氮肥与有机肥配施对设施土壤腐殖质组分的影响

以连续5a设施番茄栽培定位施肥田间试验为依托,选择施氮量0、187.5、375.0、562.5kg·hm~(-2)(N0、N1、N2、N3)及氮肥与有机肥(M:75000kg·hm~(-2))配施(MN0、MN1、MN2、 MN3) 8个处理,研究了不同施氮及氮肥与有机肥配施处理土壤总有机碳(Total organic carbon,TOC)和水溶性有机碳(Water soluble organic carbon,WSOC)的含量及其剖面分布,土壤松/稳结态胡敏酸碳(Humic acid carbon,HA-C)和富里酸碳(Fulvic acid carbon,FA-C)含量、组成及其剖面分布。结果表明:各施肥处理TOC、WSOC、稳结态胡敏酸碳(HA_2-C)和稳结态富里酸碳(FA_2-C)含量均随土层深度增加呈逐渐下降趋势,而松结态胡敏酸碳(HA1-C)和松结态富里酸碳(FA_1-C)含量均随土层深度增加呈先增加后逐渐下降趋势。与单施氮肥处理相比,氮肥与有机肥配施处理均使0～50 cm土壤TOC、WSOC、HA_1-C、FA_1-C和HA_2-C含量有所提高,其提高幅度分别为12.44%～87.38%、11.01%～168.32%、10.15%～235.54%、2.41%～205.21%和3.42%～92.61%;同时也显著提高了0～20 cm土层HA/FA及PQ(HA占(HA+FA)的比例)(P 0.05),使0～20 cm土层HA_1、HA_2和FA_1的C/N比增加,FA_2的C/N比略有下降,HA的E_4/E_6(在波长为465nm和665nm处吸光度的比值)降低,FA的E_4/E_6增加。本设施番茄栽培田间试验条件下,连续5 a氮肥与有机肥配施不仅显著提高了0～20 cm土壤有机碳数量,而且有利于FA向HA转化,促进胡敏酸的形成与累积,尤其是松结态胡敏酸的形成与累积,进而使土壤有机碳品质得到明显改善。     

Preisach模型在压电驱动器中的应用研究

利用压电陶瓷的精密位移输出特性和可调节性设计出一种压电驱动器,由于压电陶瓷的迟滞特性容易导致压电驱动器输出位移的精确性。采用改进后的Preisach模型作为前反馈的PID控制系统对压电陶瓷驱动器的迟滞特性进行研究。研究表明,该控制系统可以有效地降低压电驱动器的非线性对位移输出特性的影响,从而提高压电驱动器输出位移的精确性。     

黑土旱地改稻田土壤水稳性团聚体有机碳和全氮的变化特征

【目的】分析东北黑土旱地改稻田后土壤团聚体组成及其稳定性、各粒级团聚体有机碳、全氮含量及其 ¹³C、 ¹⁵N自然丰度值的动态变化,探讨旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的赋存能力及稳定性,揭示旱地改稻田后土壤团聚体及其有机碳、全氮的演变规律。【方法】选择东北典型黑土旱地土壤（种植大豆年限大于60年,作为对照）和改种不同年限的稻田土壤（3、5、10、17、20和25年,改稻田前种植作物均为大豆）,利用土壤团聚体湿筛分离技术和稳定同位素分析技术,研究旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的动态变化特征。【结果】在0—60 cm土层,与对照土壤相比,改种水稻各年限土壤中2—0.25 mm团聚体组成有所减少,0.25—0.053 mm和<0.053 mm团聚体组成有所增加,>2 mm团聚体组成的变化无明显规律,但旱地改稻田不同年限均以2—0.053 mm团聚体为主;团聚体平均重量直径（MWD）与>2 mm团聚体组成之间呈显著线性正相关关系（P<0.01）,与0.25—0.053 mm、<0.053 mm团聚体组成之间均呈显著线性负相关关系（P<0.01或P<0.05）;水稳性团聚体组成变化受水稻种植年限和土层深度的显著影响,而MWD的变化则受土层深度的显著影响。与对照土壤相比,在0—40 cm土层,2—0.25 mm、0.25—0.053 mm团聚体有机碳和全氮含量在改种水稻3年时均有所下降,在改种水稻3—25年间均随水稻种植年限延长大体上呈增加趋势。总体上,2—0.25 mm、0.25—0.053 mm团聚体是赋存有机碳和全氮的主要粒级;在0—60 cm土层,>2 mm团聚体有机碳、全氮含量与其团聚体组成之间呈显著正相关关系（P<0.01或P<0.05）,在0—20 cm土层,2—0.25 mm团聚体有机碳、全氮含量与其团聚体组成之间也呈显著正相关关系（P<0.01或P<0.05）;<2 mm团聚体有机碳和全氮含量的变化受水稻种植年限影响显著,而>0.25 mm团聚体有机碳和全氮含量的变化则受土层深度影响显著。与对照土壤相比,各粒级团聚体中δ ¹³C在改种水稻3年时均明显增加,在改种水稻5年时均明显下降,在改种水稻5—25年间变化不明显,各粒级团聚体中δ ¹⁵N在改种水稻25年间均略有下降。总体上,在改稻田3—25年间,团聚体中δ ¹³C、δ ¹⁵N的变化受水稻种植年限和土层深度的显著影响,其数值均随粒级的减少而增加,相同年限各粒级团聚体δ ¹³C随着土层的加深而增大,δ ¹⁵N无明显变化规律。【结论】东北典型黑土旱地改稻田25年间,土壤中非水稳性大团聚体遭受破坏形成了粒径较小的团聚体,2—0.053 mm水稳性团聚体是有机碳、全氮固存的主要载体,较小粒级团聚体赋存的有机碳较为稳定,其稳定性随水稻种植年限延长、土层加深而增强。