~(15)N示踪的水稻氮肥利用率细分

以粳稻武运粳23和超级杂交籼稻Y两优2号为供试品种,应用15N示踪方法研究不同时期施肥对水稻不同阶段氮肥利用率的影响,以确定不同时期施肥的最佳阶段氮肥利用率。结果表明,基肥在基肥阶段(移栽后的8 d左右)的吸收利用较低,2012年水稻基肥氮(15N)吸收量不到5 kg hm–2,2013年最大为7.5 kg hm–2,回收利用率在1.5%~11.5%之间;基肥主要是在蘖肥阶段(分蘖肥与穗肥之间)被吸收,其回收利用率在6.6%~24.9%之间,平均为15.6%;穗肥阶段(穗肥后到成熟)基本不再吸收基肥。基肥氮的总体恢复利用效率不高,在9.1%~22.8%之间,品种及氮肥运筹对基肥氮的总体恢复利用效率影响不显著。蘖肥主要在蘖肥阶段发生作用,施穗肥后水稻基本不再吸收蘖肥。蘖肥的总体恢复吸收利用率和基肥相当,在17%~34%之间,Y两优2号高于武运粳23。穗肥的回收效率最高,在54.0%~82.1%之间,武运粳23低于Y两优2号。水稻在整个生育期的总体氮肥恢复效率随氮肥用量的增加而下降,变化在32%~64%之间。水稻一生中吸收积累的氮素中,基肥的贡献占4.13%~10.59%(平均6.92%),蘖肥占3.98%~11.75%(平均7.58%),穗肥占13.32%~37.56%(平均26.02%),土壤的贡献在45.71%~70.83%(平均59.91%)之间。基蘖肥用量越大,其损失也越大,总体氮肥利用率也越低。研究结果证明,在水稻氮肥管理中必须考虑水稻各阶段对不同时期施肥的吸收利用情况,从而提高水稻氮肥利用效率,保证产量的同时减少不必要的损失。     

添加生物炭的水芹湿地对农村低污染水的净化研究

为研究生物炭对湿地处理污水的效果,以种植水芹的湿地系统为对象,通过盆栽试验研究了添加1%和5%煅烧温度为500℃和700℃的两种生物炭对低污染水的净化作用及其对水芹生长的影响。结果表明:加入1%煅烧温度为700℃和500℃生物炭的水芹盆中,系统表面水TN浓度均值在4.05~4.18 mg·L~(-1),低于不加生物炭对照组。煅烧温度为500℃,添加量为1%的生物炭处理组的氨挥发损失总量为96.07 kg·hm~(-2),显著提高;而煅烧温度为700℃,添加量为1%的处理组的氨挥发损失总量(43.02 kg·hm~(-2))与对照相当,其植株地上部分生物量和养分累积量较大,且该种生物炭对土壤养分有一定的固持作用,具有较好的正面效应。通过生物炭和水芹湿地系统的耦合,筛选出了较优的生物炭类型,其在净化污水的同时降低了对环境的负面影响,有效利用了污水中的氮、磷等养分资源,从而为设计农村低污染水的生态修复工程提供了基础数据和技术支撑。     

生物炭不同施加方式对水稻生长及产量的影响

生物炭对固炭减排、土壤改良等有良好的效用,近年来对其应用研究得到了广泛关注。然而,到目前为止,鲜有报道考察生物炭施加方式对作物生长的影响,而这对于生物炭的推广应用及其环境效用综合评估都有直接影响。为此,本研究采用水稻土柱试验,通过添加不同生物炭,即小麦秸秆(WBC)和木质锯末(SBC)分别在500℃和700℃制备的4种生物炭,研究其在混合施加或表面施加这两种施加方式下对水稻生长的影响。研究结果表明:(1)与对照相比,施加生物炭的处理对水稻株高和反应叶绿素含量的SPAD值(Soil Plant Analysis Development)有积极影响,株高在抽穗期、灌浆期、成熟期表施处理大于混施处理。表施处理SPAD值和归一化植被指数NDVI(Normalized Different Vegetation Index)略小于混施处理。(2)生物炭施加显著提高水稻结实率,增幅4.88%~8.39%,表施处理的结实率均高于对应的混施处理,但表施和混施处理对有效穗数、穗粒数、千粒重影响差异不显著。(3)生物炭促进了水稻增产,而生物炭表施处理较混施对水稻增产的效应更为明显。(4)生物炭增加了水稻的收获指数,增幅2.58%~10.56%,表施和混施处理对收获指数影响无显著差异。(5)施加生物炭普遍提高了氮磷钾偏生产力,较对照提高了9.81%~36.25%。     

