不同温度条件下生物质炭陈化对华南集约化菜地土壤反硝化过程的影响

【目的】比较不同温度下新鲜生物质炭与陈化生物质炭对华南集约化菜地土壤N₂O排放的影响,以深化对生物质炭减排机理的认识。【方法】本研究采用乙炔抑制法进行室内培养试验,共设置3个温度梯度(10℃、20℃和30℃)和3个生物质炭处理：无生物质炭(CK)、新鲜生物质炭(FB)以及田间陈化生物质炭(FAB),共9个处理。同时,各处理分别设置不加乙炔和添加10%体积含量乙炔的平行处理,以测定N₂O排放量并作差计算N₂排放量。对不含乙炔处理则测定土壤pH、电导率(EC)、可溶性有机碳(DOC)、 NO₃^-、 NH-4⁺、 NO₂^-含量,以及土壤中反硝化功能基因nirS、nirK、nosZ和nosZⅡ的丰度。【结果】温度升高显著增加了菜地土壤N₂O和N₂的排放量,显著提高了土壤pH和土壤NH₄⁺含量,并明显降低了DOC和NO₃     

不同水稻种植模式下淹水及排干期土壤性质和微生物的变化

为揭示不同水稻种植模式、不同水分管理时期对稻田土壤性质和微生物的作用效应,利用长期定位监测试验比较分析单季稻不施肥、单季稻单施化肥、烟稻轮作 3种种植模式和淹水期、排干期 2种水分管理条件下稻田土壤理化性质和微生物群落结构的变化。结果表明：烟稻轮作模式稻田土壤有机质、全氮质量分数分别比单季稻模式提高了 32.88%~34.79%和 38.22%~44.39%。淹水期稻田土壤可溶性总氮以可溶性有机氮为主,占 56.06%~62.54%;排干期以硝态氮为主,占 62.34%~74.05%。烟稻轮作模式可显著提高淹水和排干条件下稻田土壤中可溶性有机氮和铵态氮质量分数,但对硝态氮质量分数的影响不明显。相较单季稻处理,烟稻轮作模式提高了稻田细菌Sobs、Shannon和Ace指数。好氧或兼性厌氧的酸杆菌属、黄色杆菌属均是3种水稻种植模式的优势菌属。3种种植模式淹水条件下稻田脱硫弧菌属、互营杆菌属等硫酸盐还原菌类存在显著差异,排干条件下硝化螺旋菌属也存在显著差异。淹水条件下烟稻轮作模式稻田土壤甲烷氧化菌相关的甲烷氧化单加氧酶基因α-亚基（pomA）的绝对丰度比单季稻处理降低了18.45%~18.54%。可见,水稻种植的淹水期和排干期的土壤可溶性氮组成和细菌群落结构存在显著差异;而烟稻轮作模式较单季稻模式可提高土壤肥力,改善微生物群落结构,增加硫酸盐还原菌类细菌丰度,降低产甲烷菌相关的甲基辅酶M还原酶基因丰度。     

干草防腐剂在不同规格苜蓿干草捆中的应用效果研究

为了研究干草防腐剂的防霉效果,本文在调制苜蓿小方捆时添加巴斯夫防腐剂BLP,并在苜蓿大方捆中比较使用了自行研发的防腐剂LZP和防腐剂BLP。结果表明：在苜蓿小方捆中,25%水分打捆时,添加防腐剂BLP显著抑制了苜蓿草捆中霉菌的生长,但对营养品质没有显著影响;30%水分打捆时,防腐剂BLP显著降低了苜蓿干草中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的含量,当添加量为6 L·t^-1时,防腐剂BLP的防霉效果较为显著且增加了粗蛋白(CP)的含量。在苜蓿大方捆中,16%～19%水分打捆添加防腐剂BLP和LZP均能很好抑制霉菌的生长;而22%～25%水分打捆时时,两种防腐剂的对霉菌的抑制效果较差。上述结果表明调制苜蓿干草小方捆时添加6 L·t^-1防腐剂BLP能有效抑制霉菌的生长;自行研发的防腐剂LZP与BLP的防霉效果类似,具有一定的应用前景,但仍需进一步证明。     

基于复杂种植结构多情景分析的灌区多目标多水源优化配置

为改善多水源灌区农业用水供需矛盾,通过合理调整种植结构,优化灌区水资源配置,该研究以河北省邯郸市漳滏河灌区为研究对象,将农业灌溉缺水量最小和农作物经济效益最大作为目标函数,兼顾灌区生态安全约束,构建了基于种植结构优化的多目标多水源优化配置模型,针对作物熟制、作物种类、种植制度以及灌溉方式设置了8种不同的种植结构优化情景,通过自主改进的基于精英策略并协遗传算法（NSGAⅡ-S）对模型求解,获得不同情景下的水资源优化配置方案。结果表明：应用模型进行水资源配置后,各情景配水总量均有所减少,其中水库配水量高于其他水源的配水量,水库水、引黄水和引江水均达到用水总量控制目标,民有分区的各计算单元间的配水量变化明显,总配水量高于滏阳河分区;适当压减主要依靠抽取地下水灌溉的冬小麦的播种面积,变灌溉农业为旱作雨养农业,可以极大地减少地下水用量,增加灌区经济效益;最佳的种植结构优化方案为CS₄（削减冬小麦的种植面积,种植苜蓿,灌溉方式采取管灌或喷灌）,该方案冬小麦播种面积压减17.10%,地下水开采量减少了16.42%,灌区的经济效益增加了26.41%,在保证配水总量最小的同时,具有更高的经济效益。该研究所构建的多目标多水源优化配置模型和作物配水结果可为类似地区的水资源配置提供参考。     

