黄土与紫色土坡面侵蚀特征对比试验研究

采用人工模拟降雨试验,在相同试验条件下对黄土和紫色土坡面产流及产沙特征进行了对比研究.研究结果表明,黄土坡面属于超渗产流,坡面发育有较深的侵蚀沟;紫色土属于蓄满产流,坡面沟道不发育或发育微弱,且在相同条件下黄土坡面侵蚀量远大于紫色土坡面的侵蚀量.对比试验表明,在实施水保措施时,应结合土壤的结构和侵蚀特征选择适当的方案,以达到理想的防治效果.     

紫色土坡耕地侵蚀耕层土壤养分变化特征

通过设置侵蚀模拟小区,研究紫色土坡耕地耕层质量退化过程中土壤养分的变化特征。以三峡库区紫色土坡耕地侵蚀耕层土壤为研究对象,基于铲土侵蚀模拟法建立5种侵蚀程度(0,5,10,15,20 cm)和2种管理措施[不施肥(CK)、常规耕作(F)]的原位试验,采用田间原位检测、土壤化学性质分析等手段,对常规耕作侵蚀耕层土壤养分的恢复效应和土壤养分的年际变化趋势进行研究。结果表明：(1)耕层土壤养分各项指标均表现为F>CK,表明F较CK改善土壤养分效果较好,且对有机质、全氮和有效磷改善效果明显。(2)紫色土坡耕地耕层土壤养分主要富集在0—20 cm表土层,整体随侵蚀程度加剧,随剖面呈下降的趋势,F下0—30 cm土层土壤养分含量增加明显,对10—20 cm土层有机质含量增幅效果最优。(3)经过连续4年的定位试验,CK下有机质、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量较背景值增长4.33%～15.89%,全氮含量较背景值无明显变化,全磷含量较背景值降低11.78%;F土壤养分含量较背景值增长4.51%～49.46%。研究成果可为坡耕地合理耕层调控途径、提高土地生产力提供基础参数。     

紫薯糊的工艺研究

通过试验研究了紫薯糊的制作工艺,对紫薯糊的制作原理进行探讨,并对操作要点进行了论述。主要研究了在制作紫薯糊的过程中紫薯用量、面粉用量、生粉用量、黄油用量对制糊效果的影响,并通过正交试验确定了最佳制糊配方:紫薯75 g,生粉115 g,黄油8 g,蛋液25 g,面粉75 g。     

低温处理对紫色小白菜品质及光合特性的影响

以‘紫薇’不结球紫色小白菜作为试验材料,研究不同低温处理对紫色小白菜营养品质及光合作用的影响。结果表明:(1)紫色小白菜花青苷的含量变化表现为随低温处理程度的加重先升高后下降。(2)随着低温处理程度的加重,紫色小白菜的类黄酮含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、维生素C含量、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)、类胡萝卜素含量均呈现先缓慢上升后急剧下降的变化规律。(3)随着低温处理程度的加重,叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、PSⅡ最大光化学效率(ψPO)、光合性能指数(PIABS)均呈现出显著下降的趋势。(4)光合性能指数PIABS随着低温处理的加重而呈现先缓慢上升后急剧下降的趋势。以有活性的反应中心(RC)为基础的叶绿素荧光参数表明,紫色小白菜叶片单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的光能(TRO/RC)、单位反应中心传递的能量(ETO/RC)和单位反应中心热耗散的能量(DIO/RC)均随着处理温度的降低而呈现出先下降后上升的趋势。以单位受光面积(CS)为基础的叶绿素荧光参数表明,低温处理后,单位面积捕获的光能(TRO/CS)、单位面积的热耗散(DIO/CS)均随处理温度的降低而呈现先下降后上升的趋势,而单位面积电子传递的量子产额(ETO/CS)和叶片单位面积上有活性的反应中心数量(RC/CSO)则呈现出先上升后降低的变化规律。紫色小白菜叶片中PSⅡ最大光化学效率(ψPO)、将电子传递到电子传递链中QA-下游的其他电子受体的概率(ΨO)、反应中心吸收的光能用于电子传递的量子产额(ψEO)随着处理温度的降低而呈现先缓慢上升后急剧下降的趋势,而表示叶片的相对可变荧光(VJ)、K相可变荧光占J相可变荧光比例(WK)以及QA被还原的最大速率(MO)均随着处理温度的降低而先下降后逐渐上升,说明过度的低温环境使QA下游电子受体接受电子能力明显下降,电子传递受到抑制,从而造成QA-或QA2-的大量积累,致使PSⅡ反应中心的活性状态受到破坏。综上分析表明,TⅡ处理最有利于提高紫色小白菜光能利用率,增加光合色素含量,促进了部分营养品质的改善,可为紫色小白菜耐低温生产的推广运用提供理论基础。     

