半干旱黄土地区幼龄侧柏叶蒸腾的数学模型

 通过人工控制水分,形成单株幼龄侧柏的不同土壤水分梯度环境。在自然环境下对侧柏叶片定时、定位进行蒸腾速率及林冠层的光照、空气温度、空气湿度、叶水势和土壤水分等因子的同步观测。蒸腾速率与各个因子的相关分析表明:黄土半干旱地区侧柏蒸腾速率η_t/(μg·cm^-2·s^-1)与光照强度E/(μmol·m^-2·s^-1)、空气饱和差p_v/kPa、叶水势Ψ/kPa、气温t/℃的关系可以分别表示为:η_t=>αE_b,η_t=αp_vb,η_t=αψ^b,η_t=αt²+bt+c;侧柏的蒸腾速率η_t与气孔阻力R_s/(s·cm^-1)和土壤含水量W/％有密切关系,可以分别表示为:η_t=α+bW+cW₂+dW₃,R_s=α+bW+cW₂+dW₃。用气温、空气饱和差、叶水势3个因素建立了半干旱黄土地区幼龄单株侧柏蒸腾速率的非线性指数预测模型:η_t=0.6950_exp（0.03158t-14.2492/p_v+0.7606/Ψ）,经检验获得了满意的数值模拟结果。     

金沙江干涸峡谷中6种固氮绿篱品种剪枝中氮的矿化研究

A litterbag experiment of 12 weeks was conducted to study nitrogen mineralization process of prunings of six nitrogen-fixing hedgerow species in a dry valley of the Jinsha River. Prunings were incorporated into soil or used as mulch. The results indicated that pruning N of the six hedgerow species was mineralized fast in the first week and then decreased slowly in the rest of the study period. When prunings were incorporated into soil, the amount of nitrogen mineralized by the end of the first week accounted for 69.9%, 58.2%, 54.5%, 43.0%, 29.6% and 20.6% of the total N in prunings of Desmodium rensonii, Tephrosia candida, Leucaena leucocephala, Albizia yunnanensis, Acacia dealbata, and Acacia mearnsii, respectively. When prunings of L. leucocephala were used as mulch materials, the amount of nitrogen mineralized in the first week was 16.2% less than that of prunings incorporated into soil. The mineralization pattern of pruning N could be simulated by an exponent model N_t% = N₀₁% (1 -exp(-k₁t)) + N₀₂% (1-exp (-k₂t)) where N_t% is cumulative mineralized N in time t, N₀₁% and N₀₂% are readily and less readily mineralizable N in prunings, respectively, and k₁ and k₂ are rate constants. A half-life period of pruning nitrogen mineralization could also be determined by this model. The nitrogen content in the pruning residues decreased quickly in the first week but fluctuated thereafter. The initial C/N ratio was negatively related to the mineralization rate of prunings.     

滇池流域大棚土壤硝酸盐累积特征及其对环境的影响

对滇池流域主要大棚土壤的分析结果表明：随着大棚年限的增长,土壤剖面(0～60 cm)土层中硝态氮在不断累积,加重了土壤次生盐渍化;大棚内0～20 cm、20～40 cm土壤硝态氮含量与全盐的相关性均达极显著水平。同时对大棚区的地下水、地表水的分析结果表明：地下水中NO^-₃含量与土壤NO^-₃含量呈正相关,相关系数为0.945^**,大棚种植区土壤的NO^-₃累积严重威胁地下水环境;地表水中的总氮含量与大棚土壤NO^-₃含量的相关性很好(r=0.994^**),大棚种植区土壤的NO^-₃累积将加重滇池面源污染的负荷。     

