基于DNDC玉米种植条件下土壤温室气体排放研究

为了探究山西省太谷县玉米种植情况下整个年份土壤的排放规律,应用2016年太谷县气象、土壤和玉米种植数据,利用参数本地化后的DNDC模型模拟2016年玉米生长整年的排放。结果表明,土壤碳排放发生变化主要是在种植玉米后,尤其是在玉米收获后,土壤碳排放在一定时间内呈上升趋势,一年内土壤碳排放呈现平稳—上升—降低的趋势;土壤氮排放随着作物生长而发生变化,作物生长期的氮排放较非作物生长期提高94%,排放峰值出现在作物生长后期,10 d累积氮排放量最高达0.084 kg/hm2;环境排放与施肥量呈正相关,其中,标准施肥量(1 050 kg/hm2)下硝酸盐排放是高施肥量(2 100 kg/hm2)的35%,且施肥量越高,硝酸盐淋洗量越高。     

晋南农作区耕地有机质空间分布特征及影响因素研究

为探究环境因子和不同种植管理因素对耕地土壤有机质含量空间分布特征的影响,以山西省运城市垣曲县作为研究区,利用地统计学与地理信息系统相结合的方法,分析耕地土壤有机质含量的空间分布格局,采用Pearson相关分析和方差分析讨论耕地土壤有机质含量的影响因素.结果如下:(1)垣曲县耕地有机质含量介于3.90～34.40 g/k...     

两种城市污泥的小白菜效应研究

为确定太谷、农大两种污泥肥料在菜园土壤中的适宜施用量,通过单因素盆栽试验研究了太谷、农大2种不同城市污泥对小白菜产量、养分及重金属含量的影响。结果表明:适量施用污泥能增加小白菜产量,2种污泥的适宜施用范围不同,太谷污泥的适宜施用量为20 g·kg-1土,农大污泥的适宜施用量为120 g·kg-1土。施用污泥增加了小白菜氮、磷、钾养分含量和重金属含量。太谷污泥小白菜N、P、K含量的增幅依次为NKP,农大污泥小白菜N、P、K含量的增幅依次为PKN。随着太谷污泥施用量的增加,小白菜Cu、Zn、As、Hg 4种重金属含量均呈增加趋势。随着农大污泥施用量的增加,小白菜Cu、Zn含量呈增加趋势,As、Hg含量呈先增加后减少的趋势。小白菜重金属铜、锌、汞含量均是地上部低于地下部,而砷含量则为地上部高于地下部。在本试验的2种污泥不同施用量下,小白菜重金属含量均未超过国家蔬菜质量控制标准(GB 2762—2005)。     

硝酸钙泥、硝酸镁泥肥料化的土壤效应

利用盆栽试验研究了硝酸钙泥、硝酸镁泥及其与有机、无机肥料配合下对土壤肥力性状的影响。结果表明:施肥处理使土壤pH值、含盐量、有机质和全氮含量增加。其中Ca+W和Mg+W处理的土壤含盐量和全氮含量与CK处理之间差异显著,含盐量分别增加了0.202个百分点和0.162个百分点,全氮含量分别增加了54.68%和51.23%;Ca+Y和Mg+Y处理的土壤pH值、有机质含量与CK处理之间差异显著,pH值分别增加了0.38和0.36,有机质分别增加了70.51%和31.63%。由此可见,硝酸钙泥、硝酸镁泥与无机肥料或者有机肥料配合施用对土壤具有良好的改良作用,其次为与无机有机肥料配合施用。但盐分是影响硝酸钙和硝酸镁泥肥料化的主要因素。因此,硝酸钙泥、硝酸镁泥可与有机、无机肥料配置成复混肥料实现农业资源化利用,但须合理施用。     

沼气肥养分物质和重金属含量差异及安全农用分析

对山西省高平市不同沼气肥有机质、养分和重金属含量进行比较分析,结果表明:沼气肥的p H值均呈碱性。鸡粪沼液中有机质、全N、P、K含量均高于猪粪沼液,秸秆沼液中有机质和全K含量高于鸡粪和猪粪沼液。沼渣富含有机质,且秸秆沼渣有机质含量均高于猪粪沼渣。猪粪沼渣全N含量高于全P和全K,而秸秆沼渣全K含量高于全N和全P;两类沼渣中有效P含量占全P的比重最大。3种沼液的中、微量元素均以Cl含量最高,且超过农田灌溉水质标准(GB5084-2005);Ca和Mg含量次之,Cu含量最低。6个沼渣的中、微量元素均以Ca、Fe含量较高;3个猪粪沼渣均以Cl含量较少,而3个秸秆沼渣均以Mn、Cu含量较低。1号猪粪沼渣As含量超过有机肥料标准(NY525-2012)。由此可见,部分沼液和沼渣可能存在有害物质过高的问题,从而影响其农用的价值和效果,存在潜在的生态环境风险。同时,应加强相关标准的制定和完善,以确保沼气肥的安全、高效农业利用。     

