基于EM38-MK2的滨海土壤电导率精确解译模型

以黄河三角洲为研究对象,通过土壤样品分层采集进行室内分析获得土壤电导率(1∶5)及采用EM38-MK2在采样点测量水平和垂直模式下土壤表观电导率,应用回归及多元逐步回归模拟分析的方法,研究土壤表观电导率与不同深度土层土壤电导率的相关性,并进行精度验证,以获得基于新型电磁感应仪的不同剖面深度处土壤电导率精确解译模型,实现区域尺度土壤盐分在不同剖面深度处空间分布格局快速评定.研究结果表明:多模式下测定的土壤表观电导率与不同土层土壤电导率呈现不同程度的显著性相关;联合多模式下土壤表观电导率解译土壤电导率的精度高于单一模式;表层土壤电导率协同土壤表观电导率可以提高亚表层及底层土壤电导率的预测精度.本研究可以为快速调查土壤盐渍化及盐渍土改良与利用提供思路,以节约成本和提高效率.     

不同比例有机肥替代化肥对水稻产量和氮素利用率的影响

在江西双季稻区进行30 a的田间定位试验,比较不施氮肥(CK)、施用化肥(NPK)、等养分条件下70%化肥配合施用30%有机肥(70F+30M)、50%化肥配合施用50%有机肥(50F+50M)、30%化肥配合施用70%有机肥(30F+70M)施肥条件下水稻产量、氮素吸收、氮素利用率的变化。结果表明:与等养分量NPK处理相比,有机无机肥配施处理能显著提高30 a双季稻平均产量(P0.05),增产幅度在2.47%～5.73%,其中30F+70M处理产量最高,且不同比例有机无机肥配施处理之间有显著差异,30F+70M处理显著高于50F+50M处理(P0.05)。在不同时间段,不同有机无机肥配施处理产量表现不同,低量有机肥配施处理在试验前期具有明显的增产优势,高量有机肥配施处理在试验中后期增产效果明显。与等养分量NPK处理相比,有机无机肥配施处理30 a平均吸氮量无显著差异,不同施肥处理每生产1 t籽粒对氮素的需求不同,有机无机肥配施处理(20.57～20.94 kg)低于NPK处理(21.77 kg),其中30F+70M、70F+30M处理具有较高的氮素生产效率。有机无机肥配施处理30 a平均氮肥吸收利用率与等养分条件下NPK处理无显著差异,但氮肥生理利用率显著提高。有机无机肥配施能提高双季稻产量、氮素利用效率,不同肥力水平稻田应选择适合的比例,中低肥力水平稻田以30%有机肥配施较为合适,而高肥力水平稻田宜选择50%、70%有机肥配施较为合适。     

热加工结合添加抗坏血酸对酸味西瓜制汁品质的影响

[目的]探究酸味西瓜品种SW制汁适应性及热加工技术.[方法]以6个品种的酸味西瓜为原料制汁,对其进行感官评价,后采用热加工结合添加抗坏血酸(Vc)对筛选出来的酸味西瓜品种制汁处理,分析热加工前后西瓜汁色泽、感官品质及风味物质变化.[结果]酸味西瓜品种黄瓤SW-20、SW-27和红瓤SW-14制汁感官评分较高.添加Vc有助于红色鲜榨西瓜汁的色泽保持;热加工后的红瓤和黄瓤西瓜汁色泽明显变暗,添加Vc有助于两种颜色热加工西瓜汁的色泽保持.添加Vc的热加工西瓜汁色泽、形态、滋味、气味及感官总分均显著高于未添加Vc的(p＜0.05).热加工前后西瓜汁总共鉴定出47种风味物质,醇类和醛类化合物种类最多,相对含量较高.热加工使西瓜汁风味物质种类增多,具有不良气味的呋喃类、6-壬烯醛相对含量增加,呈现清香味的2,6-壬二烯醇、3-壬烯醇相对含量减少;添加Vc使西瓜汁风味物质种类减少,呋喃类、6-壬烯醛相对含量减少,2,6-壬二烯醇、3-壬烯醇相对含量增多.[结论]SW-20、SW-14分别为较适宜制汁的黄瓤和红瓤西瓜品种,添加Vc有助于西瓜汁色泽保持,并能减轻热加工后西瓜汁产生的不良蒸煮风味,提升其感官品质.     

