滴灌施肥对设施菜地N2O排放的影响及减排贡献

以京郊典型设施菜地为研究对象,设置了农民习惯(FP)、水肥一体化(FPD)、优化水肥一体化(OPTD)和对照(CK)4个处理,采用静态箱-气相色谱法,分析了设施菜地N_2O排放特征及其影响因素,评估了滴灌施肥对水氮利用效率的影响和N_2O排放量的减排贡献。结果表明:N_2O排放在施肥和灌溉事件后呈现出一段短而急促的排放峰,基肥期排放峰持续10 d左右,追肥持续时间为3~5 d,水肥一体化技术能降低N_2O排放峰值和持续时间,N_2O排放通量变化范围为-2.67~22.56 mg N·m~(-2)·h~(-1);在保持作物产量的条件下,FPD、OPTD处理分别比FP处理减少N_2O排放29.41%、32.63%,FPD处理的氮肥偏生产力和灌溉水利用效率比漫灌FP处理分别增加14.62%和43.54%。可见,在相同施氮量的条件下,改常规漫灌方式为滴灌,能降低设施菜地N_2O排放29.4%,同时氮肥和灌溉水利用效率分别提高14.62%和43.54%,是未来设施菜地值得推荐的一种生产技术。     

ESR、FSHβ及OPN基因多态性与母猪繁殖性状的关联分析

采用PCR-RFLP法对大白猪和长白猪猪群进行了雌激素受体基因（ESR）、卵泡促激素β亚基基因（FSHβ）和骨桥蛋白基因（OPN）等3个与繁殖性能相关的基因多态性检测,并对不同基因型的总产仔数、产活仔数及出生窝重进行了相关分析。结果表明：①在长白猪中,ESR和OPN基因的优势基因是A等位基因,FSHβ基因的优势基因是B等位基因;在初产母猪中,ESR基因BB型个体比AA型个体总产仔数、产活仔数及出生窝重高,FSHβ基因AA型个体比BB型个体总产仔数、产活仔数及出生窝重上高,OPN基因BB基因型个体比AA基因型个体总产仔数少1.20头,差异显著（P＜0.05）;在经产母猪中,OPN和FSHβ基因AA型个体比BB型个体总产仔数和产活仔数高,ESR基因总产仔数、产活仔数规律与初产母猪相反。②在大白猪群体中,ESR基因的优势基因是A等位基因,FSHβ和OPN基因的优势基因是B等位基因;在初产母猪中,ESR基因AA型比BB型个体产活仔数和出生窝重高,OPN和FSHβ基因AA型个体比BB型个体总产仔数和产活仔数高;在经产母猪中,ESR、FSHβ及OPN基因全都表现出BB型比AA型个体总产仔数和产活仔数高的趋势。     

ESR、FSHβ及OPN基因多态性与母猪繁殖性状的关联分析

采用PCR-RFLP法对大白猪和长白猪猪群进行了雌激素受体基因(ESR)、卵泡促激素β亚基基因(FSHβ)和骨桥蛋白基因(OPN)等3个与繁殖性能相关的基因多态性检测,并对不同基因型的总产仔数、产活仔数及出生窝重进行了相关分析.结果表明:①在长白猪中,ESR和OPN基因的优势基因是A等位基因,FSHβ基因的优势基因是B等位基因;在初产母猪中,ESR基因BB型个体比AA型个体总产仔数、产活仔数及出生窝重高,FSHβ基因AA型个体比BB型个体总产仔数、产活仔数及出生窝重上高,OPN基因BB基因型个体比AA基因型个体总产仔数少1.20头,差异显著(P<0.05);在经产母猪中,OPN和FSHβ基因AA型个体比BB型个体总产仔数和产活仔数高,ESR基因总产仔数、产活仔数规律与初产母猪相反.②在大白猪群体中,ESR基因的优势基因是A等位基因,FSHβ和OPN基因的优势基因是B等位基因;在初产母猪中,ESR基因AA型比BB型个体产活仔数和出生窝重高,OPN和FSHβ基因AA型个体比BB型个体总产仔数和产活仔数高;在经产母猪中,ESR、OPN及FSHβ基因全都表现出BB型比AA型个体总产仔数和产活仔数高的趋势.     

