地表滴灌水氮耦合对毛白杨幼林生长及土壤水氮分布的影响

为探究地表滴灌水氮耦合对毛白杨生长及土壤水氮分布的影响,以2年生三倍体毛白杨人工林为研究对象,研究2种灌水处理（W20、W45）和3种施氮水平（80、150、220 kg/(hm2·a)）下滴头正下方0～80 cm土层土壤含水率（soil water content,SWC）和无机氮（Nmin）的动态变化规律,结合林木生长情况,明确2年生三倍体毛白杨最佳水氮耦合策略。结果表明：W20处理能显著促进4－7月林木胸径生长（P<0.05）,水氮因子尚未表现出交互作用（P>0.05）。灌溉能显著影响SWC,旱季（4月底至6月中旬）W20处理平均SWC达到11.3%,较空白对照（CK）提高37.5%;雨季（6月下旬至8月初）SWC受降雨影响整体提升,处理间差异不显著（P>0.05）。旱季Nmin在0～80 cm土层逐渐积累,集中分布在0～20 cm表土层,且随施氮量增加而增加;雨季Nmin向深土层移动,W20处理Nmin出现深层淋溶,W45处理各土层Nmin分布均匀,其中W45N150处理0～80 cm土层Nmin平均质量分数达到44.27 mg/kg,显著高于其他处理（P<0.05）。生长季末各处理Nmin均增加,在土层中产生积累。综上,N150处理能保证整个生长季内0～80 cm土层充足的氮素含量,结合林木生长情况判断,4－7月W20处理能显著促进毛白杨幼林生长（P<0.05）,8月份开始W45处理即可满足林木生长对水分的需求。     

伊犁绢蒿种子黏液提取工艺及对畜禽粪便污水的净化效果

伊犁绢蒿种子遇水能分泌黏液,黏液物质具有良好的保水性、成膜性、增稠性和分散性,可作为新的天然絮凝剂应用于污水处理中。该文就影响黏液提取率的3个因素提取时间、液料比、提取温度进行探讨,同时用所提取的种子黏液对牛、猪粪便污水进行处理。响应面法结果表明,绢蒿种子黏液在该试验条件下的最高提取率为16.76%,提取条件为：提取时间3 h、液料比60∶1、提取温度64 ℃;畜禽粪便废水处理试验表明,牛粪便废水处理在黏液投加量为50 mg/L时,絮凝率为28%和COD去除率为32.7%;pH值等于6时,絮凝率为46%,COD去除率为44.6%。明矾的联合使用对絮凝有显著的效果,絮凝率和COD去除率最大分别为72.3%和61.3%。猪粪便处理过程中,在黏液投加量为20 mg/L时,絮凝率为30.9%,COD去除率为32.7%,在pH值为7时,絮凝率为29.3%,COD去除率为50%,明矾的联合使用下,絮凝率和COD去除率最大分别为62.6%和68.3%,达到了预想的处理效果。研究可为伊犁绢蒿种质资源在畜禽粪便污水处理方面的开发应用提供参考。     

沼液预处理玉米秸秆产沼气工艺参数优化

沼液作为厌氧发酵的废弃物处理存在困难,但沼液可以对秸秆类原料进行预处理,为沼液的综合利用提供可能。为优化沼液预处理玉米秸秆的条件,提高玉米秸秆厌氧消化产气量,该文以沼液预处理前后的纤维素、半纤维素、木质素含量以及产气量为指标,根据CCD(centralcompositedesign)试验设计原理,选取沼液添加比例、温度和时间为因素,建立三者之间的模型。试验结果表明:随着预处理TS(total solid)的降低,时间的延长,木质纤维素的降解率越高,而温度在30℃时木质纤维素的降解率达到最大。从产气量来看木质纤维素降解率并不是越高越好,过分的追求木质纤维素的降解会对产气量产生影响,经过响应面法优化产气量后得出最佳的预处理工艺为:沼液添加比例19.08%、预处理温度(30±1)℃、预处理时间为5 d,总产气量可提高30.76%。     

