农田土壤好氧氨氧化和甲烷氧化交互作用机制的研究进展

从农田土壤生态系统中硝化和甲烷氧化的研究意义、氨氧化和甲烷氧化的功能微生物演替规律，以及二者交互作用机制三个方面综述了现阶段取得的主要研究成果，并进一步阐述了土壤碳氮元素生物地球化学循环机制研究的科学问题和面临的挑战。未来研究应充分利用学科交叉，结合宏观结果和土壤微观动态过程，揭示土壤中不可培养微生物代谢能力及其在土壤生物地球化学循环中的重要作用，逐步实现对土壤生态过程的预测和调控。     

樟树加工剩余物育苗容器对黄瓜幼苗生长及生理特征的影响

为明确以樟树加工剩余物为原料制备的育苗容器对黄瓜幼苗生长及生理特征的影响,通过分析3种不同原材料制备育苗容器[未提取精油加工剩余物(TF-A)、提取精油后的加工剩余物(TF-B)和1:1共混物料(TF-C)]的理化特征、生物可降解性,测定育苗容器吸水特性变化与养分释放规律,以及对黄瓜种子发芽、幼苗生长生理指标及形貌结构的影响。结果表明,吸附平衡前,吸水率、吸水厚度膨胀率与浸渍时间呈线性相关(R²>0.8521),疏水性TF-A>TF-C>TF-B。育苗期间,容器总氮释放量最高达50.23%,总磷释放速率略低于总钾,有机碳矿化率差异不显著。与塑料容器(CK)相比,TF-B发芽率达74.81%,育苗容器发芽率最高达94%,无显著差异;TF-C茎基宽、叶绿素、地上鲜重、地下鲜重、地上干重和地下干重分别提高4.59%、12.18%、3.01%、6.80%、2.86%和15.79%,壮苗指数提高23.64%。总体上,樟树加工剩余物育苗容器对黄瓜幼苗生长表现出良好的育苗特性,与塑料容器育苗无显著差异。研究表明,以樟树加工剩余物作为基质载体在苗床育苗中具有较好的应用潜力,拓展了其剩余物资源高值加工利用途径。     

不同品种和氮肥条件下水稻根系主要几何参数动态量化

目的建立基于生物量的水稻根系主要几何参数动态模型,为水稻功能-结构模型的研究奠定基础。方法于2008和2009年设置3个品种[两优108(V1,杂籼)、86优8(V2,杂粳)和南粳43(V3,常规粳稻)]和2个氮肥水平盆栽试验获取根系形态及根干重等指标,采用SPSSv13.0与Excel2007处理试验数据,RMSE检验模型。结果利用2008年观测资料,通过分析不同品种与施肥处理下水稻单株总根长及根直径与生物量间的定量关系,建立了基于生物量的水稻单株总根长动态模型;根据立体几何原理,构建了基于生物量的水稻总根体积与总根表面积动态模型。经2009年独立试验资料检验,单株总根长、总根体积及总根表面积的实测值与模拟值的RMSE分别为490.660cm/plant、131.859cm2/plant和2.532cm3/plant,说明模型拟合度较好。结论所建水稻根系主要几何参数模型具有一定机理性、解释性和通用性,对水稻功能-结构模型研究及水稻可视化奠定了基础。     

不同水稻品种在Cd、As和Hg胁迫下的吸收积累特性

为筛选籽粒中Cd、As和Hg低吸收或低积累的品种或育种中间材料,采用人工添加 Cd(CdCl2·2.5H2O)、As(NaAsO2)和 Hg[Hg(NO3)2·0.5H2O]等重金属化合物的方法污粢土壤,研究不同水稻品种对Cd、As 和 Hg 胁迫的吸收积累特性.结果表明,Cd、As 和 Hg 胁迫时,水稻茎叶、稻谷和精米中均会增加相应重金属的含量;As 和 Hg 主要在茎叶中积累,而籽粒中的含量较低;精米中 Cd 的含量与稻谷和茎叶中的含量差异较小.茎叶中 Cd、As 和Hg 的含量显著或极显著高于稻谷和精米,而精米中相应重金属的含量与稻谷中含量的差异均不显著.南粳 41、金陵香糯、武育粳3号、华粳3号、02428、龙睛4号和云南新团黑谷等7个品种精米中Cd和As的含量均达到绿色食品大米标准;所有品种精米中Hg的含量均未达到无公害食品大米标准.     