土壤中镉、砷、铅的微生物效应及其临界值

测试了盆栽(水稻)土壤添加Cd,As,Pb对土壤微生物的效应。确定了真菌、放线菌、细菌以及硝化细菌在供试浓度范围内呈现显著刺激效应或显著抑制效应的浓度范围。计算了各类菌的ED₃₀值,据此确定,三元素对菌的毒性大小顺序为:As>Cd>Pb。还测定了Cd,As,Pb对明亮发光杆菌T₃,变种的效应。在盆栽试验中,发光度与土壤添加金属浓度呈显著高度负相关。在大田调查中,发光度与土壤可提取性金属浓度呈显著高度(Cd)或中度(As,Pb)负相关。通过盆栽试验证明,T₃,发光度100%和80%可作为二个级别的临界发光度,从而估算出相应的添加金属临界浓度。若从T₃临界发光度100%预测污染土壤可提取性金属临界浓度与容量,可望得到满意的结果。     

秸秆覆盖对旱作冬小麦农田土壤呼吸、作物产量及经济 环境效益的影响

基于2009-2011年田间试验, 研究了黄土旱塬区不同秸秆覆盖措施下冬小麦农田土壤呼吸和小麦产量变化, 计算了生产每千克籽粒产量下土壤CO₂的释放量, 并以此比较了处理间的经济 环境效益值。试验包括4个处理: 无覆盖对照(CK)、全年9 000 kg·hm^-2秸秆覆盖(M₉₀₀₀)、全年4 500 kg·hm^-2秸秆覆盖(M₄₅₀₀)和夏闲期秸秆覆盖(SF)。结果表明: 冬小麦生育期内土壤CO₂累积释放量在处理间无显著差异, 但第1年生育期为14.92~17.43 t(CO₂)·hm^-2, 显著高于第2年[12.95~13.69 t(CO₂)·hm ^-2](P<0.05), 处理和年份的交互作用不显著。与CK(产量5.03 t·hm^-2)相比, 秸秆覆盖降低了作物产量, 其中M₉₀₀₀ (4.71 t·hm^-2)与CK差异显著。经济 环境效益值计算结果显示, 冬小麦生育期内生产每千克籽粒释放2.96~3.16 kg CO₂, 处理间无显著差异。从各处理平均值看, 小麦产量以及经济 环境效益值均存在显著的年际差异, 降水偏少的第1年度作物产量(4.60~4.98 t·hm^-2)显著低于降水相对丰富的第2年度(4.50~5.47 t·hm^-2), 但经济 环境效益值(3.03~3.69 kg·kg 1、2.45~2.88 kg·kg^-1)结果相反。处理和年份对作物产量和经济 环境效益值具有显著的交互影响, 在缺水年份秸秆覆盖能够提高作物产量, M₉₀₀₀处理具有最优的经济 环境效益; 而在丰水年份, 秸秆覆盖导致产量显著下降, CK具有更好的经济 环境效益。     

环境因素对自然气调下双孢蘑菇呼吸速率影响的初步研究

研究了温度、容器内顶隙气体体积与双孢蘑菇体积比、O₂浓度、CO₂浓度及处理时间t对双孢蘑菇呼吸速率的影响,并采用多因素方差分析、重回归分析法,确定了双孢蘑菇呼吸速率的显著性影响因素,结果表明：温度对双孢蘑菇呼吸耗氧率R_O2、二氧化碳生成率R_CO2、呼吸商RQ的影响比体积比的影响更显著;25、18和4℃时,O₂浓度、CO₂浓度及时间t 3因素中,时间t对R_CO2的影响最大,而12℃时,CO₂浓度对R_CO2的影响最大;12℃时,随着体积比的增大,CO₂浓度、时间t的影响作用减弱,O₂浓度作用增强。     

根据天气预报估算参照腾发量

参照腾发量ET₀的实时预测对实时灌溉预报很重要。通过对普通天气预报信息进行解析,取得可用的合理数据,利用Penman-Monteith方法估算了北京大兴试区近10年逐日参照腾发量,最后与由实测气象数据计算的结果进行了对比分析。结果表明：解析气象因子与实测数据中,日照时数的相关系数为0.99,风速为0.90;t检验值日照时数为376.9042,风速为122.4295,远远大于t分布相应临界值2.576(α＝0.01),表明其可以认为是来自一个近似的总体样本。由日最低气温确定的实际水汽压和由实测相对湿度计算的实际水汽压,二者相关系数达到0.93,t检验值为153.3015。运用天气预报信息计算预测的ET₀与实测数据用Penman-Monteith方法计算的ET₀相比,相关系数达到0.9613,t检验值为209.1194,说明二者具有高度显著的线性相关性。如果日常天气预报准确度能够达到90％以上,用此理论预测参照腾发量将具有较大的参考价值和实际意义。     