转谷氨酰胺酶对大豆蛋白凝胶特性及结构的影响

【目的】研究大豆种类、凝固酶种类及反应条件对大豆蛋白凝胶特性的影响。【方法】选择6种优质大豆品种吉农34、吉农28、吉农18、吉农17、吉农芽豆及北豆28,对其大豆蛋白质含量及凝胶强度进行分析;然后以未添加酶组为空白对照,分析加入转谷氨酰胺酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶对大豆蛋白凝胶强度的影响;并通过响应面优化试验与Design-Expert8.0数据处理软件,对高强度大豆蛋白凝胶的制作工艺进行优化;通过扫描电镜和圆二光谱,对转谷氨酰胺酶作用前后大豆蛋白的凝胶构象进行表征。【结果】6种大豆中,吉农芽豆的蛋白质含量最高,凝胶特性最强。4种蛋白酶中,以转谷氨酰胺酶对大豆分离蛋白凝胶强度的提升效果最为明显。对高强度大豆蛋白凝胶制作工艺的优化结果表明,在转谷氨酰胺酶添加量为34.67U/g、反应时间2.21h、反应温度60℃、pH为7.22的条件下,大豆蛋白的凝胶强度达到最大,为181.779g·mm。通过扫描电子显微镜观察、CD图谱分析及Reed拟合计算可知,转谷氨酰胺酶作用前后大豆蛋白的表观结构、二级结构及三级结构均发生了明显变化。【结论】转谷氨酰胺酶对大豆蛋白形成凝胶具有促进作用,其通过使大豆蛋白结构发生变化来实现。     

家庭农场主群体特征调查研究

家庭农场主在家庭农场发展中的作用越来越突出。家庭农场主产生来源主要包括新型职业农民及返乡创业者。家庭农场主以男性居多,平均年龄较大,老龄化明显,学历水平较低,其个人特质如气质特征、性格特征、能力特征等也有差异。结合家庭农场主群体特征,建议加强农民职业培训,培育新型职业农民;加大农业人才引进力度,为家庭农场发展注入新的活力;提高农业信息化水平;完善农业保险制度,大力推动农业保险和商业化农业保险发展;扩大融资渠道。     

生物刺激素及其在功能水溶性肥料中应用前景分析

施用生物刺激素所带来的改土抗逆促生功能对于提高土壤养分利用效率、促进作物提质增产十分有效,深受功能性肥料行业的关注。本文从分析生物刺激素概念入手,总结了市场上普遍应用的腐植酸、氨基酸、海藻提取物和促生菌的功能特性和作用机制,并归纳了含有这些物质并可作为功能水溶性肥料载体的废弃物资源种类及应用特点,探究其与活性物质复配制备功能水溶性肥料的工艺关键,以期为实现废弃物增值化利用,实现集约化生产中肥料减施、提高作物产量和品质等目标提供产品支撑。     

不同原料生物炭对铵态氮的吸附性能研究

为探讨不同原料生物炭对铵态氮吸附量及吸附机制,以花生壳、玉米秆、杨木屑和竹屑为原料,在500℃下充N_2保护热解制备生物炭,通过电镜扫面图(SEM)与傅立叶红外光谱图(FTIR)表征NH_4~+-N在生物炭表面的吸附特征,结合批量平衡吸附试验,对比研究不同原料生物炭对NH_4~+-N的吸附性能。结果表明:吸附后生物炭表面附着颗粒或粉末物质,孔隙被填充,表面变得较为平坦。四种生物炭表面分布的-OH、-C=O、-C-O,以及花生壳生物炭与玉米秆生物炭表面的-CH_3、-CH_2、-O-参与了吸附;Langmuir方程可以较好地拟合四种生物炭对NH_4~+-N的等温吸附;吸附均在50 min内达到平衡,伪二级动力学方程均可以较好地描述生物炭对NH_4~+-N的动力学吸附过程;在溶液pH=7.00条件下,初始浓度为800 mg·L~(-1)的体系中,四种生物炭对NH_4~+-N的最大吸附量为9.5~15 mg·g~(-1),吸附能力大小为花生壳生物炭玉米秆生物炭竹屑生物炭杨木屑生物炭。研究表明,生物炭表面含氧官能团对吸附NH_4~+-N起到决定性作用,吸附为单分子层吸附,且由快速反应所控制,四种生物炭中吸附性最好的是花生壳生物炭。     

