聚脲防渗材料在大海子水库放水涵洞工程中的应用

针对大海子水库放水涵洞闸门前承压段3道伸缩缝止水功能部分失效、伸缩缝漏水防渗处理等问题,采取聚合物砂浆封缝、灌注水溶性聚氨酯堵漏、手工聚脲材料护面防渗等处理,为聚脲防渗材料在水库放水涵洞工程中的应用提供借鉴和经验。     

基于稻田控水减排的氮肥运筹试验研究

为改善江汉平原地区稻田水肥管理措施,采用田间小区试验,研究了常规淹灌(CF)和浅灌深蓄(SIDS)条件下,农民习惯施肥(FFP)、30%尿素+70%控释参混肥(30%N+70%CRF)和优化减氮施肥(OPT-N)对水稻各生育阶段稻田氮磷流失特征、养分吸收和土壤养分积累的影响。结果表明:与CF处理相比,SIDS处理田间灌溉水量、总用水量、径流量和渗漏量分别降低41.7%,18.5%,45.8%和21.9%,降雨利用率增加16.2%,TN和TP径流流失量分别降低32.6%~35.9%和36.4%~53.1%,渗漏流失量分别降低22.8%~32.0%和16.2%~33.3%,水稻返青期—拔节孕穗期分别占稻田氮磷径流和渗漏流失总量的70%以上。30%N+70%CRF处理、OPT-N处理较FFP处理,TN径流流失量分别降低19.7%~29.2%,15.1%~25.2%,渗漏流失量分别降低25.4%~51.7%,20.9%~26.4%,TP渗漏流失量分别降低18.4%~24.5%,20.4%~31.6%,但TP径流流失量差别很小。从水稻养分吸收和土壤养分积累来看,SIDS处理实际产量相对CF处理可增产4.4%,但对0—40cm土层氮磷养分累积影响不大,30%N+70%CRF处理和OPT-N处理相对FFP处理可增产5.6%和0.4%,且0—20cm土层速效态氮磷养分能维持在一个较高且相对稳定的水平。综上,浅灌深蓄结合30%N+70%CRF施用有利于稻田节水、减少氮磷流失、水稻增产以及土壤肥力改善。     

覆土厚度对裸岩石砾地土壤颗粒迁移过程的影响

为了明确裸岩石砾地土地整治工程中人为构建耕作层的合理覆土厚度,通过室内土柱模拟试验,研究了覆土厚度对裸岩石砾地土壤颗粒迁移过程的影响。根据裸岩石砾地土地整治工程特点,试验共设计4个覆土厚度,分别为5,10,15,20cm,土柱底部装填5cm厚直径为10mm的玻璃珠,试验从土柱下端出水开始记时,共接取渗漏液6h。结果表明:(1)较厚的土层具有较好的保水蓄水能力和较强的土体稳定性,4个土层厚度的水分渗漏量均随着土层厚度增加而减小,水分渗漏速率表现为先增大后减小,最终趋于稳定的趋势;(2)土壤颗粒迁出量与土层厚度呈负相关关系,土壤颗粒累积迁出量与土层厚度的拟合关系式为:y=3.19e-0.11x(R2=0.96);(3)水分渗漏前期往往伴随着大量土壤颗粒的迁出,且土层越薄,水分渗漏量和土壤颗粒迁出量越大,随着渗漏过程的进行土壤颗粒迁出量逐渐减小;(4)迁出颗粒中粉粒含量最高,黏粒次之,砂粒含量最低,且不同粒径土壤颗粒随时间的迁出特征也不同。研究结果为裸岩石砾地土地整治提供了科学依据。     

裸岩石砾地客土土体结构对水肥渗漏的影响

针对裸岩石砾地利用客土法整治后新增耕地存在失水失肥的现象,以秦岭北麓某荒石滩新增耕地客土耕层作为模拟研究对象,将供试土壤以不同容重分层填装试验土柱,并对其进行了水分入渗试验,分析了裸岩石砾地人为耕作层结构的水分、养分渗漏特征。通过对5种耕作层结构的模拟渗漏试验,结果表明:(1)人为耕层土壤初始渗漏能力和渗漏速率与模拟心土层容重呈负相关关系,其入渗过程可用修正后的Kostiakov入渗模型进行模拟;(2)心土层土壤容重对累积入渗量、入渗速率及养分流失量均有较大影响,并呈负相关关系;(3)分析养分总渗漏量显示,存在一个最优耕层结构,在此耕层结构具有较好的保肥效果。通过综合分析水肥渗漏状况,确定最优耕层结构自下而上容重分别为1.5,1.3,1.2g/cm3。     

