不同施肥措施及复垦年限下土壤团聚体的大小分布及其稳定性

土壤团聚体的数量和质量直接影响着土壤性质和有机碳固存。研究长期不同施肥措施及复垦年限对采煤塌陷区土壤团聚体的重量分布比例及其稳定性的影响,为该区域的农业生产和土壤质量提升提供科学依据。采集复垦6年和11年定位试验不同施肥处理耕层土样,选取不施肥(CK)、平衡施氮磷钾肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机无机肥配施(MNPK)4个处理,利用干筛法和湿筛法获得4种粒径的团聚体/粉黏粒组分(> 2 mm、0.25-2 mm、0.053-0.25 mm和< 0.053 mm),用> 0.25 mm团聚体含量(R_0.25)、平均重量直径(MWD)、团聚体破坏率(PAD)和土壤不稳定团粒指数(E_LT)表示团聚体的稳定性,并测定了土壤有机碳含量。结果表明：复垦年限对土壤团聚体的含量及稳定性影响产生了显著影响。干筛条件下,复垦6年和11年均显著降低了各处理0.053-0.25 mm团聚体和< 0.053 mm组分的含量,降幅分别为68.39%-87.37%、69.63%-78.32%(6年)和90.01%-93.68%、78.29%-83.93%(11年);湿筛条件下,复垦11年显著提高了各处理> 2 mm团聚体的含量,增幅达473.35%-645.16%,但是显著降低了0.053-0.25 mm团聚体的含量,降幅为43.67%-57.54%。土壤团聚体的稳定性也随着复垦年限的增加而逐渐增强,表现为DR_0.25、WR_0.25和MWD值呈增加趋势,而PAD和E_LT值呈降低趋势。土壤有机碳含量与DR_0.25、WR_0.25、MWD_水稳性呈极显著正相关关系,而它与PAD和E_LT呈极显著负相关关系。本研究表明,该区域连续复垦11年提高了土壤大团聚体的含量而伴随着微团聚体含量的显著减少,导致土壤结构越来越稳定。它对提高采煤塌陷区复垦土壤肥力、改善土壤结构效果最佳。     

水土流失面源污染及其防控研究综述

水土流失是面源污染发生的重要形式和运输的主要载体,开展水土流失面源污染防控研究对于保障区域或流域生态安全具有重要的现实意义。阐述了水土流失、面源污染与水体环境的因果效应,在概括水土流失面源污染防控和模型化研究现状的基础上,提出了开展水土流失和面源污染研究的建议。     

怀来县土地利用/覆被变化及生态系统服务价值时空演变

为了揭示土地利用与生态环境之间的关系,指导区域土地合理利用,以怀来县为研究区,通过对1992年、2002年、2012年的Landsat TM遥感影像数据进行处理,利用土地利用变化强度指数分析怀来县近20年的土地利用类型间的变化强度,构建了生态系统服务价值的动态测算模型,引入动态度与相对变化率指数,对县域内近20年各地类以及各乡镇的生态系统服务价值的变化进行时空分异特征进行分析。结果表明:近20年怀来县土地利用整体呈现"三增两减"的趋势,即园地、林地、建设用地面积增长,分别增长了19.98%,5.66%,90.76%;水域、耕地面积减少,分别减少68.90%,23.27%。建设用地、耕地在近20年生态系统服务价值变化最大,即变化最剧烈,林地、园地变化相对较小;北部山地丘陵区与南部低山丘陵区的生态系统服务价值变化率较高,中部平原区变化率较小。     

不同沼肥对油菜产量、品质及氮素利用效率的影响

利用温室盆栽试验研究了鸡粪沼肥(鸡粪沼渣、沼液)和牛粪沼肥(牛粪沼渣、沼液)对油菜产量、品质及氮素利用效率的影响。试验共设8个处理,分别为:不施肥(CK),鸡粪沼渣全部做底肥(JZ),鸡粪沼渣做底肥、沼液做追肥(JZ+JY),鸡粪沼液一半做底肥另一半做追肥(JY),牛粪沼渣全部做底肥(NZ),牛粪沼渣做底肥与沼液做追肥(NZ+NY),牛粪沼液一半做底肥另一半做追肥(NY),化肥一半做底肥另一半做追肥(HF),以上处理除空白外均按等氮量施用。研究结果表明,施用鸡粪沼肥比施用牛粪沼肥处理的油菜产量高,JZ、JZ+JY、JY3个处理油菜产量分别为13.8,14.9,14.8 g/盆,分别比牛粪沼肥相同处理(NZ、NZ+NY和NY)高40%,23%和11%。施用鸡粪沼肥处理油菜的硝酸盐含量要比相应施用牛粪沼肥的高,但在Vc含量上差异不显著;鸡粪沼肥氮素利用效率显著高于牛粪沼肥,这可能和鸡粪沼肥比牛粪沼肥速效养分含量高、养分释放快有关系。     

