包膜尿素氮素溶出对油菜生长及产量的影响

通过肥料埋藏试验及盆栽试验方法,研究了LP30日型和LP70日型包膜尿素氮素溶出对油菜生长及产量的影响。研究表明:一级反应动力学模型可很好地描述LP30日型和LP70日型包膜尿素氮素的溶出过程,其溶出速率常数分别为0.0132和0.0067。硫酸铵处理的油菜株高、株重及产量均随氮素用量的增加呈指数型增加趋势,而LP30日型和LP70日型包膜尿素处理的油菜株高、株重及产量则均随氮素用量的增加呈直线型增加趋势。与硫酸铵处理相比,LP30日型和LP70日型包膜尿素处理,在施氮量为N 0.1 g kg-1和N 0.2 g kg-1条件下,均可使油菜株高、株重及产量显著下降(P<0.01),且以LP70日型包膜尿素下降最为明显;在施氮量为N 0.4 g kg-1条件下,LP30日型包膜尿素可使油菜株高、株重及产量显著提高(P<0.01),而LP70日型包膜尿素则使油菜株高、株重及产量提高不明显,但这两种包膜尿素均可明显提高肥料溶出氮素的利用率。     

辽宁省铁岭植烟区土壤肥力特征及综合评价

  目的  为摸清铁岭植烟区土壤肥力特征,探明制约当地烤烟增产、提质的土壤障碍因素,提出土壤改良、保育技术措施。  方法  采集了铁岭市下辖的开原市、西丰县、昌图县等三大烟草种植区域耕层土壤,测定了土壤耕层深度、土壤容重,以及限制烟草生长及品质土壤养分指标,利用主成分分析法、模糊数学综合评价法对该区域土壤肥力水平进行评价。  结果  （1）铁岭植烟区土壤耕层浅薄、容重偏大;（2）土壤酸性强,有机质、全氮含量相对较低,磷素过剩,钾素高低分布不均,中、微量元素普遍缺乏;（3）土壤综合肥力指数（IFI）介于0.30 ~ 0.79,平均0.59,各烟区均以二等、三等地为主,无一等地,且现有二等地IFI较低,退化成三等地风险较大;（4）三大烟区土壤肥力水平从高到低分别为开原 > 西丰 > 昌图。  结论  铁岭植烟区整体土壤物理性状不良,土壤酸化趋势明显,有机质含量低,中微量元素匮乏,养分不均衡,总体肥力水平较低。     

环渤海地区设施蔬菜土壤障碍与治理措施

环渤海地区设施蔬菜是中国北方农业经济发展的“引擎”,是我国设施农业重点发展区域之一。近年来,随着设施蔬菜种植年限的延长,来自农业面源的土壤污染问题日趋严重。基于环渤海地区设施蔬菜发展现状,分析设施蔬菜土壤存在的次生盐渍化、酸化、连作病虫害、土壤板结、重金属污染等障碍,并在已实施的改良技术基础上提出了新的治理措施和发展对策。     

长期不同土地利用方式对潮棕壤有机氮组分及剖面分布的影响

用Bremner法测定了长期(16 a)定位的不同土地利用方式(水田、旱地和林地)下潮棕壤有机氮各组分的含量。结果表明:在0～60 cm土层,3种土壤有机氮均以非酸解性氮为主,且酸解性全氮及酸解各组分氮含量及其占全氮的比例总体上以表层土壤(0～20 cm)为最高。0～60 cm土层土壤酸解性全氮含量及0～40 cm土层土壤酸解各组分氮含量均随土层深度增加而下降,但0～60 cm土层土壤酸解性全氮及其各组分氮占全氮比例的剖面分布均无明显规律。相同土层,水田和旱地土壤酸解各组分氮含量及其占全氮比例的规律性相同,即均为未知态氮>氨态氮>氨基酸态氮>氨基糖态氮,而林地土壤酸解各组分氮含量及其占全氮比例则无明显规律。与水田相比,旱地和林地均可显著增加表层土壤酸解性全氮及酸解氨态氮、氨基酸态氮、氨基糖态氮的含量及其占全氮的比例,其中,旱地增加土壤酸解氨态氮的效果最为明显,而林地增加土壤酸解氨基酸态氮和氨基糖态氮的效果最为明显,总体上以水田改为林地后增加土壤易矿化分解的酸解氮的效果最为明显,提高土壤供氮的潜力最大。     

CO2浓度升高对重金属污染下稻米品质影响的研究进展

目前研究CO₂浓度升高对农作物的影响主要集中在光合作用、生理生态反应和产量形成等方面,对重金属污染胁迫下CO₂浓度升高对水稻生长发育和品质影响的研究甚少。本文通过详述Cu、Cd等重金属污染条件下,CO₂浓度升高对水稻生长发育及稻米品质的影响,揭示重金属污染条件下CO₂浓度升高影响Cu、Cd在土壤-水稻系统中的运移状况及其稻米营养品质方面的相关机制,为CO₂浓度持续升高背景下复合污染农田风险评估、农产品安全调控提供科学依据,也对于预测未来气候条件下人类稻米品质变化及水稻品种的选育意义重大。     