长株潭地区5种母质发育水稻土锌和铜及镍元素剖面分布特征

以长株潭地区5种母质发育的水稻土,即河沙泥、红黄泥、黄泥田、麻沙泥和紫泥田为研究对象,按土壤系统分类原则挖掘典型剖面24个及剖面土样137个,分析测定了土壤全量和有效态铜、锌、镍含量以及土壤pH值、颗粒分级组成、有机质、游离氧化铁含量,研究水稻土铜、锌、镍元素的剖面分布特征以及与土壤理化性质之间的关系。结果表明:剖面各层土壤全铜、全锌含量平均值随剖面加深逐渐降低,耕作层、犁底层、底土层全铜含量分别为26.82、21.54、18.54 mg/kg,全锌含量分别为75.84、66.00、63.19 mg/kg,全镍含量分别为18.40、17.50、18.23 mg/kg;土壤铜、锌、镍有效态含量平均值随剖面加深均逐渐降低,耕作层、犁底层、底土层有效铜含量分别为4.04、2.99、1.29 mg/kg,有效锌含量分别为4.77、2.76、1.14 mg/kg,有效镍含量分别为0.54、0.44、0.23mg/kg;黄泥田的全量和有效态铜、锌、镍含量均较高,麻沙泥的较低;土壤有机质含量是决定土壤有效态铜、锌、镍含量的主要因子,土壤游离氧化铁含量是决定土壤全铜、全镍含量的主要因子,全锌含量与土壤pH值、颗粒分级组成、有机质、游离氧化铁含量均无显著相关性。总体上,长株潭地区水稻土0～25 cm土体以及部分剖面土壤全层有效态铜和锌含量高于临界值(铜1.5 mg/kg、锌0.5 mg/kg),呈盈余状态,可满足浅根或中根作物对铜、锌的需求。     

Soil nutrient concentrations and stoichiometry under different tree-cropping systems in a purple hillslope in southwestern China

Agroforestry systems strongly impact soil properties, yet their effects on the stoichiometry of soil nutrients remain unclear. This study aimed to determine the tree-cropping systems effects on soil C, N, P and K concentrations and their stoichiometry in 0–10 and 10–20 cm soil depths in a purple hillslope of southwestern China. Five typical agroforestry systems, including Citrus sinensis (L.) Osbeck system (CO), CO and Ipomoea batatas (L.) system (CI), CO and Arachis hypogaea (L.) system (CA), CO and Zea mays (L.) system (CZ), and CO and Solanum melongena (L.) system (CS), were investigated. Tree-cropping systems (i.e. CI, CA, CZ and CS) showed significantly higher soil C, N, P and K concentrations and clay percentage, and lower bulk density than CO system. Nutrient ratios altered inconsistently among five agroforestry systems. Soil depth differed N concentration, N:K ratio, bulk density and total porosity. Soil nutrient concentrations and stoichiometry showed significant correlations with physical properties. N:P ratio was 69.78 and 78.55% lower than the Chinese and World averages in the 0–10 cm soil depth, indicating that severe N limitation occurred in the agroforestry systems. Rational N fertilization and allocation of tree-cropping systems are urgently needed for sustainable development of agroforestry.     