中国农区水体环境质量预警体系构建的研究(简报)

该文根据中国农区水体环境质量的实际情况,提出了农区水体环境质量预警体系的概念及其构建原则,设计了由基础数据层、专业服务层和决策应用层构成的预警框架体系,并对农区水体环境质量预警体系的主要功能进行了阐释.文中提出了中国农区水体监测网络及其预警指标体系.该研究可为农区水体环境质量预警系统的真正建立和国家水资源安全提供依据和保障.     

SIMETAW模型在辽西北地区的验证与应用

 【目的】验证美国加州大学开发的作物蒸散量－SIMETAW（simulation of evapotranspiration of applied water）模型在中国辽西北地区应用的有效性。【方法】利用辽西北地区的作物、土壤和气候数据运行模型,将当地主要作物蒸散量的模型模拟值与田间实测值进行对比分析;同时,在模型验证的基础上模拟分析当地主要作物生育期内蒸散量和所需灌水量的多年平均情况。【结果】主要作物生育时期内模型模拟的蒸散强度曲线和实测曲线变化趋势基本一致,蒸散总量模拟值和实测值比较接近,相对误差均在10％之内。利用模型模拟当地玉米、大豆和谷子生育期内蒸散量多年平均值分别为514.15、449.64和389.12 mm,所需灌水量分别为208.4、220.93和116.17 mm。【结论】SIMETAW模型在辽西北地区对玉米、大豆和谷子蒸散量的模拟比较准确,模型有效,可以进一步应用该模型开展作物的水分管理研究和指导灌溉。     

人工湿地中不同深层基质净化畜禽养殖废水的研究

选用活性炭与炉渣（3:1）、陶粒和火山岩作为垂直流人工湿地基质,进行不同基质净化畜禽养殖废水的效果研究,以及基质对污水的净化效果与时间关系的研究。结果表明：三种基质对总磷（TP）都有很好净化效果,最大去除率分别得到了99.6％、79.8％和92.3％,与此同时,三者对浊度也有很强的去除效果,分别得到了98.5％、90..6％和82.8％.其中活性炭与炉渣混合对生物需氧量（COD）和总氮（TN）去除比陶粒和火山岩强,可达到了93.2％和68％.火山岩和陶粒对COD去除率为58.6％和53.6％,而两者对TN最大去除率为38.2％和14.4％,对硝态氮去除率分别得到74.1％和61.3％。在0～5天这个时间段,模型内污水各项指标降低迅速,随后对废水的净化效果趋于稳定。     

农业立体污染与水体富营养化解析

在对我国富营养化水体的现状、危害的全面分析基础上，从农业立体污染的角度解析水体富营养化的发生原因、污染方式和治理对策，阐释了农业立体污染对水体富营养化的影响及采取综合防治措施的必要性。提出从农业立体污染防治的思路和措施入手控制水体富营养化是解决我国水环境问题的有效途径。     

猪粪固体自然堆放方式下含氮气体排放规律及其影响因素研究

针对我国畜禽固体废弃物自然堆放管理过程中含氮气体排放欠缺系统研究、排放规律尚不清晰的现状,以长江流域生猪固体废弃物典型自然堆放方式为例,采用静态箱一气相色谱法、化学发光法、磷酸甘油溶液吸收法对猪粪固体堆放下N20、NO、和NH33种主要含氮气体排放进行了一个堆肥周期的系统观测,深入研究了猪粪固体堆放管理方式下3种含氮气体排放规律及其影响因素。一个堆放周期的试验结果表明：在固体贮存堆体最初含水量较多的情况下,NH3前期排放较多,后期排放比较少,受堆体氨态氮浓度影响较大。N2O和NOx的排放规律基本相同,都呈现前期排放量较小,后期排放增多的态势,这与降雨导致的酸性环境加剧硝化反硝化作用有关。堆体表面与堆体内部剖面N20的排放趋势基本相同,而堆体下部土壤剖面的N20受堆体影响较小。     