基于模型和GIS的江苏省氮肥施用适宜性分析——以2000年为例

 【目的】评价江苏省氮素化肥施用的适宜性,为合理施用氮肥提供依据。【方法】以自主研制的土壤氮素矿化模型、有机肥氮素释放模型和氮肥利用率模型为基础,将模型与GIS技术耦合,对江苏省2000年农田土壤、有机肥供氮量的空间变异状况及其成因进行分析,并将模拟农田需氮素化肥量与实际施氮量进行比较,分析2000年江苏省各地区氮肥施用的合理性。【结果】若以实际作物产量为标准,全省约有71.8%的农田氮肥过剩,过剩总量约7.66×108 kg,占总施氮量的41.5%,少部分地区施氮不足;若以现实最高产量为标准,则有64.3%农田氮肥不足,亏缺总量约8.06×108 kg。太湖地区、宁镇丘陵区、徐州等地氮肥盈余量较多,而滨海盐土区则施氮量不足。【结论】如果把施氮过量区的过剩氮肥投入到施氮不足区,做到资源的最优化利用,将会产生巨大的经济、环境效益。     

微生物预处理秸秆纤维浆结构、形态及成膜性研究

为研究生物预处理对秸秆纤维解离作用,促进制浆过程纤维分丝帚化及成膜性,采用实验室模拟发酵法,探讨微生物接种量及发酵时间对秸秆纤维化学组分、纤维形态及膜力学性质的影响。结果表明,与对照相比,接种1%外源菌处理稻秸14天时降解率达到20%,纤维降解适中,细小纤维占比仅59.63%~67.91%,纤维间交织力增强,纤维的疏解与拆分效应提升,打浆能耗降低71.54%。且随发酵时间的延长,纤维膜的抗张强度先升高再降低,第7和14天时分别提高7.6%和4.64%;3%接菌量处理14天时,浆料重均和质量加权增幅最大至28.57%和49.36%,膜撕裂度最高达240.9 mN。抗张强度与纤维质量间无明显相关性,耐破强度与纤维质量加权长度间呈负相关,撕裂强度与纤维数均长度、重均及纤维长宽比间呈显著正相关。该研究为生物降解秸秆纤维地膜的开发应用可行性提供技术支撑。     

不同施肥处理对甘薯产量及土壤肥力与氮素利用的影响

针对江西甘薯主产区化肥投入量大、养分施用不均衡及肥料利用率低等问题，以‘赣薯4号’为试验对象，设置不施肥(T1)、习惯施肥(T2)、配方施肥(T3)、配方施肥下有机肥氮替代化肥氮20%(T4)、配方施肥减氮20%(T5)5个处理，研究不同施肥方式对甘薯叶面积、产量、土壤肥力、养分吸收以及氮素利用率的影响。结果表明：配方施肥各处理(T3、T4、T5)较T2提高了甘薯叶面积指数，并在移栽后60 d达到峰值，T4、T5在甘薯生产后期(90～120d)保持较高的叶面积指数。配方施肥各处理提高了甘薯产量及其构成因素，其中T5的单株结薯数、块根产量最高，为T2的1.73倍和1.87倍；单个薯块质量、商品薯率以T3最高，其次为T4。与T2相比，配方施肥各处理改善了成熟期的土壤理化性质，有机质含量显著增加了117.57%～130.91%;速效钾含量增加了10.19%～20.37%;碱解氮含量增加了19.04%～27.38%、土壤pH提高了0.05～0.14。配方施肥各处理促进了甘薯对氮、磷、钾养分的吸收，其中块根氮、磷、钾吸收量以T5最高，分别较T2显著提高187.02%、87.62%、80.80%;...