我国土壤-蔬菜作物系统重金属污染及其安全生产综合农艺调控技术

近年来,重金属污染耕地安全利用技术研究取得了突破进展,然而将这些关键技术与蔬菜传统高度集约化种植模式进行耦合的研究还比较少,大规模推广应用鲜见报道。因此,本文在查阅最新发表文献的基础上,梳理了我国土壤-蔬菜作物系统重金属污染状况,归纳了蔬菜作物重金属吸收积累特征,并总结了重金属污染蔬菜地安全生产综合农艺调控技术研究进展。当前,我国蔬菜地土壤重金属污染以中轻度为主,且区域分异明显。蔬菜作物重金属超标现象在全国各地时有发生,给蔬菜产业发展和人类健康带来了极大的危害。蔬菜作物对重金属的积累能力因种类、品种、部位而异,受基因型、土壤理化性质和外界环境条件的制约,因此调整种植布局、选用重金属低积累品种、合理轮间套作、施用土壤改良剂和钝化剂、优化水肥管理技术等农艺调控措施是目前中轻度重金属污染蔬菜地安全利用的重要技术途径。未来在进一步深入研究土壤-蔬菜系统重金属迁移转化规律的基础上,宜加强土壤-蔬菜地系统安全生产技术标准、传统种植模式与综合农艺调控措施耦合技术、长期定位试验及风险评价等方面的研究,以实现重金属中轻度污染蔬菜地的安全利用和农产品的安全生产。     

Effects of commercial thinning,log position in the stem,and cutting width on the surface quality of cants produced by a chipper-canter

Fifteen stems of jack pine (Pinus banksiana Lamb.) of 3 commercial thinned plots (control, moderate, and intensive thinning) and 15 stems of black spruce (Picea mariana (Mill.) B.S.P), both coming from the Abitibi-Témiscamingue region – Canada, were cross-cut into three 2.4?m length sections: bottom, middle, and top logs. Logs were processed with a chipper-canter at three cutting widths (12.7, 19.1, and 25.4?mm), producing chips and a three-faced cant. The middle section of the cant was used to evaluate surface quality across the grain on each face. Roughness and waviness parameters and depth of torn grain were recorded. Knot characteristics were assessed in the three cant faces. Poorer surface quality was found in the lower part compared to the upper part of the cant for both species. At larger cutting widths, jack pine logs coming from a natural stand showed lower surface quality compared to logs from thinned stands. Black spruce waviness increased with the cutting width and stem height. These results were attributed to the increase of forces and vibration when cutting at larger cutting widths, which was worsened by the presence of bigger, more numerous knots at the control plot and in the top logs. Black spruce had deeper torn grain compared to jack pine. Their differences in knot characteristics resulted in a maximum torn grain depth favored by the presence of more knots rather than by bigger knot size. Other knot characteristics, such as the position of the knots in the cant face, the insertion angle of the branch and the distribution of the knots around the log, should be studied to better understand the relationship between torn grain formation and knottiness.     

玉米苗期横垄坡面侵蚀产沙与有机碳流失特征

为揭示紫色土横垄坡面侵蚀产沙与有机碳流失对坡度的响应特征,通过人工模拟降雨和野外径流小区相结合的方法,探讨了不同坡度下玉米苗期径流、侵蚀泥沙及其有机碳流失特征。结果表明:玉米苗期不同坡度下地表径流量总体表现为降雨初期变化较为稳定,随降雨时间持续呈逐渐增加的趋势,而壤中流表现为10°坡度下,径流量在降雨初期变化不大,随降雨时间持续呈逐渐增大的趋势,15°和20°坡度下壤中流则表现为逐渐增加的变化趋势;不同坡度下侵蚀强度均表现为20°15°10°,且20°坡度下侵蚀强度显著高于10°和15°坡度;不同坡度下,地表径流总有机碳(TOC)和可溶性有机碳(DOC)质量浓度随降雨时间延长呈逐渐降低趋势,有机碳质量浓度均表现为20°15°10°,而壤中流表现为先升高后降低的趋势,质量浓度表现为10°15°20°,且地表径流、壤中流TOC和DOC质量浓度相差不大;不同坡度下TOC和DOC迁移通量总体表现为壤中流大于地表径流,地表径流有机碳迁移通量则表现为20°15°10°,而壤中流迁移通量表现为10°15°20°,且径流DOC迁移通量占TOC迁移通量百分比高达90%;不同坡度下侵蚀泥沙中有机碳含量随坡度增大均呈减小趋势,且同一坡度下,泥沙有机碳含量随降雨时间的延长呈降低的趋势;侵蚀泥沙中有机碳富集明显,随坡度的增大富集比减小。因此,紫色土区坡耕地径流中有机碳主要以DOC的形式流失,壤中流为DOC迁移的主要方式。