沼渣有机无机复混肥对小白菜生长及品质的影响

以小白菜为研究对象,通过盆栽试验,研究了沼渣有机无机复混肥对小白菜(Brassica campestris L.ssp.Chinensis L.)生长及品质的影响。结果表明:不同施肥处理均促进了小白菜的生长,与不施肥(CK)相比,小白菜产量提高了20.9%~69.0%,其中猪粪沼渣有机无机复混肥处理小白菜产量最高,分别为352.28g/盆和349.33g/盆,秸秆沼渣有机无机复混肥次之;沼渣与商品有机肥处理对降低小白菜硝酸盐含量,提高小白菜还原型维生素C含量和水溶性糖含量效果优于无机肥处理和沼渣有机无机复混肥处理,沼渣有机无机复混肥处理又要好于无机肥处理。与无机肥处理相比,沼渣有机无机复混肥处理小白菜植株硝酸盐含量降低了7.8%~56.7%,水溶性糖含量提高了13.1%~23.6%,还原型维生素C含量提高了18.0%~38.2%。     

谷子生物量与器官几何特征间的异速驱动关系研究

以谷子（Setaria italica）品种张杂10号为试验材料,通过大田谷子生长栽培试验,动态测定了张杂谷子不同叶位的叶片长度（最大长度）、叶片宽度（最大宽度）、叶片生物量、茎节长度（最大长度）、茎节生物量以及谷穗长度和谷穗生物量,分析了不同器官生物量与其几何形态结构特征参数的异速变化关系,构建了基于生物量的谷子器官几何形态结构生长模型。结果表明,叶片生物量与叶片长度、茎节生物量与茎节长度、谷穗生物量与谷穗长度的异速变化关系采用幂指数方程表示,方程的决定系数分别为0.83、0.77和0.98,叶片生物量与叶片宽度呈二次曲线变化,决定系数为0.80,各方程显著性检验结果均显示达极显著水平（P<0.01）;叶片长度、叶片宽度的实测值与模型模拟值的均方根误差分别为5.28 cm和0.35 cm,茎节长度的实测值与模型模拟值的均方根误差为1.17 cm,谷穗长度的实测值与模型模拟值的均方根误差为2.40 cm。谷子不同器官的几何形态结构参数与其对应的累积生物量之间存在显著的统计相关性,采用构建的生物量预测谷子器官几何结构模型具有较高的精度。     

山西省煤矿区地表水文过程的空间模拟研究

为研究煤炭开采对山西省长河流域地表水文过程的影响,构建了天然植被和种植植被的降雨截留模型,采用改进的Green-Ampt模型构建了土壤入渗模型,利用数字高程模型建立数字水系构建了径流汇流模型。通过定量对比、地统计学方法分析了煤炭开采对植被覆盖度和土壤饱和导水率的影响,并设立3种不同降雨强度进行情景模拟分析。结果表明:2000-2015年矿区平均植被覆盖度从0.382增加到0.460,矿区的平均土壤饱和导水率34.375 cm/d小于非矿区的44.426 cm/d。2.5 mm/h降雨强度下,降雨大部分被植被截留,较少渗入土壤;8 mm/h降雨强度下,植被冠层截留量达到最大,降雨经植被截留和土壤入渗后,研究区地表难以形成径流;16 mm/h降雨强度下,降雨会在短时间内形成积水并进行汇流,汇流量于流域西南出口达到最大值。     

不同镁泥用量对土壤养分和酶活性的影响

采用室内恒温培养试验,研究不同镁泥添加量对不同土壤养分量和酶活性的影响。结果表明,不同镁泥添加量对砖红壤、红壤有效P量影响显著,对石灰性褐土有机质、全N量影响显著;0.25%镁泥添加量对红壤、石灰性褐土脲酶活性效果显著,1%镁泥添加量对砖红壤脲酶活性效果显著;0.05%镁泥添加量对砖红壤磷酸酶活性效果显著,1%镁泥添加量对石灰性褐土磷酸酶活性效果显著。总体来说,小于1%的镁泥添加量对土壤养分量和酶活性具有良好的改良效果,且对酸性土壤的影响大于对石灰性褐土的影响,其中以镁泥对砖红壤的影响效果较好。     

煤基腐殖酸和外源铜的小白菜效应研究

采用大棚盆栽试验,研究煤基腐殖酸和外源铜的小白菜效应。结果表明:施用一定浓度的铜可提高小白菜的产量,且小白菜体内的养分指标均有不同程度的提高。10号煤基腐殖酸对小白菜吸收重金属铜有显著的抑制作用,9号煤基腐殖酸也有一定的抑制作用,而6和11号煤基腐殖酸和EDTA对小白菜吸收重金属铜则有一定的促进作用。因此,9号特别是10号煤基腐殖酸可用于重金属铜污染土壤以降低重金属铜的生物毒害作用。而6和11号煤基腐殖酸可应用于重金属Cu污染土壤的植物修复方面,以提高修复的效果和效率。