微生物固化风沙土的保水性能试验研究

[目的]研究微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)固化风沙土的性能,为MICP技术在固化风沙土以及恢复生态等方面提供理论依据。[方法]采用MICP技术对风沙土进行不同次数的固化处理,通过扫描电镜和光学显微镜对固化风沙土的微观结构进行分析,并测试分析固化试样的基本物理性质和保水性。[结果]通过MICP处理的风沙土,在风沙土颗粒之间有碳酸钙晶体生成,将沙土颗粒胶结在一起,使松散的风积沙固化成具有一定强度的整体;随着固化次数的增加,固化风沙土的厚度、干密度、碳酸钙含量逐渐增大,渗透系数逐渐减小,固化厚度由3.38 mm增加至11.28 mm,干密度由原沙的1.61 g/cm³增加至2.05 g/cm³,碳酸钙含量由8.99%增加至13.08%,渗透系数由原沙的1.06×10^-3 cm/s减少至2.35×10^-4 cm/s;当固化处理次数不大于5次时,保水率随固化处理次数的增加而增大,固化试样的保水性能有所改善,固化处理超过5次后,保水性能则有所下降。[结论]采用MICP技术固化的风沙土,可明显改善风沙土的干密度...     

乙烯利对甘蔗节间过氧化物酶活性的影响及酶细胞化学

酶细胞化学研究显示：甘蔗茎杆节间薄壁细胞中过氧化物酶主要分布在细胞的液泡膜内表面和液泡液中,线粒体、叶绿体和高尔基体等细胞器膜表面也有过氧化物酶存在,而细胞核、细胞壁和胞间隙中很少或末见过氧化物酶分布。在甘蔗工艺成熟过程中,节间过氧化物酶活性是波动性变化的,不同品种表现不一致,但存在一个基础酶活性。乙烯利处理对过氧化物酶活性有影响,能提高和（或）维持较高水平的过氧化物酶活性,影响酶活性时间在处理后１～３周,因品种不同而差异。３个参试品种中有２个品种（桂１５和新台糖１６号）在乙烯利处理后酶活性表现趋势一致。     

扁豆密植栽培技术研究

为研究不同的种植密度对扁豆产量的影响,寻求最佳种植密度来提高扁豆产量,以‘上海交大红扁豆1号’为供试品种,采用4种种植密度处理,通过对扁豆2个采收阶段的产量测定与分析,研究不同种植密度下的增产效果,为扁豆密植栽培提供理论依据。结果表明,密度低于49995株/hm2时,扁豆产量随着扁豆种植密度的提高而增加。超过此密度后,产量开始降低。此试验中,获得最高产量的种植方式是行距2 m,株距0.2 m,种植密度49995株/hm2,与传统种植密度相比,增产了124.3%。密植后,扁豆在采收第1阶段（4月1日至6月30日）增产80.48%~272.96%,采收第2阶段（7月1日至10月15日）增产0~9.8%,扁豆增产效果第1阶段大于第2阶段。在扁豆的生产中,通过动态的合理密植,可以明显提高扁豆的产量。     

白刺光合生理特性对人工模拟增雨的响应

在乌兰布和沙漠东缘即内蒙古磴口县,利用Li-6400xt便携式光合测定系统分析仪测定不同增雨处理(4个增雨处理的增雨量分别是当地年降水量的25％、50％、75％和100％)条件下,典型荒漠植物白刺的光响应曲线,采用非直角双曲线模型对曲线进行拟合,计算最大净光合速率(Amax)、表观量子效率(AQY)、暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)以及光饱和点(LSP)等生理参数,研究白刺光合生理特性对人工模拟增雨的响应.结果表明:对照的Amax、AQY、Rd、LCP和LSP分别为13.41 μmol·m-2·s-1、0.029 mol·mol-1、0.61 μmol·m-2·s-1、20.63 μmol·m-2·s-1和481.85 μmol· m-2·s-1.增雨使白刺的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、Amax、AQY和Rd升高,使水分利用效率(WUE)降低.增雨处理在一定程度上改变白刺的光合生理特性,提高白刺的光合生产能力.对胞间CO2浓度和气孔限制值的变化分析表明:气孔因素是限制光饱和阶段光合速率的主要因素.     

黔东南州油菜测土推荐施肥研究

通过油菜小区试验研究,结果表明:不同施肥量,不同N、P、K配比,均有不同的化肥利用率;土壤养分测定值与目标产量、空白田产量均正相关;土壤养分测定值与化肥利用率负相关;利用测土施肥公式,建立了N、P、K化肥施用量与土壤养分测定值的函数关系,能在产前提出合理的施肥计划。     

基于多维超体积生态位的高标准生态农田建设分区方法

明晰高标准生态农田建设选址及提升方向是发挥高标准农田投资效益,提升高标准农田抗灾减灾能力的技术关键。该研究基于多维超体积生态位的理论方法,从土壤条件、立地条件、空间稳定性、景观格局、生态约束等5个维度构建了高标准生态农田建设适宜性评价体系,通过比较各因素的现实生态位与理想生态位,建立障碍度与生态位耦合的障碍因子诊断模型,结合适宜性-障碍度-改造难度的组合结果,按照“由优到劣,先易后难”的顺序进行高标准生态农田建设优先度分区,并对河北省保定市326 460万个耕地斑块进行了定量化评估。结果表明：1）保定市高标准生态农田建设适宜性整体中等偏低,中等适宜的耕地面积最多,勉强适宜的耕地面积最少。2）保定市耕地的土壤条件与生态约束对其建设发展的障碍度较高。土壤条件维度下的主要障碍因子为有机质含量、土壤pH值及土层厚度;地下水埋深与地下水补给量是生态约束维度的主要障碍因子。3）将保定市高标准生态农田建设划分为生产优先建设区、生产次优先建设区、“生产-生态”协同建设区、后备建设区及生态保育区。其中生产优先建设区所占比例最大,面积约为20.99万hm2,建设适宜性高,主要障碍因子改造难度小,提升潜力大,稍加改造即可达到区域最优水平。上述方法能够有效用于区域高标准生态农田建设适宜性评价,研究结果可为国家实施的高标准生态农田建设选址工作提供科学的决策依据。     