基于ArcGIS的淮河流域大别山区土地利用变化与土壤侵蚀特征研究

土地利用变化改变了原有地表植被类型、覆盖度和微地形,从而使区域土壤侵蚀特征发生变化.因而土地利用类型是土壤侵蚀强度划分的重要参考指标.选取2000年土地利用类型图与1995-2000年的土壤侵蚀图,借助ArcGIS软件技术分析了大别山区1995-2000年的不同土地利用类型的土壤侵蚀变化特征,揭示了区域土地利用/土地覆被变化的基本规律及其土壤侵蚀变化的基本过程,为区域水土流失治理的工程与技术措施提供依据.     

明沟与暗管排水工程对盐碱地开发的土壤改良效果评价

为研究盐碱地开发整治工程对盐渍化土壤的改良效果,以黄骅市盐碱地开发项目区作为研究对象,分析了盐碱地开发工程前、明沟排水工程和暗管排水工程土壤中速效磷、速效钾、碱解氮、容重、有机质含量、含盐量、pH值、和含水量等指标的差异。并建立土壤肥力综合评价体系,采用模糊数学综合评价方法对土壤肥力进行评价。结果表明:明沟排水工程对土壤中速效磷、速效钾、碱解氮和有机质含量的影响高于暗管排水工程,而暗管排水工程对于降低土壤盐渍化程度效果显著,降低速度快。经过明沟和暗管排水工程实施后土壤肥力综合指数分别从0.1330、0.2200增加到0.7440、0.6807,明沟排水较暗管排水工程的土壤肥力综合评价分高出23.29%。总体来说,明沟和暗管排水工程均能有效改良土壤,明沟与暗管排水工程相比实施后的效果更好,且暗管排水工程对含盐量的改良效果更好。     

滴灌施肥对红地球葡萄产量、品质及土体氮磷钾分布的影响

【目的】研究滴灌施肥对‘红地球’葡萄产量、品质与土体氮磷钾分布的影响,为科学合理制定河北省葡萄水肥管理策略提供理论及技术依据。【方法】以河北省怀来县15年生‘红地球’葡萄为试材,设置5个不同水肥投入水平,分别为传统灌溉施肥 (CK)、传统施肥 + 滴灌 (FCK + D)、滴灌施肥Ⅰ (F1 + D)、滴灌施肥Ⅱ (F2 + D)、滴灌施肥Ⅲ (F3 + D)。滴灌用水量为传统灌溉用水量的55%,CK与FCK + D施肥总量相同 (N、P₂O₅、K₂O总施入量分别为2708.7、2615.45、1315.2 kg/hm2),与CK相比,F1 + D总N、P₂O₅、K₂O施入量分别降低了68.32%、87.61%、40.47%;F2 + D较F1 + D减少17.31%的磷和12.54%钾肥量,F3 + D又降低了18.53%的氮肥量。对葡萄的产量与品质和氮、磷、钾等养分在0—100 cm土体中的分布进行了分析,并计算了养分利用效率及成本收益。【结果】2012年和2013年CK处理葡萄产量分别为24115 kg/hm2和23020 kg/hm2,F1 + D处理显著高于CK,分别为28830、27272 kg/hm2,平均提高了19.0%,而F2 + D、F3 + D和FCK + D与CK处理间差异不显著。品质方面,F3 + D的千粒重显著高于CK,在2012与2013年分别为11.39、11.47 kg,平均提高了7.2%,而F1 + D、F2 + D和FCK + D与CK处理间差异不显著。2012年和2013年CK处理果实Vc含量分别为14.36、14.42 mg/100 g,F1 + D、F2 + D和F3 + D显著高于CK,分别平均提高了16.7%、15.2%和15.6%。在土体养分分布方面,土体中上层 (0—60 cm) 滴灌施肥处理养分含量与传统水肥处理不存在显著差异,但60—100 cm土层中,F1 + D的硝态氮、速效磷含量最低,分别为21.37、28.56 mg/kg,F1 + D、F2 + D和F3 + D的速效钾含量分别为126.11、117.75、139.00 mg/kg,均显著低于CK,但三者间无显著差异。滴灌施肥各处理的灌溉水利用效率和肥料偏生产力最高可比CK高出209.1%和266.3%;F1 + D、F2 + D、F3 + D在水肥投入及用工成本上较传统管理分别平均节省了17857.5、18547.5、17752.5元/hm2,实现了增产增效。【结论】葡萄生产中采用滴灌施肥技术,并根据葡萄生育期养分需求 (前期补充氮磷,膨大期后适当增施钾肥),能够显著提高葡萄产量,改善果实品质,降低养分淋失,增加农民经济收益。综合比较,以不降低氮磷钾施肥量、以滴灌施肥代替土施的F1 + D在产量、品质及节本增效等方面综合表现最优,氮、磷向60 cm以下的土层淋洗量也大大减少,比CK增收47145～51024元/hm2。     

