青岛盐碱地盲管排盐与绿化改造技术的研究

为适应经济社会的快速发展,青岛市加大了对沿海滩涂地的开发利用,对盐碱地绿化改造的技术措施的需求也愈来愈迫切。在对山东省、天津市等地盐碱地改造措施调研考察的基础上,结合青岛市滨海海涂地的实际情况设计出盲管排盐和隔盐层相结合加客土置换的土工改造措施,盲管与排水系统相接,达到排水排盐作用。在工程排盐的同时,应用不同的绿化改造技术,筛选耐盐碱植物树种,施用改良肥、苗木的栽植方式等,可有效地减少地面水分的蒸发,降低地下水位,并抑制盐碱的上移和积累,形成良好的生态循环。     

土壤侵蚀磁性示踪剂对土壤理化性质及小白菜生理特性的影响

用盆栽试验研究了不同浓度的土壤侵蚀磁性示踪剂对土壤理化性状、微生物量及小白菜生理特性、产量、品质的影响。结果表明,磁性示踪剂提高了土壤pH、电导率值以及速效钾含量,降低了小白菜对土壤碱解氮、速效磷的利用;显著提高了土壤微生物量碳、氮及碳氮比(p<0.05),改善了土壤微生物学性状。低浓度(5%)的磁性示踪剂提高了小白菜的叶绿素含量,有效改善了小白菜叶片的光合性能。磁性示踪剂还显著提高了小白菜SOD、POD活性及MDA含量(p<0.05),对CAT活性具有抑制作用。另外,磁性示踪剂降低了小白菜的产量,但低浓度(5%)处理改善了小白菜的品质,且Cu、Pb和Cd含量均在国家蔬菜食品卫生标准范围内,不会对食品安全构成威胁。     

外源四环素对菜田土壤微生物活性及数量的影响

通过向土壤中添加四环素溶液的方法研究了油菜种植条件下,不同浓度(0.3,0.6,0.9mg/kg)的外源四环素对土壤微生物活性及数量的影响,以评价其环境生态效应。结果表明,土壤中加入四环素后,不同浓度的四环素药物对微生物量碳的影响表现为抑制作用,在27d达到最低,为空白的6.25%～11.97%;而对土壤代谢商qCO2却表现出明显的激活作用,7d达到最高,为空白的550%～622%,且微生物活性的受抑制—激活程度及持续时间与处理浓度成负相关,50d后施药土壤和对照组土壤的代谢商qCO2基本趋于一致。土壤中加入四环素后,各浓度处理对土壤微生物数量有强烈的抑制作用。     

冬季绿肥对江西猕猴桃园土壤养分和果实品质的影响

为探讨不同绿肥对猕猴桃园土壤养分、产量和果实品质的影响,在江西猕猴桃园间作冬季绿肥,设置自然生草(CK)、箭筈豌豆(VS)、肥田萝卜(RS)、油菜(BN)、毛叶苕子(VV)和黑麦草(LP)6个处理,盛花期前测产并翻压,连续两年测定果实成熟期各处理土壤养分,翻压次年测定猕猴桃产量和果实品质。结果表明:(1)各绿肥处理均可显著提高土壤养分和pH,随时间推移呈下降趋势,0～20 cm土层土壤以LP、VS、VV培肥效果较全面,20～40 cm土层土壤以BN、VV、VS培肥效果较好;(2)各绿肥处理可显著提高果实单果重6.65%～10.75%,降低果实可滴定酸含量5.94%～18.81%,VS、VV果实可溶性固形物和抗坏血酸含量最高,分别为16.67%、16.23%和181.55、176.99 mg/g,较CK分别提高了24.40%、21.12%和13.77%、10.91%,果实干物质、可溶性糖含量以VS(19.31%、17.75%)和LP(19.01%、14.90%)最高,较CK分别提高了26.62%、66.04%和24.66%、39.38%;(3)综合各绿肥处理对土壤养分、产量和果实品质等方面的因素,江西‘红阳’猕猴桃园间作并翻压以VS最佳,VV和LP次之,且二者效果相当。     

基于叶片生物量的南疆盐碱地棉花临界氮稀释曲线构建

为验证基于叶片生物量的西北内陆区(新疆南疆中熟棉区)盐碱地滴灌棉花临界氮稀释曲线年际间的稳定性和适应性,明确叶氮营养指数(LNNI)模型、叶片氮浓度(LNC)、氮水平(Nlevel)和籽棉产量(Y)间的关系模型对西北内陆区(新疆南疆中熟棉区)盐碱地滴灌棉花氮状况和适宜施氮量诊断、评价结果的一致性,通过2年定位5个氮水平(0、75、150、300、450 kg/hm²)的田间试验,建立了基于叶片生物量(LBM)不同棉花品种的临界氮(LNCc)稀释曲线、LNNI及LNC与Nlevel和Y间的关系模型。结果表明：(1) LNC与LBM符合幂指数关系,模型可分为两部分描述：新陆中55号(当LBM≥1.02 t/hm²时,LNCc=3.41×LBM-0.38;LBM<1.02t/hm²时,LNCc=2.18%),新陆中78号(当LBM≥1.07 t/hm²时,LNCc=4.08×LBM-0.43;当LBM<1.07 t/hm²时,LNCc=2.61%);(2)新陆中55号和7...     

