NJS-1型植保直流闭口式风洞设计与试验

针对农药雾滴飘移特性研究的需要,依照流体力学、空气动力学及相似理论设计了NJS-1型植保低速风洞。该风洞型式为直流闭口式,主要由进气段、动力段、过渡段、扩散段、稳定段、收缩段及试验段等部分组成,采用理论计算确定各段结构,风洞总体尺寸为20 m×2.7 m×4.3 m(长×宽×高);动力段流道型式为R+S级,叶轮直径1.2 m,叶片数为8,后导叶叶片宽度0.18 m,叶片数为7;扩散段为大角度扩散,扩散角40°;稳定段采用六角形蜂窝器和两层阻尼网组合设计;试验段长度为7.5 m,出口截面尺寸为1.8 m×1.2 m(高×宽)。通过性能试验测定了风洞试验段气流品质,试验结果表明:试验段风速1.0~10 m/s连续可调,气流动压稳定系数小于1.5%,气流紊流度小于1%;同时在1.0~9.0 m/s风速下测定试验段入口截面风场均匀性,表明随着风速的增加,风场的风速分布更加均匀。该文为进一步研究植保风洞的结构设计和飘移试验参数优化提供依据。     

生物炭基肥与紫云英联合还田对红壤区早稻干物质累积和氮素利用特征的影响

  【目的】  探讨生物炭基肥与紫云英联合还田对提高水稻产量与氮素利用率的影响,为同时实现稻区秸秆循环利用和降低氮肥用量提供参考。  【方法】  采用盆栽实验,设计不施氮肥 (CK₀)、施100%氮肥 (CK₁)、减施20%氮肥后分别施炭基肥 (BF)、紫云英 (MV) 以及两者联合还田 (BF + MV) 5个处理。分析了早稻地上部干物质累积量、产量构成及氮素吸收利用。  【结果】  与CK₁相比,减施20%氮肥后,紫云英和炭基肥单独或联合还田均可通过增加早稻千粒重和有效穗数而改善其产量构成;炭基肥单独或与紫云英联合还田不仅可有效提高早稻籽粒和地上部干物质量 (P > 0.05),而且分别显著提高了籽粒中氮素生理利用率11.8%与7.52% (P < 0.05);紫云英单独还田分别显著提高籽粒和地上部干物质量11.8%和7.62%,以及地上部氮素累积量10.9% (P < 0.05)。另外,由Pearson相关分析表明,减施20%氮肥条件下,紫云英还田与早稻千粒重和籽粒氮素累积量呈显著正相关关系,炭基肥还田与早稻地上部氮素生理利用率和干物质生产效率呈显著或极显著正相关关系。  【结论】  在确保红壤稻区早稻不减产的前提下,将秸秆炭化生产炭基肥与冬季豆科绿肥联合还田,既有利于提高作物秸秆资源利用率,又降低稻田氮肥用量,并提高氮素利用率,从而为水稻绿色生产开辟新途径和提供理论依据。     

马铃薯种薯切块机分级装置的设计与试验

针对传统马铃薯种薯切块机存在的切块均匀性差、不便于直接进行播种的问题,设计了一种安装在马铃薯种薯切块机上的分级装置。对分级装置的结构和工作原理进行了阐述,通过力学分析和运动分析确定了分级装置分级辊拨轮各部分的结构参数。选取分级辊组组数、分级辊组转速、上料量为试验因素,分级精度为试验指标进行正交试验,并用Design-Expert 8.0.6软件对试验结果进行分析,确定较优参数组合为分级辊组组数为7,分级辊组转速为110 r/min,上料量为40 t/h,并对较优参数组合进行了验证试验,验证试验结果表明在较优参数组合下的分级精度为98.7%,能够满足分级要求,本研究提供了一种用于马铃薯种薯切块机上的高效率、高分级精度的分级装置。     