减氮配施硝化抑制剂与菌剂对温室黄瓜产量品质和土壤氮素损失的影响

通过探究减氮配施硝化抑制剂DMPP与微生物菌剂及二者联合施用对温室黄瓜土壤氮素各主要途径损失及黄瓜对氮素吸收利用的影响,并结合黄瓜产量和品质,旨在筛选出温室黄瓜生产的适宜氮素损失调控措施。以黄瓜品种"津绿20-10"为试验材料进行田间小区试验,设置6个处理,分别为不施氮对照(CK)、常规施氮(CN)、减氮(RN)、减氮+DMPP(RND)、减氮+微生物菌剂(RNM)、减氮+DMPP+微生物菌剂(RND+M)。监测分析了土壤氧化亚氮(N₂O)排放、氨(NH₃)挥发和土壤剖面硝态氮(NO₃^--N)累积量,以及黄瓜对氮素的吸收利用、产量和品质指标。结果表明:(1)与CN相比,RN、RND、RNM和RND+M能够促进黄瓜对氮素的吸收和利用,提高氮素利用率。等氮条件下,RND+M可使黄瓜地上部植株氮素总吸收量增加18.93%,尤其是氮肥表观利用率(REN)和农学效率(AEN),分别达到25.30%和41.16 kg/kg(p<0.05),表现出明显的正协同效应,且优于硝化抑制剂或菌剂单施效果。(2)RN、RND、RNM和RND+M较CN可使土壤N₂O排放显著降低26.38%~41.45%、NH₃挥发明显减少28.82%~37.70%,0—120 cm土壤剖面NO₃^--N累积显著降低13.07%~62.32%;等氮条件下,RNM处理对土壤N₂O排放和NH₃挥发影响不大,但能显著降低90—120 cm土层NO₃^--N累积量,较RN降低27.35%。RND和RND+M可使N₂O排放分别降低20.11%和20.47%,0—120 cm土壤剖面NO₃^--N累积量分别降低30.06%和24.70%,减少氮素在土壤中的累积和淋失风险,但增加NH₃挥发风险(p＞0.05),总体表现为RND≈RND+M≥RNM≈RN。(3)RND+M处理产量为70.32 t/hm²,节本增收较RN增加5 150元/hm²,且其在提高黄瓜果实品质方面效果较明显,可溶性蛋白含量较RN及RNM处理分别提高16.36%与4.01%。综合经济效益和环境效益,尤其是土壤可持续发展角度考虑,试验条件下,追施氮素316 kg/hm²,同时配施2%纯氮量的DMPP与75 L/hm²菌剂,是实现温室黄瓜增产提质、绿色高质量发展的适宜氮素损失调控措施。     

温室作物叶-气系统水流阻力研究初探

温室作物叶-气系统水流阻力的确定对计算作物蒸腾量、制定温室作物灌溉制度以及调控温室小气候具有重要意义,但测量难度较大。该文通过对温室作物周围环境微气象条件的连续观测，计算分析了温室作物叶-气系统水流阻力各分项即叶片周围层流副层边界层阻力(r_b)、冠层上方湍流边界层阻力(r_g)、空气动力学阻力(r_e)和叶片气孔阻力(r_i)的变化规律。结果表明：温室内r_b比较稳定，平均约235 s/m，且与环境因素关系不甚密切；温室内黄瓜、西红柿类植物生殖生长期r_g<b，在计算r_e时，r_g的影响可忽略，取r_e≈r_b；利用基于能量平衡方程和空气动力学方程得出的叶-气温差计算公式计算得到r_i，符合其变化的一般规律；在此基础上计算了温室黄瓜的蒸腾速率，与实测值的一致性较好。     

