蟹塘生态调控技术对“淤泥-水界面”N,P交换通量的影响

调节pH值、加钙和增氧是常用的蟹塘生态调控技术,为明确其对水质和N,P养分交换的影响,通过实验室模拟并测定了水体N,P含量及"淤泥-水界面"交换通量。结果表明:3种措施对水体N,P均有显著影响,且增氧对水体N,P的调节效应显著强于加钙和调节pH。增氧96 h后水体TN和NO_3~--N含量分别是不增氧处理的1.68和7.43倍,同时增氧削减了水体NH4+-N含量至试验结束,增氧处理NH_4~+-N含量平均降低70%～75%。"淤泥-水界面"N,P交换通量表明,增氧后TN交换通量平均提高2.47～3.74 mg·m~2/h,而对TP交换通量均无显著影响,平均仅为-0.1 mg·m~2/h。     

不同热解温度生物质炭对羊粪堆肥过程氮素损失的减控效果

为探讨高温堆肥中氮素损失的有效控制技术，以2种不同热解温度制备的稻壳生物质炭为堆肥添加剂，与羊粪、食用菌渣混合，进行了43 d的堆肥试验。设置了3 个处理，羊粪与食用菌渣质量比9:1混合体作为预备物料，在预备物料上分别添加450、650 ℃热解的生物质炭（占预备物料质量百分比15%）为B1、B2处理，在预备物料上添加未热解的稻壳（与生物质炭等体积）为CK处理。监测了堆肥体的温度、NH3挥发、N2O排放、pH值等参数变化动态，分析了不同热解温度生物质炭在堆肥中的保氮效果。结果表明，B1、B2处理促进了堆肥初期的温度快速上升，堆肥体初次升温至55 ℃所需时间分别较CK 缩短了2、6 d，B2 处理的促升温、增温效应优于B1 处理；堆肥43 d 后，CK、B1 与B2处理的NH3挥发累积量分别为378.12、117.22、94.16 mg/kg，N2O排放累积量分别为13.9、26.3、23.6 mg/kg，氮素损失率分别为47.8%、34.1%，30.5%；B1、B2处理增加了堆肥体N2O排放，降低了堆肥体NH3挥发，整个堆肥过程中N2O排放累积量远小于NH3挥发累积量，添加生物质炭对堆肥过程氮素损失表现为正向的减控作用，B1、B2处理的氮素损失率分别较CK处理降低了28.6%、36.19%，B1、B2处理之间差异不显著（P＞0.05）。综合堆温快速上升、氮素损失控制等指标，B2处理对羊粪堆肥过程保氮效果优于B1处理；堆肥工程中应用生物质炭减控氮素损失及提高堆肥质量，优选热解温度650 ℃制备的生物质炭。     

稻秸秆与二种不同废弃物堆腐制备基质的研究

为了改良农作物秸秆制备栽培基质中p H值、EC值偏高,通气孔隙度、持水孔隙度等理化性质不良等问题,研究了在秸秆预处理(堆腐)过程中添加酒糟对基质理化性质的影响。以稻秸秆中混入体积比例20%的菇渣作为基质堆腐处理的对照(CK),采用在高温好氧堆腐及穴盘育苗试验的方法,研究了混入相同比例的酒糟及腐熟物料组配无机物珍珠岩等方法,对基质理化性质、蔬菜幼苗生长的影响。结果表明,在堆腐阶段稻秸秆+酒糟有利于高温堆腐进程,提高堆腐效率。堆腐温度大于50℃的高温维持天数较对照增加14 d,平均堆腐温度较对照增高9.50℃,稻秸秆+酒糟处理最终腐熟物p H值、EC值较对照分别下降15.0%、26.8%。稻秸秆+酒糟腐熟物组配珍珠岩后,进一步降低了EC值(P0.05),基质物理性质也得到提高(P0.05),从而促进了幼苗地上与地下部分的生长,稻秸秆+酒糟腐熟物料与珍珠岩的体积比例以7∶3较好。采用稻秸秆堆腐制备基质过程中,加入体积比例20%的酒糟能提高堆腐效率,有效改善腐熟物料中pH值、EC值等不良理化性质,为稻秸秆的基质化利用提供了方法。     