考虑肥料溶解的压差施肥罐出口肥液浓度计算方法

压差施肥罐在中国的水肥一体化中得到了十分广泛的应用。该研究基于含源项的肥料输移扩散连续方程推导了考虑肥料溶解的压差施肥罐出口肥液浓度变化的理论公式,并通过参数描述肥料溶解过程对压差施肥罐出口肥液浓度变化的影响。通过与试验数据对比,理论公式计算的无量纲出口肥液浓度平均绝对偏差、均方差、几何平均偏差、几何方差和两倍偏差之间的预测分数的平均值分别为0.04、0.06、0.89、1.19和88.26%,验证了理论公式对出口肥液浓度计算的准确性。当参数取特定值时,理论公式可以转化为目前广泛应用的无量纲出口肥液浓度压差施肥罐出口肥液浓度的负指数公式。在此基础上,当罐内肥液浓度持续饱和且有充足的肥料可供长期溶解施肥时,考虑肥料溶解过程的均匀施肥方法被进一步探讨。该研究提出的考虑肥料溶解的压差施肥罐出口肥液浓度的计算方法可以实现压差施肥罐出口肥液浓度的准确预测,为考虑肥料溶解的均匀施肥提供可行方案。     

祁连山自然保护区灌木林灾害及防治对策

采取实地调查与资料分析方法，研究了祁连山自然保护区灌木林遭受的灾害主要为全球环境变化、人为破坏、病虫鼠危害及火灾危害4种。以气候为主的环境条件变化是祁连山区灌木林的种类组成和分布地域改变的主要原因。近、现代以来，人为的破坏和不合理利用使灌木林面积在其自然分布区域内迅速减少，并导致病虫鼠害和火灾的严重发生危害，加剧了灌木林的衰退。提出预防和控制灌木林灾害的对策为：(1)全球合作，减缓全球环境变化；(2)加强管理，制止人为破坏；(3)积极防治，减轻病虫鼠害；(4)全面监控，预防森林火灾。     

黄土高原水蚀风蚀交错区不同下垫面土壤水蚀特征实验研究

以位于黄土高原水蚀风蚀交错区的神东矿区为研究基地,以黄土、沙黄土、风沙坡、基岩风化坡地、人为弃矿渣为物质基础,采用野外人工模拟降雨的方法,重点分析不同组成物质和同一物质不同固结程度斜坡地的土壤水蚀特征。对系列实验数据,应用SPSS和DPS数据处理系统进行分析。结果表明:①在条件相近的情况下,场降雨侵蚀模数的排序为:黄土>沙黄土>沙坡>弃矿渣>风化壳;②在相同的雨强和坡度条件下,黄土坡面产流快,易形成细沟、浅沟,使坡地变得起伏不平;沙黄土坡面则产流慢,形成沟谷的时间较迟,但演化快。③多石块的粗骨性风化壳侵蚀量随降雨强度的增加而增加,但产沙过程却以产流初期最大,之后趋于减少并稳定;④同一物质不同堆积年限的坡地,在没有人为破坏的情况下,随着堆积年限的增加而固结程度提高,侵蚀模数由16 379 t/（km²·a）下降到1 227 t/（km²·a）。⑤弃矿渣坡地的侵蚀容易出现滑塌和滑坡,产沙过程波动明显,有短暂的高含沙量的泥石流过程。     

溶磷复合菌剂筛选及其对山核桃幼苗的生物学效应

为探究不同溶磷复合菌剂对山核桃幼苗生物学效应的影响,本研究从山核桃根际土壤中分离获得3株溶磷菌:果胶杆菌Pectobacterium cypripedii(R7)、伯克霍尔德氏菌Burkholderia sp.(R8)、肠杆菌Enterobacter sp.(R9)和4株自生固氮菌株:解聚糖类芽孢杆菌Paenibacillus glycanilyticus(G2)、葡萄球菌Staphylococcus sp.(G3)、假单胞菌Pseudomonas sp.(G4)、芽孢杆菌Bacillus sp.(G5),分别组合筛选出4种复合菌剂(R7G5、R8G4、R8G5、R9G4),并以蒸馏水为对照(CK),将其接种于山核桃幼苗的土壤中,通过测定接种处理后幼苗各项生长和生理指标,评价复合菌株对山核桃幼苗的作用效果。结果显示,R9G4和R8G5复合菌剂在蒙金娜无磷培养基(PVK)连续培养5 d后溶磷量显著高于其他组合。所有复合菌剂对山核桃幼苗均有促生作用;其中R8G5复合菌剂比其他复合菌的总体促生效果更为明显,施用后山核桃幼苗的根长、根面积、总生物量、全磷含量和可溶性糖含量较CK分别增加了105.53%、89.07%、52.94%、55.23%和91.99%;而施用R9G4复合菌剂后山核桃幼苗净光合速率(Pn)和全磷含量的提升效果最佳,较CK分别增加了79.47%和58.16%。本研究结果为进一步研制山核桃苗期促生菌剂提供了理论依据。     