轮作对设施蔬菜大棚中次生盐渍化土壤盐分离子累积的影响

2007 年8 月在江苏省宜兴市采集10 个典型大棚土壤及其邻近露地蔬菜地土壤调查其离子组成和电导率, 并选择2 个土壤具有次生盐渍化特征的大棚研究轮作(蓖麻-白菜-蓖麻、辣椒-白菜-辣椒)对土壤电导率(EC)和离子组成的影响。结果表明, 大棚蔬菜地土壤EC 显著高于露地蔬菜地土壤, 20%的大棚土壤已发生次生盐渍化(EC>500 μS·cm^-1); 大棚土壤的SO₄^2-、NO₃^-离子浓度显著高于露地蔬菜土壤, 说明SO₄^2-、NO₃^-是影响大棚次生盐渍化的主要离子。2 年3 茬大棚蔬菜地轮作试验结果表明, 蓖麻-白菜-蓖麻轮作导致土壤EC 下降5%, 辣椒-白菜-辣椒轮作使土壤EC 下降33%, 表明后者对土壤次生盐渍化改良效果优于前者。两轮作系统盐分离子累积差异主要在于SO₄^2-, 辣椒-白菜-辣椒轮作能降低土壤SO₄^2-的累积, 而蓖麻-白菜-蓖麻轮作则不然。建议根据次生盐渍化土壤主控盐分离子以及不同作物对盐分离子吸收累积偏向性选择合适的轮作系统, 实现轮作改良次生盐渍化最佳效果。     

不同灌溉方式对巨型塑料大棚环境因子的影响

为探讨灌溉方式对巨型塑料大棚环境因子的影响,采用膜下滴灌、膜下沟灌、裸露沟灌3种处理,研究了不同灌溉方式对棚内空气相对湿度、结露时间、土壤水分、棚内气温以及地温的综合效应。测试结果表明：与裸露沟灌相比,膜下沟灌、膜下滴灌均可降低棚内的相对湿度,其中膜下滴灌的降湿效果优于膜下沟灌;不同时刻、不同天气下的降湿效果不同,表现为白天的降湿效果优于夜晚,晴天的降湿效果好于阴天;膜下滴灌与膜下沟灌可以降低棚内的结露时间,提升棚内的气温与10cm地温,增加土壤含水量。     

长江下游防虫网覆盖塑料大棚内温湿度模拟

为了对防虫网覆盖塑料大棚内空气温度和相对湿度进行预测,该文根据能量平衡和质量平衡原理,建立了以塑料大棚外气象要素（太阳辐射、温度、相对湿度、风速、气压）为驱动变量,以塑料大棚结构（容积、表面积、通风窗面积、棚内地表面积）、覆盖材料（塑料薄膜透光率、防虫网目数）、小白菜（叶宽、叶面积指数）等为参数的塑料大棚内温湿度模拟模型,并根据试验观测资料对模型进行了检验。结果表明：模型能较好地预测长江下游地区防虫网覆盖塑料大棚内温度和相对湿度。模型对该地区夏季晴天、多云天和阴天覆盖防虫网塑料大棚内温度预测值与实测值的决定系数（R2）分别为0.93、0.92和0.87,回归估计标准误差（RMSE）分别为1.3、1.4和0.9℃,相对误差（RE）分别为5.8%、6.5%和4.1%;夏季晴天、多云天和阴天大棚内相对湿度预测值与实测值的R2分别为0.91、0.90和0.89,RMSE分别为4.1%、4.7%和3.2%,RE分别为4.8%、5.6%和3.8%。模型的建立也为防虫网覆盖塑料大棚结构优化和管理提供参考。     