紫薯全粉面条制作工艺优化研究

以小麦面粉为主要原料、添加紫薯全粉为辅料制作营养保健面条。通过正交试验对紫薯全粉面条品质进行综合评价,得到最佳工艺条件为紫薯全粉添加量30%、水添加量37%、盐添加量3%、和面时间15min,此条件下生产的紫薯全粉面条断条率低、风味俱佳。     

紫色土丘陵区生物埂不同植被类型土壤分离水动力学特征

野外采集紫色土区六棱型预制网格式护坡生物埂内不同植被类型原状土样,通过室内模拟细沟水槽(长4 m,宽0.12 m,深0.1 m)冲刷试验,探究不同植被类型影响下土壤分离能力与水动力学参数之间的关系。选择麦冬、韭菜2种生物埂类型,以单一网格式裸坡为对照,在3个坡度(15°,20°,25°)、5个流量(39.86,59.98,79.67,100.45,121.16 L/min)组合条件下进行冲刷试验。结果表明:生物埂内不同植被类型下土壤分离能力差异显著(P0.05),表现为麦冬(均值2.24 kg/(s·m~2))对照(均值1.34 kg/(s·m~2))韭菜(均值1.09 kg/(s·m~2))。幂函数方程可用于描述土壤分离能力与水流剪切力(R~2=0.75)、水流功率(R~2=0.73)、单位水流功率(R~2=0.46)及过水断面单位能量(R~2=0.63)间的数学关系。生物埂各植被类型下土壤发生分离的临界剪切力τ_c表现为τ_c麦冬(8.75 Pa)τ_c韭菜(6.47 Pa)τ_c对照(1.93 Pa),表明植被可增强网格式护坡生物埂土壤抵抗分离的能力。     

紫色土坡耕地埂坎水分衰减下土压力非线性分布

[目的]揭示紫色土坡耕地埂坎土压力分布特征及其影响因素,为三峡库区乃至长江上游地区的紫色土坡耕地埂坎优化设计、建设与维护提供科学依据。[方法]采用土槽模拟试验,向土槽注水至土壤基本饱和,使用静态应变仪分层采集土压力,采用烘干法测量各层土壤水分含量,分析土壤水分衰减过程中土压力变化特征。[结果]①土压力随着土层深度的增加呈非线性分布,表现为土压力先随着土层深度的增加而增大,在距离试验土槽底部0.375 H左右达到最大,然后又随着土层深度的增加而减小。②试验条件下,土壤水分饱和后随着时间的变化呈近似线性衰减,并对土压力产生了显著影响(p0.01),但不同土层间存在一定差异。③土层深度和土壤水分含量的交互效应对土压力的影响显著(p0.01)。[结论]三峡库区紫色土坡耕地埂坎土压力呈非线性分布,土层深度和土壤水分含量及其交互效应对埂坎土压力均存在显著影响。     

有机肥配施保水剂对紫色土水分入渗及氮素淋溶的影响

以有机肥、保水剂(聚丙烯酰胺PAM、高分子吸水树脂SAP和沃特)为供试材料,通过室内土柱模拟试验,研究有机肥配施保水剂对紫色黏土水分入渗及氮素淋溶的影响。结果表明:有机肥配施保水剂可有效增加土壤的保水保肥能力,是控制土壤水分和养分淋失的有效措施。单施有机肥和有机肥配施保水剂均降低了湿润锋运移深度和入渗速率。与对照相比,单施有机肥和有机肥配施保水剂处理的湿润锋运移深度降低了33.33%～46.49%,入渗速率降低了22.73%～31.82%,累计淋溶液体积降低了1.25%～6.78%。施用有机肥有一定增肥保肥能力,但随淋洗次数增加保肥能力逐渐降低,与对照相比,在持续淋溶条件下单施有机肥的硝态氮和全氮累计损失率分别升高了12.00%,17.51%。有机肥配施保水剂可有效减少氮素淋失量,降低氮素淋失率,提高土壤保肥能力。与施用有机肥相比,有机肥配施保水剂硝态氮损失率降低了35.49%～78.46%,全氮损失率降低了35.53%～71.85%,其中有机肥配施PAM处理保水保肥效果最好。