盐碱草甸植被退化对土壤硝化作用强度的影响

为了解不同退化阶段盐碱草甸草原土壤硝化作用强度特征及其影响因素,采用空间代替时间的方法,以松嫩平原盐碱草甸草原植被退化过程中4种典型植物群落为对象,以未做处理为参照,设置刈割、施氮和刈割同时施氮3种处理,测定了土壤的硝化作用强度(NI)、pH值、电导率(EC)、含水量(SMC)和有效磷(OP)、硝态氮(NO^-₃-N)、铵态氮(NH+4-N)及全氮(TN)的含量。结果显示:(1)土壤NI与pH值、电导率、含水量、OP和NO^-₃-N呈极显著正相关关系(p<0.01);通过逐步回归分析的方法得出土壤NI的重要影响因子,重要影响因子对土壤NI影响强弱表现为:pH值>有效磷含量>含水量>硝态氮含量,并推断土壤硝态氮含量可作为土壤NI的一个重要表征参数。(2)未作处理时,星星草群落与碱蓬群落土壤硝化作用强度分别为13.4,13.5 mg/(kg·h),显著高于羊草群落和退化羊草群落的5.0,2.5 mg/(kg·h),刈割和施氮处理分别使星星草群落土壤NI提高96.88%,253.77%,混合处理使其提高413.70%,显著高于其他3种植物群落,由此可见,在人为刈割和施氮肥的干预下,星星草群落土壤铵态氮可能更易转变为硝态氮,氮素流失的风险也更大,因此可认为星星草群落处于盐碱草甸退化过程中的关键阶段。     

中国土壤中抗生素赋存特征与影响因素研究进展

近年来,环境介质中的抗生素污染问题日益严重,本文系统地回顾了近10年来中国土壤中抗生素赋存现状,其中磺胺类(sulfonamides,SAs)、氟喹诺酮类(fluoroquinolones,FQs)、四环素类(tetracyclines,TCs)和大环内酯类(macrolides,MLs)残留浓度较高,具有明显的地域性差异;同时对比评述了京津冀、长三角和珠三角地区土壤抗生素残留差异及污染来源,阐释了抗生素理化性质、土壤性质与土地利用类型和环境条件对土壤中抗生素残留的影响,并从微观污染机理和宏观污染调查两方面提出了今后的研究方向与发展重点,以为土壤抗生素污染机理认识与污染控制技术发展提供参考。     

森林土壤重金属的分布和迁移: 一种高密度采样方法的应用

The vertical distribution and migration of Cu, Zn, Pb, and Cd in two forest soil profiles near an industrial emission source were investigated using a high resolution sampling method together with reference element Ti. One-meter soil profile was sectioned horizontally at 2 cm intervals in the first 40 cm, 5 cm intervals in the next 40 cm, and 10 cm intervals in the last 20 cm. The migration distance and rate of heavy metals in the soil profiles were calculated according to their relative concentrations in the profiles, as calibrated by the reference element Ti. The enrichment of heavy metals appeared in the uppermost layer of the forest soil, and the soil heavy metal concentrations decreased down the profile until reaching their background values. The calculated average migration rates of Cd, Cu, Pb, and Zn were 0.70, 0.33, 0.37, and 0.76 cm year^-1, respectively, which were comparable to other methods. A simulation model was proposed, which could well describe the distribution of Cu, Zn, Pb, and Cd in natural forest soils.