北京地区温室大棚黄瓜生长期作物潜在病害的发生概率

在北京大兴区选择一普通温室大棚,观测正常管理方式下黄瓜生长期（2012年10月12日-2013年4月26日）温室大棚内的空气温、湿度数据,根据病菌侵染适宜的空气温度、相对湿度和叶片湿润时间,分析作物潜在病害的发生概率.结果表明,88.1％的潜在病害发生在凌晨和夜间,加强凌晨和夜间时段的温室管理是减少温室大棚病害发生的关键;潜在病害发生天数占观测周期内总天数的22.8％,2-4月潜在病害发生概率占全生育期的97.7％,其中3月最严重,占总量的53.3％,3月份温室大棚作物的食品安全潜在风险可能最大.研究结果可为北京地区温室大棚作物病害的管理提供科学依据.     

基于大型称重式蒸渗仪的日光温室黄瓜蒸腾规律研究

为探索在日光温室条件下黄瓜蒸腾规律,利用大型称重式蒸渗仪对其开展相关研究。研究发现,在试验采用的种植模式下,黄瓜全生育期（105 d）蒸腾量为147.74 mm,其中：苗花期、盛果期和尾果期蒸腾耗水量分别为14.06 、102.85和30.84 mm,日均蒸腾强度为1.41 mm/d,盛果期的蒸腾量占到蒸腾总量的69.6％。各生理指标、气象因子与蒸腾强度的相关性依次为：净辐射>相对湿度>水面蒸发量>叶面积指数>温度。经回归分析,建立了多个日光温室迷你黄瓜蒸腾经验模型,可用以估算蒸腾量。     

土壤消毒措施对土壤物理特性及黄瓜生长发育的影响

采用田间试验方法,研究了垄沟式太阳能消毒、石灰氮麦秸、垄鑫3种土壤消毒方法对日光温室土壤物理特性及黄瓜生长发育的影响。结果表明,垄沟式太阳能消毒处理对土壤物理特性未产生较大影响,处理后粗粉粒含量较对照降低9.5%,砂粒两个粒径(0.1～0.5mm、0.5～1.0mm)含量较对照分别增加39.4%、117.7%,其余组分无明显变化;石灰氮麦秸处理后黏粒含量增加163%,细粉粒两粒径(0.001～0.005mm、0.005～0.01mm)含量较对照分别增加52.1%和116.8%;施用垄鑫处理后土壤黏粒含量较对照降低65.8%,细粉粒两个粒径含量较对照分别降低33.0%、32.2%。不同处理对土壤微团聚体的形成均有一定阻碍作用,其中石灰氮麦秸处理对土壤团聚体的形成影响最大,其次是垄鑫处理,垄沟式太阳能消毒处理影响最小。3个土壤消毒处理都能提高黄瓜平均叶片数、平均株高、叶绿素含量和黄瓜产量,其中垄沟式太阳能消毒处理能显著提高黄瓜生物学指标,有良好的增产效果。     

塑料大棚设施菜地土壤次生盐渍化特征

以上海郊区规模化设施蔬菜园艺场为研究对象,监测了不同种植年限和不同种植模式的塑料大棚设施菜地土壤的主要理化性状,筛选了设施菜地土壤次生盐渍化特征指标,分析了不同深度土壤特征指标的变化规律。结果表明,与露天菜地相比,设施菜地土壤酸化、盐渍化、养分累积明显,田间最大持水量和土壤呼吸速率降低;各类种植年限和种植模式的设施菜地表层土壤(0~20 cm)可溶性盐分、硝态氮和全磷含量分别达到4.18 g·kg~(-1)、121.8 mg·kg~(-1)和1.38 g·kg~(-1),分别为对应露天菜地的2.9倍、1.7倍和1.6倍。综合考虑设施菜地和露天菜地土壤主要理化性状的显著性以及设施菜地土壤对作物的障碍影响和对环境的污染风险,选择p H值、可溶性盐分、硝态氮和全磷作为设施菜地土壤次生盐渍化特征指标,并采用土壤相对质量评价法进行评价。设施菜地土壤p H值随着深度的增加而升高,可溶性盐分、硝态氮和全磷则随着深度的增加而递减,其中硝态氮相对质量指数达到3.06;随着设施菜地种植年限的增加,土壤p H值逐步降低,硝态氮、全磷和可溶性盐分逐步累积,其中4~6年棚龄的p H值和可溶性盐分相对质量指数最高,7~9年棚龄的硝态氮相对质量指数最高,10年以上棚龄的全磷相对质量指数最高,茄果连作模式的可溶性盐分和硝态氮相对质量指数最高,叶菜连作模式的全磷相对质量指数最高。     