不同供磷水平下2个甘蔗品种的光合作用及生长特征

为研究磷素调控不同品种甘蔗生长的光合作用机制,从而选择磷高效品种和科学施肥,本文以研究区常见甘蔗品种台糖22（ROC22）和粤糖236（YT236）为材料,设置3个供磷水平和2个品种,研究磷素对2个甘蔗品种光合作用及生长的影响。结果表明：（1）随着供磷水平提高,2个甘蔗品种的株高和生物量显著增加;移栽60 d后ROC22的株高显著大于YT236的。高磷处理下的生物量ROC22显著大于YT236,鲜重和干重分别是YT236的1.6和1.4倍。（2）随供磷量的提高,ROC22的叶绿素总量（Chl）、净光合速率（P_n）、细胞间隙CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和气孔导度（G_s）均显著增加。YT236的P_n、C_i、T_r和G_s在低磷和高磷处理下均显著大于无磷处理,YT236的Chl在高磷处理下显著大于低磷和无磷处理;低磷和高磷条件下的Chl,ROC22比YT236分别提高了16%和14%。在3个供磷水平下的P_n,ROC22均显著大于YT236。高磷处理下的C_i,ROC22显著大于YT236。无磷处理下的T_r和G_s,ROC22均显著大于YT236。综合分析,浓度为1 mmol/L的PO₄ ^3-高磷处理对2个甘蔗品种的光合作用及生长较为适宜。ROC22甘蔗在3个供磷量下光合作用和生长均优于YT236,建议在研究区或低磷地区种植ROC22。     

稻田总磷迁移规律与最佳灌排模式研究

以超级稻为试验对象,采用随机试验设计,利用测桶试验,研究浅水勤灌、控制灌溉、浅湿调控、覆秸秆旱作灌排模式下地下排水及不同深度土壤渗漏液的总磷迁移规律。结果表明,与浅水勤灌和浅湿调控相比,控制灌溉和覆秸秆旱作显著降低了灌水量、灌水次数、地下排水量、总磷浓度和总磷流失负荷,有明显的节水省工减排效果。不同灌排模式地下排水总磷质量浓度波动下降,最大为0. 450 mg/L;不同灌排模式、不同深度土壤渗漏液中,总磷浓度表现不同,除分蘖后期外均为表层最高,且随土壤剖面深度的增加而降低。浅湿调控和覆秸秆旱作的土壤渗漏液总磷浓度高于浅水勤灌和控制灌溉。控制灌溉、覆秸秆旱作两年灌溉水分生产率均显著高于浅湿调控、浅水勤灌。与浅水勤灌相比,控制灌溉显著增产10. 45%,覆秸秆旱作显著减产14. 69%。综合灌排水量、灌水次数、磷素流失负荷、产量和灌溉水分生产率,控制灌溉是节水、省工、减排、高产的最佳灌排模式。     

滴灌磷肥在灰漠土中运移的研究

磷在土壤中的迁移是影响农业系统磷利用效率的关键因素之一。应用同位素 32P示踪和放射性同位素自显影技术，研究了滴施磷酸一铵在灰漠土中的运移。结果表明:与不施磷处理相比，滴施磷肥可以增加 0～ 15cm土层有效磷的含量。在 0～ 20 cm土层均有不同比例 32P的分布，但大部分 32P仍集中分布在表层，0～ 10 cm土层中的 32P占总量的 72.7%～89.5%，最高可达99%。不同施肥时期磷的运移距离有很大差异，T3(0～ 20cm)>T2(0～ 10 cm)>T1(0～ 5 cm)，这可能是由于干湿交替导致土壤孔隙率变化，进而影响了磷的移动距离。平行于滴灌带方向上磷的运移距离比垂直于滴灌带方向更远。随着正磷酸盐浓度增加，磷的运移距离变大，滴施磷酸一铵处理 32P的移动距离达到对照的 2倍。     