绿洲灌区小麦免耕秸秆还田对后作玉米产量性能指标的影响

产量性能是决定作物生长发育和产量形成的关键因素,研究前茬秸秆处理方式对后茬作物产量性能指标的影响,对于建立高效种植制度、优化栽培措施具有重要指导意义。2009—2012年,在甘肃河西绿洲灌区,通过田间定位试验,研究了前茬小麦不同秸秆还田和耕作措施(NTSS:25 cm高茬收割立茬免耕;NTS:25 cm高茬等量秸秆覆盖免耕;TIS:25 cm高茬等量秸秆翻耕;CT:不留茬翻耕对照)对后作玉米产量性能指标的影响,以期为优化试区玉米种植模式提供依据。结果表明,与CT相比,前茬小麦秸秆还田降低了后作玉米大喇叭口期之前的叶面积指数(LAI)与光合势(LAD),但增大了吐丝期之后的LAI与LAD,延缓了衰老,以NTSS、NTS延缓衰老作用突出;NTSS、NTS和TIS处理玉米全生育期的平均叶面积指数(MLAI)比CT分别提高12.8%、19.1%和7.0%,总光合势分别提高12.9%、18.6%和6.8%,免耕秸秆还田(NTSS和NTS)提高MLAI和LAD的效果最好。免耕秸秆还田提高了玉米全生育期的平均净同化率(MNAR),以NTSS提高作用明显,较CT高10.7%;但净同化率(NAR)表现为吐丝期之前增大,吐丝期之后降低。NTSS、NTS提高了后作玉米的籽粒产量,比CT分别高13.0%、15.6%,TIS比CT提高7.9%,NTS增产效应最大。不同秸秆还田及耕作方式下,玉米籽粒产量与MLAI、穗数(EN)、穗粒数(KNE)呈极显著正相关性,与收获指数(HI)呈显著正相关性,但与MNAR无显著相关性。MLAI、EN、KNE增加、HI提高是前茬小麦免耕秸秆还田提高后作玉米产量的主要原因。前茬秸秆免耕还田优化后茬玉米主要产量性能指标的效果最好。因此,前茬小麦25 cm秸秆覆盖免耕还田是绿洲灌区优化后作玉米产量性能指标及获得高产的可行栽培措施。     

Influence of compost/sludge application on sugarcane yield and nitrogen requirement on a sand soil

Mineral soils in southern Florida are very low in organic matter content and most of the nitrogen (N) for sugarcane (Saccharum spp.) must be supplied in split fertilizer applications. Information is needed regarding how the interaction of organic amendments and fertilizer N influences sugarcane yields. A field study on a sand soil (Alfisol) was established to determine (1) potential sugarcane yield benefits of a compost/sludge amendment, and (2) the influence of the amendment on N fertilizer requirement. A split-plot Latin square design was used with five N rates (main plots) and presence or absence of compost/sludge broadcast at 113 m³ ha^?1 (subplots). Annual N rates were 0, 67, 134, 202, and 269 kg N ha^?1. Compost/sludge application increased cumulative t sucrose ha^?1 by 36% averaged across N rates. The amendment also lowered annual N requirement by an average of 38%, but maintenance applications of compost/sludge will be required every four years.     

小麦胚芽油的超临界CO2萃取-精馏的试验研究

设计了超临界ＣＯ₂萃取－精馏系统和超临界ＣＯ₂止逆分布器,并在该系统上进行了小麦胚芽油的萃取－精馏试验研究。研究结果表明,超临界ＣＯ₂萃取－精馏比单纯的超临界ＣＯ₂萃取操作对小麦胚芽油中维生素Ｅ的浓缩、色素及胶质的脱除效果更显著。     

基于移动无线传感器网络的植株图像监测系统设计与测试

针对静态无线传感器网络(static wireless sensor network,SWSN)在图像监测中功耗分布不均、传输不可靠等问题,设计了基于移动无线传感器网络(mobile wireless sensor network,MWSN)的农田植株图像监测系统。选用JN5139模块搭配摄像头采集和编码图像,利用无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)搭载协调器收集信息。通过仿真和测试可得,节点在MWSN中的最小功耗为10μW,工作功耗为133 m W,在SWSN中为133 m W,路由节点功耗为普通节点的2倍;在10~35 m范围内,MWSN的信号强度为-68~-86 dbm,SWSN为-83~-85 dbm;在10~80 m范围内,MWSN的误码率范围是0~9.2%,SWSN是0~38.6%。试验时UAV在15 m高空悬停接收地面设备发出的图像数据,测得获取一张图片平均需135 s,图片分包平均为22次,解码后的图像可以较好的反映植株生长状态。上述结果表明,工作时间相同,MWSN中节点的功耗差异性小,呈均匀分布;在一定距离范围内,MWSN的传输能力和抗干扰能力整体上优于SWSN,能保证数据传输的可靠性,因此,基于移动无线传感器网络技术的图像监控系统能够满足大范围农田中植株图像的监测需求。