广西贺州地区温室内空气湿度时空变化研究

以温室为研究对象,探讨研究了晴天、阴天、雨天3种不同类型天气条件下温室内空气相对湿度与绝对湿度的日周期时空变化规律以及整个冬季空气相对湿度与绝对湿度的时空变化规律。为合理调控温室内空气湿度以控制作物病虫害、提高产量和改善品质提供科学依据。     

覆盖方式对温室辣椒结果期生长和水分利用的影响

在日光温室条件下, 通过地膜覆盖、秸秆覆盖、地膜加秸秆覆盖和对照共4 个处理的小区试验, 研究覆盖方式对温室辣椒结果期生长及水分利用的影响, 从中筛选出有利于温室辣椒生产的较佳覆盖模式。结果表明: 地膜加秸秆覆盖处理结果初期土壤温度升温幅度大于秸秆覆盖, 结果盛期和结果末期土壤温度降温趋势小于地膜覆盖; 各覆盖处理都显著促进植株生长, 增加结果期辣椒叶片叶绿素相对含量和植株总干重及各部分干重, 并显著提高辣椒产量, 减少耗水量, 其中, 地膜加秸秆覆盖表现尤为突出; 地膜加秸秆覆盖、地膜覆盖和秸秆覆盖处理的水分利用效率分别为对照的2.17 倍、2.09 倍、1.67 倍。总之, 地膜加秸秆覆盖是利于日光温室辣椒生产、提高水分利用效率的较佳覆盖方式。     

塑料大棚黄瓜节水灌溉的研究

本试验通过滴灌、微喷灌、多孔管喷灌和沟灌等四种灌水方式,得出滴灌、微喷灌和多孔管喷灌均较沟灌有明显的节水效果,节水率可达50％以上;除沟灌外,其它灌水方式棚内空气相对湿度均较低,这对缩短夜间结露时间和减轻或防止黄瓜的病害有一定的积极作用。多孔管喷灌管件连接方便,不易堵塞,成本低,是目前塑料大棚黄瓜栽培较理想的灌水方式。春茬黄瓜在土壤水势达330或450mmHg的产量最高,此时土壤实际含水量为22.8％,相当于田间持水量的80.3％,以上指标可作为本地区塑料大棚黄瓜灌水开始点的标准。     

地表覆盖对日光温室黄瓜生长发育及生理特性的影响

试验研究了秸秆覆盖、地膜覆盖和秸秆加膜覆盖对结瓜期日光温室嫁接和未嫁接黄瓜生长发育与生理特性的影响。结果表明,地表覆盖可有效促进植株生长,有利于雌花分化、提高坐瓜率、降低畸形瓜比例、缩短成瓜时间以及增加单瓜重、早期产量和总产量,其中以秸秆加膜覆盖效果最明显,秸秆覆盖和地膜覆盖次之,嫁接效果优于未嫁接。秸秆覆盖、地膜覆盖和秸秆加膜覆盖均可不同程度提高黄瓜净光合速率、光能利用效率和水分利用效率,且以秸秆加膜覆盖效果最好,嫁接优于未嫁接。秸秆覆盖与秸秆加膜覆盖均可显著增加黄瓜叶片叶绿素含量,增强黄瓜根系活力,而地膜覆盖却使叶绿素含量低于对照,根系活力在结瓜后期低于秸秆覆盖与秸秆加膜覆盖处理,但仍高于对照。