炭基辅料对羊粪好氧堆肥中氮素损失的影响

养殖废弃物(羊粪)的堆肥化处置是现代"草-羊-田"农牧循环生产的重要环节,为探讨羊粪高温好氧堆肥中氮素损失的有效控制技术,研制了一种炭基辅料,与羊粪和稻草混合后进行了34 d的堆肥试验。试验设置2个处理:羊粪与稻草高温好氧堆肥(CK)、CK基础上添加质量比15%的炭基辅料(CA)。监测了堆肥体的温度、NH_3挥发速率、N_2O排放通量、各形态氮素含量等参数变化情况,分析了炭基辅料对羊粪堆肥过程中氮素转化及损失的影响。结果表明,与CK处理相比,添加炭基辅料促进了堆肥后第1～7 d堆肥温度快速上升,对堆肥后第8～34 d的堆温影响较小;堆肥34 d后,CK、CA处理的NH_3挥发累积量分别为368.38、175.63 mg·kg-1,N_2O排放累积量分别为50.38、88.94 mg·kg-1,CA处理的NH_3挥发累积量显著小于CK处理(P0.05),而2个处理之间的N_2O排放累积量差异性不显著(P0.05),羊粪堆肥过程中NH_3挥发是氮素损失的主要途径;CK、CA处理的氮素损失率分别为50.49%、32.63%,添加炭基辅料显著降低了羊粪堆肥体的氮素损失率(P0.05),炭基辅料应用于羊粪有机肥生产,氮素损失率可减少35.37%。     

添加不同粒径炭基辅料改善猪粪好氧堆肥质量的效果

为提高畜禽粪便堆肥质量和改善堆肥工艺,创制了一种炭基辅料,与猪粪、食用菌渣混合,进行了30 d的堆肥试验。设置了3个处理,即:猪粪与食用菌渣高温好氧堆肥(CK)、1~2 cm粒径炭基辅料替代CK处理中60%(体积比)的食用菌渣(B1)、6~7 cm粒径炭基辅料替代CK处理中60%的食用菌渣(B2)。监测了堆肥体的温度、氨挥发、氧化亚氮排放、pH值、EC值等参数变化情况,并以堆肥初次升温至55℃所需时间、氮素损失率、C/N比变化率、种子发芽指数、辅料回收率为指标,采用模糊评价法,分析了不同粒径炭基辅料在堆肥中的应用效果。结果表明,与CK相比,炭基辅料可以显著促进堆温快速上升、提高堆肥积温(P0.05),B1、B2处理的堆肥体初次升温至55℃所需时间分别较CK减少了4、11 d,堆肥积温显著大于CK,B2处理的促升温、增温效应优于B1处理;堆肥30 d后,CK、B1与B2处理的氨挥发累积量分别为605.41,374.94,303.68 mg/kg,氧化亚氮排放累积量分别为35.80,49.53,74.94 mg/kg,B1、B2处理的堆肥体氮素损失率为43.10%,39.67%,分别较CK降低了16.13%,22.81%,堆肥体氮素损失的降低主要是NH3挥发的有效控制;炭基辅料降低了堆肥体的EC值,显著提高了种子发芽指数(P0.05);根据模糊评价结果,B2处理的堆肥效果优于B1处理,炭基辅料应用于高温好氧堆肥工艺的适宜粒径为6~7 cm。     

新型炭基辅料在堆肥工程中的应用效果

为探讨新型炭基辅料在堆肥工程中的应用效果,采用静态条垛状高温好氧堆肥的方法,以猪粪为堆肥原料,辅料的添加按体积比设计2种处理:60%新型炭基辅料+40%常规辅料(食用菌渣)、100%常规辅料,每个处理的堆体规模为50 t,监测堆体的温度、含水率、碳氮养分及其形态等指标。结果表明,与常规辅料相比,炭基辅料促进了堆肥前期的温度快速上升,堆体最高温度显著提高7.2℃(P0.05),堆体初次达到55℃的时间提早6 d(P0.05);炭基辅料降低了堆体铵态氮与硝态氮的含量;炭基辅料处理促进了堆体种子发芽指数的增长,第28、第35天的堆肥浸提液种子发芽指数分别比常规辅料提高10.28%、4.21%;炭基辅料处理的堆肥制品氮、磷、钾养分总量提高30.51%,且符合有机肥料农业行业标准(NY 525—2012)的要求。综上所述,与常规辅料相比,炭基辅料对堆肥工程具有增温、缩短堆肥周期、促进腐熟、提高有机肥料品质的正向作用效果。     