基于SPEI指数分析河西走廊气象干旱时空变化特征

利用河西走廊1965-2017年21个气象站点逐日气象数据,基于Penman-Monteith蒸散模型计算不同时间尺度的SPEI,分析河西走廊气象干旱的变化趋势、发生频率和持续时间等时空变化特征。结果表明：（1）近53a来河西走廊月、季、年尺度SPEI均呈显著上升趋势,即干旱有显著减弱趋势,但个别站点干旱持续时间较长,其中武威站在2013年持续时长达到11个月;（2）河西走廊四季均存在变湿趋势,且冬季变湿显著,其中春、夏、秋季干旱呈不稳定变化,而冬季在1989年前后发生突变,由干旱向湿润突变;（3）河西走廊干旱的空间分布具有明显的区域特征,干旱区域主要集中在西北部,湿润区域主要集中在南部;（4）不同时间尺度各等级干旱发生频率的变化规律具有一致性,轻中旱发生频率远高于重特旱,且年、季尺度重特旱发生相对高频区空间分布特征与轻中旱正好相反。总之,近53a来河西走廊干旱呈减弱趋势,有利于当地的农业生产开展和生态环境改善,但该区域气候变化较复杂,需要注意局部干旱情况。     

畜禽场排出空气的净化技术

详细介绍了当前国内外对畜禽场排出空气的主要净化技术和性能,对技术的设计原理、材料选择与净化效果进行了分析评价。     

耕层土层交换对土壤氮素关键转化过程和玉米氮素利用的影响

翻耕会使耕层土壤发生显著位置交换。耕层土壤位置交换会通过影响土壤物理、化学和生物性状,改变氮素转化过程。本文研究了土层交换对黄淮海平原南端砂姜黑土硝化、反硝化过程和玉米生长及氮素利用的影响,为该区域选择合理的耕作方式、减少氮素损失及提高氮素利用效率提供理论依据。试验在人工气候室条件下,以土壤(0～35 cm)田间原位分层作为常规土层处理(CK),以原位0～10 cm和10～20 cm土层交换后作为土层交换处理(SE),并用20μm的尼龙网区分非根际和根际土壤。于玉米小喇叭口期利用荧光定量PCR技术测定土壤氨氧化微生物和反硝化菌群丰度,并结合非根际和根际土壤的硝化潜势、土壤呼吸、反硝化能力、反硝化潜势、土壤理化性质和玉米总氮含量及根系形态的测定,探讨土层交换对土壤氮素转化和玉米生长及氮素利用的影响。结果显示,SE处理的玉米植株氮吸收量比CK处理显著降低8.9%(P0.05)。土层交换显著影响根际而不是非根际土壤的硝化潜势,使其显著降低13.5%(P0.05);并使非根际和根际土壤的反硝化能力分别提高36.6%(P0.05)和8.4%(P0.05)。土层交换使非根际和根际土壤的可溶性有机碳含量分别提高11.7%(P0.05)和5.2%。相关分析显示硝化潜势与氨氧化细菌(AOB)丰度呈显著正相关(r=0.91**),与氨氧化古菌(AOA)丰度无显著相关关系;反硝化能力与土壤可溶性有机碳和呼吸速率呈显著正相关(r=0.89**和0.93**),与nirK、nirS拷贝数无显著相关性;玉米植株氮吸收量与根际土壤的硝化潜势、根表面积×AOB拷贝数都呈显著正相关(r=0.83*和0.86*),而与反硝化能力呈显著负相关(r=?0.88**)。以上结果表明砂姜黑土土壤硝化速率的降低和反硝化速率的增强,是土层交换后玉米氮素利用效率低的重要原因。AOB是硝化速率的主要驱动微生物。土层交换后土壤可溶性有机碳是反硝化能力的关键主导因子。在翻耕条件下,有效调节土壤可溶性有机碳含量是提高作物氮肥利用效率的关键。     