基于模糊综合评判法的新疆典型干旱区土壤盐漠退化风险评价

针对全球性重大环境问题之一的土壤盐漠化,以新疆准噶尔盆地南缘典型盐漠带为例,以土壤盐分含量、地下水埋深、黏粒含量、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、土壤pH值等作为评价指标,应用模糊综合评判法构建了新疆典型干旱区土壤盐漠退化风险评价方法,并对研究区土壤盐漠退化风险进行综合评价。研究结果表明：研究区存在不同等级的土壤盐漠退化风险,且整体呈现出由南向北退化风险逐渐增强的规律性;土壤盐漠退化以中度、高度、中高度风险为主,分别占研究区总面积的46.56%、23.01%和20.95%,低风险和极高风险的分布面积小。该评价成果对于指导当地农业生产、合理利用土地资源具有一定的理论价值。     

硅基膜材缓控释肥在红壤中的氮素释放特征研究

通过土壤培养法和饱和盐溶液蒸汽压法,研究硅基膜材缓控释肥在不同土壤温度、含水量和水蒸汽压条件下的氮素释放特性,探讨土壤温度、含水量和水蒸汽压因素对其氮素释放的影响,阐述其在红壤中的控释机制。结果表明:硅基膜材缓控释肥在红壤中的氮素释放速率均随土壤温度、水分含量和水蒸汽压升高而明显提高,其中温度是主要影响因素。不同条件下,包膜肥料的氮素释放率随培养时间的变化均符合一级动力学方程。包膜尿素在15、25、40 和60℃的红壤中,氮素累积释放率达80% 所需要的时间分别为140、110、25 和10 d。土壤含水量为10% 时,养分释放受抑制;当土壤含水量由20% 上升至40%,养分释放速率加快,释放期缩短20 d。养分释放速率常数k 随水蒸汽压差的增大而增加;相同培养时间内,氮素累积释放率H2O>KH2PO4 饱和溶液>KCl 饱和溶液。土壤温度和含水量均通过改变包膜内外水蒸汽压而影响养分释放速率。在实际应用过程中,致使硅基膜材缓控释肥膜内外水蒸汽压变化的因素,均对其养分释放速率产生影响。     

黄河三角洲农田灌溉前后土壤盐分时空变异特征研究

分别采用传统统计学和地统计学方法,定量分析了灌溉前、后黄河三角洲田块尺度下不同深度土层含盐量的空间变异性并分析空间分布特征。结果表明:除灌溉前0～10cm土层土壤含盐量呈强变异性外,其余各土层含盐量均表现为中等变异强度;灌溉前土壤盐分主要积聚在0～ 10 cm和40～60cm土层,灌溉后主要积聚在40～60 cm土层;灌溉使得0～10 cm和10 ～ 20 cm土层土壤含盐量降低,脱盐效果较好;除灌溉后0～10 cm土层的土壤盐分含量呈现弱空间相关性之外,其它土层均呈现强空间相关性;灌溉后与灌溉前相比,除40～60cm层土壤含盐量外,其余各土层土壤含盐量明显降低、土壤含盐量的等值线密集程度减弱、空间分布趋势明显变平缓;灌溉前各土层土壤含盐量高值区均分布在试验区中部偏北,而低值区则分布在试验区西北角,灌溉后除0～ 10cm土层土壤含盐量高值中心分布在试验区中北部外,其余各土层均分布在试验田块的中南部或中部,而低值中心的空间分布规律相似,主要分布在试验田的北部。     