杨树与小麦间作系统林冠层降雨再分配对地表径流和淋溶的影响

[目的]探讨杨树林冠层降雨再分配对地表径流量、侵蚀量和淋溶量的影响,为农林间作系统削减水土流失提供理论依据。[方法]以太湖流域杨树与小麦作系统为研究对象,通过对2013年全年101场降雨的降雨量、林内穿透雨量、树干径流量的野外观测及对地表径流量、侵蚀量和淋溶量的样品收集进行测定分析。[结果]①总降雨量为943.5 mm,林内总穿透雨量、树干径流量及截留量分别为796.2,7.3和140.0 mm,分别占总降雨量的84.4%,0.8%和14.8%。其中,降雨量10 mm的中、小降雨发生最频繁,占总降雨场次的80.2%;②穿透雨量(R~2=0.993)和树干径流量(R~2=0.748 4)与林外降雨量呈线性正相关关系;当降雨量大于5.5 mm时,树干开始产生径流;林冠截留率与降雨量呈负幂函数相关关系(R~2=0.414 7);除了降雨量外,林冠截留率还与林冠叶面积指数有关;③间作系统林分密度越大,冠层叶面积指数越大,林冠层对径流量和侵蚀量的削减作用就越强。④单株杨树距离树干1.5 m处平均穿透雨量较0.5 m,7.5 m处分别减少了3.2%,9.3%,淋溶水量分别减少了3.5%,10.8%;就单株林木而言,除降雨量外,林冠结构特征对淋溶流失起着重要作用。[结论]①间作系统中杨树林冠层对降雨的再分配作用主要取决于降雨量,降雨量越大林冠层截留效果越不显著;②杨树密度的增大能显著减少系统内地表径流量和侵蚀量;③单株杨树在距离树干1.5 m处的冠层对降雨的削减作用最大,淋溶水量亦最少。     

螺蛳对蟹塘产量、水质的影响及其适宜投喂量研究

为探讨"蟹—螺—草"养殖模式中螺蛳的适宜投喂量,研究了不同螺蛳投喂水平对河蟹产量、塘内水体氮磷含量及经济效益的影响。结果表明:在商品饲料常规用量(300 kg/亩)(15亩=1 hm~2,下同)条件下,河蟹产量、去除螺蛳投入的毛利润与螺蛳投喂量均呈开口向下的一元二次曲线相关,且相关性达显著水平;增加螺蛳投喂量,蟹塘水体TN含量呈上升的变化趋势,对TP含量影响较小,但整个养殖过程水体的TN含量中位数值符合Ⅴ类水标准要求,TP含量中位数值符合Ⅲ类水标准要求。综合产量、水质理化因子、经济效益等因素,螺蛳的适宜投喂量为:459.5~587.5 kg/亩。     

炭基有机肥对小麦产量及麦季农田温室气体排放的影响

为减少生物质炭在农田应用的农事操作工序,探讨生物质炭与畜禽粪便混合堆肥产品——炭基有机肥对小麦产量及麦季农田温室气体排放的影响,试验以施用炭基有机肥为处理,以施用商品有机肥与不施有机肥为对照,共计3个处理,探讨了炭基有机肥对小麦产量、甲烷(CH_4)与氧化亚氮(N_2O)排放通量及单位产量的全球增温潜势(GWP)的影响。结果表明:炭基有机肥有促进小麦产量提高的趋势,但与商品有机肥、不施有机肥相对而言,产量差异未达显著水平;炭基有机肥处理的小麦千粒质量显著大于商品有机肥及不施有机肥处理;增施有机肥处理的麦田土壤甲烷排放总量低于不施有机肥处理,而氧化亚氮的排放总量则高于不施有机肥处理;与商品有机肥相比,施用炭基有机肥处理的全球增温潜势降低了36.48%、单位产量的GWP下降了37.3%,但不同处理之间差异均未达显著水平。     

生物质炭添加量对伊乐藻堆肥过程氮素损失的影响

为探讨高温堆肥中氮素损失的有效控制技术，研究以生物质炭为添加剂对伊乐藻与稻草混合堆肥过程中氮素损失的影响，通过静态高温好氧堆肥试验，设置了6个处理，即：CK（不添加生物质炭）、5个生物质炭不同添加量处理（以CK为基础，生物质炭添加量分别为CK堆体干基质量的6%、18%、30%、42%、54%），监测了伊乐藻与稻草混合堆肥过程中堆温、氨挥发速率等相关指标的变化。结果表明，与 CK 相比，添加生物质炭可以提高堆温、延长高温期天数、缩短堆肥周期，堆肥周期减少天数与生物质炭添加量呈极显著的对数曲线相关（P<0.01）；添加生物质炭可以显著降低堆肥过程中的氨累积挥发量（P<0.05），但与CK相比，生物质炭添加量为6%、18%处理的氨累积挥发量分别增加了26.58%、6.34%，同时，氮素损失率亦高于CK处理；堆肥过程中氮素损失率与生物质炭添加量关系密切，呈显著的一元三次曲线相关（P<0.05），生物质炭的适宜添加量为27.11%～45%；根据不同影响因子的标准偏回归系数，对堆肥体氮素损失率的影响，由大到小依次为全氮、铵态氮、有机碳。