不同生态区玉米自交系苞叶与穗轴同步发育特性研究

2022-2023年在河南和海南以玉米自交系驻85、驻136、ZM3358为试验材料,研究自交系苞叶与穗轴同步发育特性。结果表明,河南苞叶驻85第1～7 d伸长迅速,速增期与ZM3358一致,低于驻136;穗轴,驻85第1～11 d急剧伸长。海南苞叶ZM3358伸长速增期为13 d,比驻85、驻136延长2～3 d;穗轴ZM3358伸长渐增期最长为19 d,显著高于驻85、驻136。河南苞叶驻85宽度持续变宽,驻136苞叶宽度第11 d开始增幅变缓,ZM3358苞叶宽度速增期最短为7 d;穗轴粗度驻136第1～17 d持续变粗,第19 d稍有下降。海南ZM3358苞叶宽度速增期为13 d,驻85、驻136苞叶宽度速增期均为9 d;驻85穗轴粗度速增期最长为19 d,苞叶与穗轴可保持同步发育特性。     

挤压蒸煮大麦作啤酒辅料的糖化试验研究

采用二次正交旋转组合试验方法,研究了作啤酒辅料的大麦挤压蒸煮系统的模孔孔径、套筒温度、大麦含水率、螺杆转速和模板内表面至螺杆末端端面的距离,对醪液的主要考察指标——麦汁的过滤速度、碘值、浸出物收得率的影响规律。研究表明,挤压蒸煮大麦可以作啤酒辅料,且麦汁浸出物收得率为72．04％,高于传统不挤压大麦辅料的麦汁浸出物收得率。     

双螺杆挤压机螺杆元件类型对扭矩和压力的影响

以食用脱脂低温豆粕为原料,以Brabender DSE-25型双螺杆挤压膨化实验室工作站为加工设备,研究了不同几何参数的输送元件、捏合块和齿型盘6种螺杆元件对挤压过程中扭矩和压力的影响。结果表明:螺杆元件对扭矩和压力有显著影响;对扭矩影响的主次顺序为反向输送元件;齿型盘、捏合块、正向输送元件;有反向螺旋角或错裂角或对物料剪切强度大的元件能够显著增加扭矩;元件对压力的影响规律不明显。对系统稳定性的初步分析认为,错列角为45°和90°的捏合块具有较好的混炼效果,而齿型盘和错列角为-45°的捏合块的混炼效果较差。     

山西晋南小地老虎越冬代成虫发生量与环境因子的关系

为了解掌握山西晋南各地小地老虎越冬代成虫发生量与海拔、气温、降雨等环境因子的关系,2015年进行了不同环境条件下小地老虎越冬代成虫性诱剂诱虫试验。结果表明:低海拔地区的成虫比高海拔地区始见期早,且发生量大;成虫始见期温度为5~6℃,活动的高峰期温度为11~19℃,终末期温度为25~28℃,低于5℃或者高于28℃成虫基本不活动或零星活动;在成虫主要集中活动的11~19℃范围内,不同区域成虫活动与温度变化差异显著,温度高时活动明显加剧,温度低时活动减弱;成虫的发生量随降雨量增加呈递减规律;从降雨前1日到降雨当日再到雨后1日也整体呈递减规律,但中雨前后3日,发生规律有所不同,呈"V"字形趋势;其中,小雨(或阵雨)当日及前1日、中雨前1日的平均单日诱虫量均大于无雨日的诱虫量。     

马铃薯甲虫空间分布型及序贯抽样

马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata Say是一种重要的害虫,为明确其在新疆的空间分布,及时采取有效的防控措施,在田间调查的基础上,采取随机取样和Iwao回归分析法对新疆乌鲁木齐地区的马铃薯甲虫成虫、卵块和幼虫的空间分布型、理论抽样数及幼虫的序贯抽样方法进行了研究。结果表明,马铃薯甲虫各虫态空间格局的聚块性指标均大于1,空间分布型为普通群聚型;对低龄幼虫进行序贯抽样,当防治阈值为50头/样方、置信水平为1.96时,防治上、下限方程分别为:d1=50n+81n和d0=50n-81n,当百株虫量达到756头以上时需要进行防治。     

不同光质对喜树愈伤组织形成及分化潜质影响

以喜树无菌苗的茎、叶为外植体,研究了蓝、白、红3种光质下,MS、1/2MS、SH、WPM4种培养基对喜树愈伤组织形成及分化潜质影响。结果表明:蓝光下SH+1.0mg/L NAA+0.075mg/L TDZ培养基上愈伤组织诱导效果最好;愈伤组织继代后在蓝光下第7天时,SOD酶活最高,POD酶活最低,含水量最低,分化的潜力最大。