苦杏仁去皮热风干燥适宜温度提高油脂品质

为探索适宜的杏仁热风干燥温度,以热烫去皮处理后的湿杏仁为试验材料,研究了热风干燥不同温度对杏仁及其油脂的感官、理化和营养品质的影响。结果表明,经热烫去皮、干燥处理后可以得到颜色较浅的杏仁油,有利于提高杏仁油的感官品质,但会造成杏仁油过氧化值显著升高(P0.05),油酸、亚油酸、十七碳烯酸、二十碳一烯酸等不饱和脂肪酸的比例和甾醇含量降低,棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、十七碳烷酸、二十碳烷酸、二十碳一烯酸的比例和总生育酚含量升高,对杏仁油的理化特性和营养品质产生影响。但不同脂肪酸及其伴随物种类、不同温度处理变化幅度不同。随着干燥温度的提高,干燥速率逐渐加快,杏仁及杏仁油的颜色逐渐加深,杏仁油亮度下降,酸价略有升高,但不同干燥温度之间差异不显著(P0.05);过氧化值呈上升趋势,且80℃以上干燥处理显著高于40℃和60℃干燥处理(P0.05);总不饱和脂肪酸、油酸、亚油酸、十七碳烯酸、二十碳烷酸的比例及β-生育酚、δ-生育酚及总生育酚含量总体呈下降趋势,棕榈油酸、棕榈酸、硬脂酸的比例和β-谷甾醇、总甾醇含量总体呈升高趋势。低温干燥有利于提高杏仁油中生育酚含量,而提高干燥温度则有利于杏仁油中植物甾醇含量的提高。尤其是干燥温度为80℃以上时,杏仁油的品质变化加快。因此,为提高杏仁油理化与营养品质,杏仁脱皮后的干燥宜在80℃以下的较低温度条件下进行。研究结果可为杏仁干燥和高品质杏仁油加工提供参考。     

水杨酸处理对山楂生物活性物质和抗氧化活性的影响

将大果山楂分别用1.5、3.0 mmol/L水杨酸浸泡处理5 min后于室温(25±2)℃条件下贮藏,以蒸馏水为对照对其还原糖、总酸、总酚、总黄酮、总三萜酸、抗氧化活性的变化进行跟踪测定,研究水杨酸处理对采后山楂生物活性物质及抗氧化活性的影响。结果表明,水杨酸处理会降低果实贮藏期间的还原糖含量,对总酸含量影响较小,可有效促进山楂贮藏期间(2~15 d)生物活性物质的合成与积累及抗氧化活性的提高,其适宜处理剂量为3.0 mmol/L,该剂量下总酚、总黄酮、总三萜酸含量与对照相比最大增加量分别为18.1%、13.9%、4.2%;DPPH·清除率和还原力最大分别比对照增加10.9%和22.4%。说明3 mmol/L水杨酸处理可用作提高山楂贮藏期间生物活性物质含量和抗氧化活性的采后处理手段。     

有机–无机肥配施比例对双季稻田土壤质量的影响

【目的】利用江西省稻田土壤质量演变定位监测试验为平台,系统分析长期不同施肥措施下土壤质量状况,明确提升红壤性双季稻田土壤质量的优化施肥措施。 【方法】长期定位试验设置 8 个处理,分别为不施肥处理 (CK),施磷钾肥处理 (PK),施氮磷肥处理 (NP),施氮钾肥处理 (NK),施氮磷钾肥处理 (NPK),施 70% 化肥 + 30% 有机肥处理 (70F + 30M),施 50% 化肥 + 50% 有机肥处理 (50F + 50M),施 30% 化肥 + 70% 有机肥处理 (30F + 70M),于 2012 年晚稻收获后测定 2 个土壤物理性质指标 (容重和总孔隙度)、7 个基础化学性质指标 (有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾和 pH 值) 及 3 个生物学性质指标 (细菌、真菌和放线菌数量),分析长期不同施肥对各土壤性质的影响,并运用主成分分析对各处理土壤质量进行综合评分,最后将综合得分进行聚类分析,以评价长期不同施肥措施对红壤性双季稻田土壤质量的影响。 【结果】经 28 年连续不同施肥处理后,各土壤性质在处理间均产生显著差异,但各土壤性质在处理间的变化趋势并不完全一致。化肥配施有机肥处理较化肥处理土壤容重降低 12.7%～20.6%,土壤孔隙度增加 2.3%～17.4%,有机质增加 22.5%～41.8%,全氮和碱解氮分别提高 9.8%～20.9% 和 11.1%～30.3%,全磷和有效磷分别提高 11.1%～71.7% 和 1.31～1.75 倍,pH 值提高 0.19～0.48 个单位;主成分分析方法将原 12 个土壤性质指标降维、提取出 2 个主成分,反映了原信息量的 87.4%,有机质、容重、真菌、全氮、有效磷、放线菌、总孔隙度、细菌、全磷和碱解氮在第一主成分上有较高载荷值,pH 值和速效钾在第二主成分上有较高载荷;各施肥处理下土壤质量综合水平高低排序为:30%F + 70M > 50F + 50M > 70F + 30M > NPK > NP > NK > PK > CK;聚类分析方法将长期不同施肥制度下稻田土壤质量划分为一级 (30F + 70M),二级 (50F + 50M、70F + 30M),三级 (NPK、NP),四级 (NK、PK、CK) 4 个等级。 【结论】与单施化肥相比,有机无机配施可有效增加土壤养分含量,改善土壤物理性质,缓解土壤酸化,提高土壤微生物数量,是提高红壤性双季稻田土壤质量的有效施肥措施。     