磷素对小麦籽粒支链淀粉合成及其链长分布的影响

为探究不同磷水平对小麦籽粒支链淀粉合成与支链淀粉精细结构的影响。以新冬20号（南疆主栽）和新冬23号（北疆强筋面包小麦）为材料，研究了3种施磷(P₂O₅)量 0 kg·hm^-2（CK ）、105 kg·hm^-2（CP ）和210 kg·hm^-2（HP）对小麦籽粒支链淀粉合成相关酶基因表达、相关酶活性、籽粒支链淀粉含量、支链淀粉链长分布以及籽粒全磷含量的影响。结果表明，施磷显著提高了支链淀粉合成相关酶基因（ sbe1、 sbe2a、 sbe2b、 iso1）的表达量和籽粒支链淀粉含量。CP处理提高了支链淀粉B链段的比例，但降低了A链段的比例。两个参试小麦品种籽粒中支链淀粉合成关键酶的活性对磷素的敏感性不同，新冬 20号受磷水平影响较大。施磷提高了新冬20号胚乳中蔗糖合成酶（SS）活性和酶活高峰期的淀粉分支酶（SBE）活性，提前了新冬20号胚乳中淀粉去分支酶（DBE）活性峰值的出现时间。     

磷肥与有机肥配施对土壤-花生系统磷素及花生产量的影响

为探求适合河南省花生产区磷与有机肥合理的配施比例，采用田间试验研究不同磷用量（45、90和135 kg/hm2）与有机肥用量（0.75、1.50和2.25 t/hm2）配施对花生产量及磷素吸收、土壤Hedley各磷素形态含量与分配及磷酸酶活性的影响。结果表明，相同磷用量下，与2.25 t/hm2有机肥用量相比，0.75和1.50 t/hm2有机肥用量下，花生产量显著提高8.2%~11.8%，地上部干物质重显著降低17.1%~64.3%；相同有机肥用量下，增施磷肥显著增加花生地上部生物量，但对产量无显著影响。花生不同部位磷含量对磷与有机肥配施的响应表现为，中高量有机肥和磷肥处理分别显著高于低量有机肥和磷肥处理，而中量和高量有机肥、磷肥处理间差异因植株部位不同而异。土壤不同磷组分对磷与有机肥的响应存在差异，其中活性磷组分（H2O-P和NaHCO3-Pi）和中等稳定性磷组分（NaOH-Pi和NaOH-Po）含量随磷肥与有机肥用量增加而增加，土壤稳定性磷组分（HCl-P和Residual-P）随磷肥与有机肥用量变化差异不显著。有机肥和磷肥对土壤磷酸酶的影响不同，增加有机肥能显著提高土壤磷酸酶活性，但增施磷肥抑制土壤磷酸酶活性。综合而言，磷肥与有机肥合理配施能显著提高花生产量、花生各部位磷素含量、土壤活性磷含量及土壤磷酸酶活性，过量施用有机肥和磷肥均可造成花生营养生长过旺，产量下降，还不利于提高花生体内磷含量。本试验条件下在施用45 kg/hm2磷肥基础上配施0.75~1.5 t/hm2的有机饼肥有利于改善土壤-花生系统磷素营养，促进花生产量提高，可在豫南砂姜黑土花生种植区示范应用。     

添加氧化镁和铵明矾对菜田高磷土壤活性磷的影响

为研究不同种类钝化剂对土壤磷素的固定效果,通过室内培养试验,向土壤中添加氧化镁、铵明矾及二者不同比例的混合物,研究其对土壤0.01 mol·L~(-1)CaCl_2浸提磷、0.5 mol·L~(-1)NaHCO_3浸提磷含量及磷素组分的影响。结果表明:与未钝化的对照处理相比,向土壤分别添加0.5%和2.0%(m/m)的氧化镁、铵明矾或其混合物培养45 d后,均显著降低了土壤CaCl_2浸提磷含量。添加氧化镁或铵明矾分别降低了87.8%(0.5%)、98.0%(2.0%)和44.4%(0.5%)、88.8%(2.0%)的CaCl_2浸提磷含量,而二者混合物的钝化效果明显弱于氧化镁。添加2.0%的氧化镁、铵明矾或其混合物对土壤NaHCO_3浸提磷含量降低明显,但氧化镁和铵明矾的混合物降低土壤NaHCO_3浸提磷的效果弱于铵明矾。对培养45 d后的土壤进行Hedley分组测定磷素组分发现,添加氧化镁或铵明矾显著降低了土壤H_2O浸提总磷和NaHCO_3浸提总磷含量,添加铵明矾显著增加了土壤中Na OH浸提总磷的含量。氧化镁、铵明矾和土壤活性磷不同的作用机理是导致氧化镁固定CaCl_2-P效果显著而铵明矾固定Olsen-P效果显著的主要原因。