麦秸还田下生活污水灌溉对水稻产量及氮素吸收利用的影响

研究生活污水灌溉处理对麦秸还田与不还田条件下水稻产量、氮素吸收及利用的影响,以期为污水中养分的稻田回用及配套肥料的合理施用提供依据。结果表明,与不施肥处理相比,各施肥处理均提高了稻谷产量,增产率为9.25%~20.47%,不同施肥处理间无显著差异。与清水处理常规施肥相比,污水灌溉在减少氮肥用量44.41%的条件下,稻谷产量没有显著降低,各处理间氮素利用均无显著差异。麦秸还田与生活污水灌溉耦合的方法既能减少化肥施用量,又能保证水稻高产及其氮素吸收,因此,此方法是一种可行的农业管理方式。     

三种类型农田排水沟渠氮磷拦截效果比较

为了了解太湖地区不同类犁农田排水沟渠对N、P拦截效果的影响,分别在野外构建了3种类型的农田排水沟渠,即生态沟渠、混凝土沟渠和土质沟渠.研究了不同进水N、P浓度、不同水力停留时间和不同进水流速条件下,3种类型沟渠的N、P拦截效果.结果表明:在水力停留时间分别为24 h和48 h静态试验以及在固定进水流速的动态试验中,沟渠对不同进水N、P浓度的N、P去除牢大小顺序是:生态沟渠、土质沟渠和混凝土沟渠,其中,生态沟渠明显优于其他沟渠.在固定进水浓度的条件下,沟渠在不同水力停留时间下的N、P去除率大小顺序为;生态沟渠、土质沟渠和混凝土沟渠,其中,生态沟渠明显好于其他沟渠.在高、低两种进水流速和固定进水浓度条件下.生态沟渠在低进水流速下的N、P去除率明显优于其他沟渠.在不同进水浓度条件下,生态沟渠最佳水力停留时间为48 h.     

生物炭添加对酸化土壤中小白菜氮素利用的影响

针对菜地土壤酸化趋势显著、氮肥利用率低下等突出问题,以小白菜为供试作物,设置了前3季连续施用化肥氮及后2季不施化肥氮的5季盆栽试验,研究生物炭添加对酸化土壤上连续多季种植小白菜的产量、氮肥利用率以及土壤供氮能力的影响。结果表明:在连续添加化肥氮的条件下,生物炭添加显著增加了小白菜的产量及氮素累积量,有效降低了土壤速效氮含量,并提高了土壤速效氮中NO3--N含量比例,缓解了土壤酸化趋势,降低了小白菜中硝酸盐含量,增加了氨基酸含量,提高了氮肥利用率;在停止施用化肥后,生物炭添加处理仍能保持较高的土壤速效氮含量,提高土壤固持氮素的有效性,促进植株对氮素的吸收利用,从而使产量维持在施氮条件下的高水平。研究表明生物炭添加对土壤氮素具有"削峰填谷"的调节功能,能够有效促进氮素的吸收转化,从而有利于维持高产。     