长期不同施肥对红壤性水稻土磷素及水稻磷营养的影响

【目的】合理的土壤磷素管理对作物生产和环境保护具有重要意义。南方双季稻田土壤磷素特征及磷素吸收信息相对缺乏,本文利用江西省稻田土壤质量演变定位监测试验为平台,系统分析长期不同施肥措施下土壤全磷、磷活化系数及水稻磷素吸收量的变化特征和全磷与磷盈亏的响应关系等,为指导磷肥合理施用提供重要科学依据。【方法】从1984年开始在江西省南昌市进行长期定位试验,设置8个处理,分别为不施肥对照(CK),PK、NP、NK、NPK、70%化肥氮+30%有机肥氮(70F+30M)、50%化肥氮+50%有机肥氮(50F+50M)、30%化肥氮+70%有机肥氮(30F+70M)。早稻施用纯N、P2O5和K2O量分别为150、60和150 kg/hm^2,晚稻分别为180、60和150 kg/hm^2。早、晚稻施用的氮、磷、钾化肥均分别为尿素、过磷酸钙和氯化钾,有机肥分别为紫云英(N、P2O5、K2O含量分别为0.30%、0.08%、0.23%)和腐熟猪粪(N、P2O5、K2O含量分别为0.45%、0.19%、0.60%)。除30F+70M处理,其余处理均为等氮磷钾设计。于1984-2012年每年早、晚稻收获期采集秸秆和稻谷计产,并于晚稻收获后,测定土壤全磷和有效磷含量。分析土壤全磷、磷活化系数(PAC)及早、晚稻磷素吸收量随种植年限的变化规律,研究土壤全磷含量与磷累积盈亏的响应关系。【结果】经29年连续试验,NK处理土壤全磷含量以每年4.6 mg/kg的速度下降,而含磷化肥处理土壤全磷含量升高速率为3.3~19.4 mg/(kg·a)。有机无机配施处理(70F+30M、50F+50M和30F+70M)升高速率平均为16.1 mg/(kg·a),是施NPK肥处理的4.89倍。施磷土壤全磷含量平均增至1.07 g/kg (2010-2012平均值),较初始值提高了1.18倍。不施磷肥处理土壤磷活化系数(PCA)由试验初始的4.24%下降至2.5%左右,施磷肥处理则均显著升高,其中有机无机配施处理平均升高至8.51%,平均年升高速率是施NPK处理的2.89倍。早、晚稻磷素吸收量,施磷肥(PK、NP和NPK)和化肥配施有机肥处理(70F+30M、50F+50M和30F+70M)均显著高于CK,提高幅度分别为29.9%~124%和28.6%~103%,均衡施肥(NPK、70F+30M、50F+50M和30F+70M)磷素吸收量显著高于不均衡施肥(PK和NP)处理,前者平均分别较后两者提高了38.7%和32.9%。早、晚稻产量与磷素吸收量呈极显著线性正相关关系,每吸收磷(P) 1 kg,早稻和晚稻产量分别可提高115和106 kg/hm^2。不施肥(CK)条件下,土壤全磷变化与累积磷盈亏间无显著相关关系,施NK肥处理土壤中每亏缺磷100 kg/hm^2,土壤全磷含量降低6.0 mg/kg,施化学磷肥的3个处理,土壤中每盈余磷100 kg/hm^2,平均提高9.3 mg/kg,而3个有机–无机配施处理,土壤中每盈余磷100 kg/hm^2,平均增加63.3 mg/kg,是无机磷肥的6.78倍。【结论】无论是单施化学磷肥,还是有机无机配施均有效提高土壤全磷含量及磷活化系数,且在等磷量投入条件下,有机无机配施较单施化肥的效果更优。建议减少中国南部红壤性稻田土壤的总磷输入量和提高有机肥施用比例,以改善粮食生产和保护环境。