不同种类填闲作物阻控设施菜地氮磷淋溶效果及机制研究

设施菜地揭棚休闲期种植填闲作物是阻控淋溶发生的重要措施,在降雨频繁地区氮磷阻控效率高的填闲作物尚不明确。以休闲为对照,种植5种填闲作物：高粱（Sorghum bicolor L.）、玉米（Zea mays L.）、黑麦草（Lolium perenne L.）、马齿苋（Portulaca oleracea L.）和羽衣甘蓝（Brassica oleracea var. acephala DC.）,研究了不同种类填闲作物对设施菜地氮磷淋溶、土壤速效氮、土壤微生物的影响。结果表明：与休闲处理相比,种植填闲作物高粱、玉米、黑麦草、马齿苋和羽衣甘蓝分别显著减少了12.6、16.6、27.4、28.9和26.8 kg?hm-2的氮淋溶,显著减少了0.10、0.05、0.04、0.04和0.13 kg?hm-2的磷淋溶。氮淋溶阻控率由高到低依次为马齿苋、黑麦草、羽衣甘蓝、玉米、高粱,磷淋溶阻控率由高到低则依次为羽衣甘蓝、高粱、玉米、马齿苋、黑麦草。5种填闲作物中黑麦草、马齿苋和羽衣甘蓝的氮阻控率分别达到52.3%、55.1%和51.2%,较高粱和玉米氮阻控率平均提高了近一倍。这是因为黑麦草、马齿苋和羽衣甘蓝在休闲前期（21 d）就有一定的覆盖度,与休闲相比分别减少了23.5%、17.1%和26.7%的淋溶水量,而高粱和玉米前期覆盖度差,在前期降水多后期降水少的情况下其淋溶水量与休闲无显著差异;种植黑麦草、马齿苋和羽衣甘蓝耕层土壤（0~20 cm）中硝态氮的含量为40.1~52.8 mg?kg-1,而种植高粱和玉米土壤硝态氮的含量为67.8~72.7 mg?kg-1;此外,与高粱和玉米相比,马齿苋和羽衣甘蓝还显著提高了耕层土壤nirS型反硝化细菌和根际土壤中nosZ型反硝化细菌的丰度,可能增强了土壤的反硝化过程。综上,黑麦草、马齿苋和羽衣甘蓝作为降雨频繁地区的夏季填闲作物可显著减少氮磷淋溶,其中羽衣甘蓝对氮磷综合阻控的效果最佳。     

外源锌对谷子锌含量、生物有效性及其产量的影响

探究孕穗期喷施不同浓度外源锌溶液对谷子各部位锌含量、锌生物有效性、矿质元素含量及产量的影响,明确谷子外源锌的最佳施用量,为锌肥在谷子上的合理施用提供理论支持。以杂交谷子品种张杂谷10号和常规谷子品种晋谷21号为试验材料,采用大田试验,在谷子孕穗期喷施等量0(CK,清水)、20(Zn1)、40(Zn2)、60(Zn3)、80(Zn4)、100(Zn5)mg·kg-1(以Zn计)硫酸锌(ZnSO4·7H2O)溶液,研究不同浓度锌溶液对锌含量、锌生物有效性、矿质元素含量及产量的影响。结果表明:喷施不同浓度锌溶液均可提高植株各部位锌含量,且随着锌喷施浓度增大,锌含量持续升高,在Zn5处理时达到最大,但含量均未超过国家标准食品中锌限量标准(<50 mg·kg-1);施用不同浓度外源锌后,锌在叶片中分配比例最大,其次为根、茎鞘,在籽粒中分配比例最小;随着锌喷施浓度的增大,籽粒植酸含量及植酸/锌摩尔比均呈先降低后升高的趋势,均在Zn 40 mg·kg-1处理时降低程度最大,与CK相比,晋谷21号分别降低了46.06%、54.31%,张杂谷10号分别降低了35.80%、40.31%;喷施不同锌溶液后,籽粒氮、磷、钾及粗蛋白含量随着锌浓度的增大呈先升高后降低的趋势,在Zn 40 mg·kg-1时达到最高,晋谷21号较CK分别提升了9.26%、40.79%、9.20%、9.26%,张杂谷10号较CK分别提升了5.36%、17.17%、4.58%、5.36%;不同品种谷子喷施不同浓度锌,其穗长、千粒重、穗粒重以及产量与对照相比,均在Zn2处理增加最多,晋谷21号较CK分别增加了7.12%、3.79%、20.69%、21.16%,张杂谷10号较CK分别增加了3.33%、5.16%、14.22%、13.94%。综上所述,外源锌对谷子各部位锌含量、生物有效性以及改善品质、增加产量均具有重要作用,高产高效富锌谷子生产锌的最佳喷施时期为孕穗期,最佳喷施浓度为40 mg·kg-1锌溶液。