滴灌施肥对冬小麦农田土壤NO_3~--N分布、累积及氮素平衡的影响

【目的】黄淮海平原高产麦田水肥资源的大量投入带来了水肥利用率低、氮素损失量大等一系列问题,本文研究了滴灌施肥对黄淮海平原冬小麦大田氮素利用和损失的影响,以期为小麦高产高效施肥提供新的技术手段。【方法】以尿素、NH4H2PO4和KCl混合的水溶性肥料为材料,在山东桓台进行冬小麦主要生育期测墒补灌并随水施肥的田间试验,设置4个施氮量处理,即N0(不施肥)、N1(94.5 kg/hm2)、N2(189 kg/hm2)和N3(270 kg/hm2),分析了大田土壤NO-3-N空间分布、剖面累积及氮素的平衡。【结果】1)滴灌施肥24 h后,随施氮量的增加,在滴头周围水平方向上土壤NO-3-N从在湿润土体边缘聚集逐渐变化为在滴头下方聚集,当施氮量为189 kg/hm2时,滴灌施肥后滴头下方和湿润土体边缘的NO-3-N含量差异不显著,在滴头周围水平方向上均匀性最好;NO-3-N在滴头下方土壤内随水运移深度主要在60 cm以上,滴灌施肥后滴头下方垂直方向上NO-3-N没有在湿润体边缘聚集。2)冬小麦收获后,0—100 cm土壤剖面NO-3-N累积量随施氮量的增加而逐渐增加,且施氮量超过N 189kg/hm2后,土壤剖面NO-3-N累积量的增加幅度加大,0—40 cm土层的NO-3-N增加量显著高于其他土层,N0、N1、N2和N3处理0—40 cm土层NO-3-N累积量所占比例分别为66%、72%、72%和71%。3)随着施氮量的增加,冬小麦吸氮量和籽粒产量先增加后下降,而0—100 cm土层氮素残留量、表观损失量不断增加,滴灌施肥条件下氮素表观损失量较低,N1、N2和N3的表观损失率分别为20%、17%和16%。【结论】滴灌施肥措施下,合理的灌溉量可以调节滴灌施肥后硝态氮主要向下运移至作物根区范围,集中在作物根系最密集的0—40 cm范围内,肥液浓度对硝态氮运移深度影响不大。施入适宜量氮肥有利于提高滴头下方湿润体内水平方向上NO-3-N分布的均匀度,从而促进作物对氮素的吸收。施氮量为189 kg/hm2的N2处理获得了最高的籽粒产量和氮肥利用效率,播前和收获后根区土壤NO-3-N累积量基本达到平衡,是试验筛选出的最佳滴灌施氮模式。     

农田土壤呼吸特征及根呼吸贡献的模拟分析

采用静态箱法研究了黄淮海平原典型农田土壤CO2排放通量的日变化、季节变化特征,分析了土壤温度、水分对土壤呼吸的影响;并利用反硝化一分解(DNDC)模型定量化研究了根呼吸对土壤总呼吸的贡献.结果表明,在作物生长季节内棉花地、休闲地和冬小麦/夏玉米地土壤CO2排放均表现出明显的季节变化规律.土壤CO2排放季节变化的总体趋势是夏季高、其他季节低,与对应气温的动态变化基本一致.冬小麦/夏玉米地土壤CO2排放通量高峰值为2324 mg·m-2·h-1,棉花地为1111.9 mg·m-2·h-,休闲地为436.07 mg·m-2·h-1.土壤CO2季节性排放受温度的影响最大,其中与5 cm地温的相关性最好,与土壤湿度的相关性不太明显.同一种种植模式施氮量高的处理CO2平均排放通量大于低的处理.同时根据DNDC模型估算,玉米根际呼吸对土壤呼吸的贡献最大,为91%～95%,棉花和冬小麦根际呼吸比例分别约为70%和80%.施氮不仅影响土壤微生物的呼吸而且还影响到根系呼吸.