高产胞外多糖西藏灵菇乳复合发酵剂的研制及其发酵乳流变学特性研究

为获得高活性西藏灵菇发酵剂并提高其质量品质,以分离自西藏灵菇的高产胞外多糖的2株假肠膜明串珠菌(R1、R5)、1株单胞酿酒酵母菌(J7)和商业菌(保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌)为研究对象,产胞外多糖含量和DPPH·清除率为指标,确定制备西藏灵菇乳复合发酵剂的最佳发酵条件,并比对复合发酵剂与商业发酵剂的发酵性能及其制备的发酵乳的流变学特性。结果表明,复合发酵剂最佳发酵条件为接种量7%,菌种比例1∶3,43℃下发酵6 h。在此条件下,测得多糖含量为3 521.48±83.13mg·L-1,DPPH·清除率为18.62%±0.68%。发酵特性表明,复合发酵剂的产酸能力、组织状态、滋气味明显优于商业发酵剂制备的发酵乳;流变学特性表明,复合发酵剂与商业发酵剂制备的发酵乳表观粘度均较高,为正触变流体,触变环面积分别为2 178.60、3 531.90 Pa·s-1,即复合发酵剂制备的发酵乳结构恢复能力较强;复合发酵剂及商业发酵剂制备的发酵乳的G'值均高于G″值,表现类固体的特性,且复合发酵剂制备的发酵乳表现出较高的黏性和弹性。本研究为西藏灵菇乳的开发利用奠定了一定基础。     

不同灌排模式稻田排水中氮磷流失规律

为了研究不同灌排模式稻田排水中氯磷流失规律,以集成合理的节水灌溉与控制排水技术,在江苏高邮开展田间试验.试验区排水斗沟出口处设水位调控闸门,在水稻不同生育阶段对排水沟水位及田间水分进行控制,形成新型的控制灌排模式.与常规灌排模式进行对比,两年田间试验成果表明,控制灌排模式较常规灌排模式节水16.7%,增产7.1%,排水总量减少54%,水稻全生育期稻田排水中NH4+;-N、NO3-N与TP流失总量分别减少38.07%、82.29%和52.15%,节水减排和降污效果显著.采用控制灌排模式,通过实施灌水调控和排水管理.控制了氮磷流失关键时期的排水量.高效利用了水分和养分,取得了节水高产、减排控污的效果.     

基于ARM和电力线载波的智能灌溉控制系统研究

针对当前灌溉设备控制系统智能化水平低等问题,设计了一种基于ARM嵌入式系统和电力线载波的智能灌溉控制系统.该系统由5个模块组成:数据处理控制模块、数据通讯模块、数据采集模块、控制驱动模块和人机交互模块.数据处理控制模块的中央处理器采用基于ARM Cortex-M3架构的32位微处理器STM32F103CBT6.数据通讯模块的电力线载波采用总线主站控制器PB620芯片搭建.软件采用实时操作系统μC/OS-II,内核版本V2.91.基于土壤实时墒情数据、短期气象预报等多源数据,构建土壤水分盈亏量预测模型和灌溉量估算模型,分别用于估算土壤墒情和作物适宜灌溉量.结果表明,该系统实现了土壤墒情监测、灌溉量智能计算和自动轮灌等功能.电力线载波实现了土壤墒情传感器、电磁阀供电和通讯功能,并节省了通信电缆.网络通信丢包率均值为0.09％,电力线载波误码率小于0.01％,电磁阀响应时间均值为0.497 s.在籽粒产量不降低情况下,模型生成方案比传统灌溉方案节水31.37％.相比设置灌溉上下限参数的自动化灌溉控制系统,该系统具有设备操作简单,安装成本低,运行可靠稳定,灌溉量自动估算和调节等特点,有效提高了大田灌溉效率和用水效率,具有良好的应用前景.