长江三峡库区土壤动物群落结构初步研究

于长江三峡大坝工程开工前的1998年,对三峡库区几个地点（秭归、万县、神农架）不同海拔和生境下的土壤动物群落进行了调查研究.研究表明,整个地区不同生境中土壤动物的优势类群为线虫;常见类群有螨、弹尾目、线蚓、熊虫和猛水蚤目等;同一地点不同植被下,土壤动物类群之间存在着一定的相似性和差异.相关性检验表明：土壤节肢动物类群数与个体数之间的相关性受海拔、植被影响不大.研究还发现,生境条件（海拔、植被类型等）越优越,土壤动物的多样性指数越高.不同群落相似性比较显示,海拔相同、植被相近的群落相似性指数高.对线虫、螨类和弹尾目的数量差异分析表明,秭归地区三个类群受植被、海拔影响不大;万县地区海拔对蜱螨、弹尾目影响较大;神农架地区线虫分布受植被影响较大,螨类和弹尾目在不同植被和土层广布,而该地区枯枝落叶层中螨类数量随植被、海拔变化显著.     

稻草基生态护坡板及其拦截污染物效率的实验研究

以稻草为主要原材料,采用"复合压板"工艺,研制一种可以复绿的护坡基材。经过高羊茅草种子的发芽试验表明:该基材可以作为植物生长的载体,并为植物提供营养供给。基材绿化后形成的护坡材料在径流速度为0.5L/s和坡度55o的条件下,可以有效延迟径流停留时间,对悬浮固体的平均拦截效率为85%,对水溶性磷和泥沙结合态磷的平均拦截率为93%和84%。经过生物安全性测试,表明稻草基护坡材料具有环境安全性。生态护坡材料的开发,可以有效遏制我国大量稻草资源的浪费以及缓解污染环境。     

秸秆粪便生物水解好氧堆肥处理研究及应用

[目的]研究秸秆粪便生物水解好氧堆肥处理工艺。[方法]采用序批式混合堆积水解处理、渗滤液A2/O处理循环利用和日光温室好氧条垛堆肥系统工艺,配以强制增氧和拌混装置,以克服静态堆肥水分、温度无法调控和堆腐不均匀等缺陷。[结果]含水率、pH值和温度的变化基本与传统的堆肥参数变化一致;堆肥周期可缩短至10～11d;10d内水溶性有机碳和水溶性总氮降解50%以上,烟草发芽率大于60%。利用熟料生产有机肥和有机-无机复合肥,其配料比例可达40%～60%。[结论]该研究中堆肥熟料产品性质稳定,且可以降低生产成本。     

改性牛粪-树脂颗粒对水溶液中孔雀绿的吸附动力学研究

通过化学方法改性牛粪,并与树脂结合制得一种新型的吸附材料--改性牛粪-树脂颗粒.本研究通过静态实验方法检验所制备颗粒对水溶液中孔雀绿的吸附等温和吸附动力学过程,并利用Langmuir和Freundlich吸附等温方程以及准二级动力学方程和颗粒扩散模型对实验数据进行拟合.吸附等温实验结果表明,改性牛粪-树脂颗粒对水溶液中孔雀绿的吸附等温过程符合Langmuir方程,颗粒直径对最大吸附量产生一定影响,颗粒直径大于2 mm、1～2 mm和小于1 mm时的最大吸附量分别为158.73、185.19和128.21 mg·g-1.吸附动力学实验结果表明,颗粒扩散模型能够更好地描述改性牛粪-树脂颗粒对水溶液中孔雀绿的吸附过程(r2>0.98).在吸附动力学实验中,随着染料的初始浓度由40mg·L-1增加到150mg·L-1,扩散速率参数K从0.675 3 mg·g-1·min-1增加到1.644 0 mg·g-1·min-1;当牛粪-树脂颗粒的量从2.000 0 g增加到10.000 0 g时,扩散速率从1.603 3 mg·g-1·min-1下降到0.893 7mg·g-1·min-1;当搅拌速度从100 r·min-1增加到300 r·min-1时,扩散速率从1.176 8 mg·g-1·min一.增加到1.4174mg.g-1.min-1.在实验采用的3个粒径情况下,1～2mm粒径时扩散速率最高(1.569 8mg·g-1·min-1).