39.67 kg/kg和41.85%，达到了单施化肥处理的水平，而牛粪处理的氮素PFP以及NRE仅为29.08 kg/kg和15.6%，显著低于化肥、鸡粪和猪粪处理。与常规施氮量相比，加倍施用牛粪、鸡粪、猪粪和化肥处理的氮素的PFP值平均降低了49.1%，氮肥NRE值平均降低了23.2%。牛粪、鸡粪、猪粪与化肥各配施比例处理的氮素PFP和NRE值均达到了单施化肥的水平。与单施化肥相比，单施有机肥以及有机无机配施没有明显提高土壤全氮含量，但显著提高有效磷和速效钾含量，单施鸡粪、猪粪处理土壤表层有效磷含量分别是单施化肥处理的5.82和7.06倍。【结论】推荐施肥量下，鸡粪或猪粪单独施用或配施少量化肥氮，牛粪配施75%左右的化肥氮可实现与化肥相当的氮素利用效率，同时提升土壤肥力。在实际生产中应根据有机肥特性调节有机肥与化肥配施比例，实现有机肥的科学利用。     

我国新型肥料发展若干问题的探讨之四 商品化有机肥产业应形成网络化发展态势

<正>我国有机废弃物资源量大,年总产量超过60亿吨(鲜),含有的N、P2O5和K2O养分量超过7000万吨,超过现有每年的化肥消费量(2010年5562万吨);含有的铜、锌、铁、锰微量元素资源量超过300万吨。大量的有机废弃物被利用起来则是宝贵的资源,若弃之不用,不仅浪费资源,更重要的是给环境带来巨大压力。随着我国化工、食品、发酵、酿造业的发展,工业有机废物资源量也在逐年增加。据统计,2006年我国产出柠檬酸渣、     

风化煤腐植酸增效尿素红外光谱分析

采用碱性混合活化剂处理风化煤,研制腐植酸添加剂,按不同比例添加到尿素熔融液中,采用模拟喷浆造粒的方法,制备3类增效尿素。通过风化煤与添加剂、尿素与增效尿素红外光谱特征对比发现:风化煤经过活化后,碳单键数量降低,碳链缩短,活性腐植酸HA类提取物出现活性官能团,FR类除单键数量减少和碳链缩短外,生成部分胺、酰胺结构;增效剂与尿素在反应过程中,出现了三键和累积双键破坏、稳定性复合物形成、碳链缩短、双键结构增加等变化,但不同类型增效剂对产品红外光谱特征影响存在差异。