辽西半干旱区秋后覆膜保墒对翌年春玉米生长发育的影响

针对辽西半干旱地区春旱严重、降雨资源年内分布不均的气候特点,在秋收后、霜冻之前进行灭茬覆膜处理,试验对旱地雨水资源跨时间调节。翌年春季土壤含水量、玉米生长状况及产量的试验结果表明,秋覆膜处理的耕层土壤含水量比未覆膜处理高出60%,播种15d后玉米出苗率达到85%,抽穗期玉米株高比未覆膜处理高33cm、径粗增加0.42cm,秋收时玉米穗重比未覆膜处理提高了49.62%。研究表明,春墒秋保、跨时间调控农田水分状况是北方干旱半干旱地区有效的农业节水措施。     

不同灌溉方式设施土壤N2O排放特征及其影响因素

为探明3种灌溉方式设施土壤N_2O排放特征及相关因素的影响,通过田间试验与室内分析相结合的方法,采用静态箱—气相色谱法与实时荧光定量PCR(Real-time PCR)技术分析不同灌溉方式(滴灌(D30)、渗灌(S30)、沟灌(G30))土壤N_2O排放特征的差异以及土壤温度、湿度、无机氮、反硝化细菌对土壤N_2O排放的影响。研究结果表明,灌溉后1~8d设施土壤会出现明显的N_2O排放高峰;整个番茄生长季沟灌处理土壤N_2O平均排放通量最大,分别较滴灌和渗灌处理高出52.74%和50.82%;与沟灌处理相比,滴灌处理和渗灌处理土壤N_2O排放总量分别降低了54.31%和53.30%。土壤N_2O排放与硝态氮含量(P0.05),土壤湿度呈极显著正相关(P0.01),与土壤温度、铵态氮含量之间关系不显著。不同灌溉方式土壤反硝化细菌丰度差异显著,表现为G30S30D30;土壤N_2O排放与反硝化细菌nosZ丰度呈极显著正相关(P0.01)。综上,土壤湿度、硝态氮、反硝化细菌nosZ是影响土壤N_2O排放的重要因素。与沟灌相比,滴灌与渗灌能够减少设施土壤N_2O排放量。     

水钾耦合对花生根系形态及产量的影响

为优化花生生长发育的水钾耦合模式,以花育25为试验材料,采用盆栽试验,研究了花生根系形态及产量对水钾耦合效应的响应。结果表明,灌溉是关键因素,对根长具有显著影响,对根系生物量、根瘤数、根系平均直径、根系总体积、根系总表面积和荚果干产量均具有极显著影响。水分轻度胁迫W2(50%FC,FC为田间持水量)有利于根系的伸长,而湿润的土壤环境利于根系的增粗。各项指标水分效应平均值显示,W2处理根系总长最大,较水分适中W3(65%FC)提高了9.22%;根系直径W4(80%FC)W3(65%FC)W2(50%FC)W1(35%FC)。根系总表面积和总体积均随水分增多先增后减,最大值均在W3处理。增施钾肥利于根系生长发育,钾肥效应平均值显示,根系总体积、总表面积和总长均表现为K3(405 kg·hm~(-2))K2(270 kg·hm~(-2))K1(135 kg·hm~(-2))K0(0 kg·hm~(-2));根系生物量中钾(K2)和高钾(K3)处理分别较对照(K0)提高23.18%和9.27%。水钾耦合效应对根瘤数的影响达极显著水平,干旱情况下钾肥能促进根瘤的形成,在水分胁迫W1(35%FC)和轻度胁迫W2下,花生根瘤数随着施钾量的增加增大的趋势明显。适水中钾W3K2处理可以促进根系平均直径、总长、总表面积和总体积,该处理下的荚果产量最高,与同组不施钾处理(W3K0)相比增产12.7%。本试验条件下,水分控制在65%田间持水量,钾肥用量为270 kg·hm~(-2)时有利于促进根系的生长和根瘤的形成,提高产量,实现节水节肥。     

仿生改性水基共聚物包膜氮肥的制备及其性能研究

【目的】 为了提高水基共聚物膜材料的耐水性,依据仿生学原理,采用疏水效果好的纳米二氧化硅和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷对其进行疏水改性,明确最佳改性配比及机理,进而制备出缓释效果好的环境友好型包膜氮肥。【方法】 采用三因素三水平L₉(3³)正交试验设计,探究添加不同比例的壳聚糖（0.5%、1.0%、1.5%）、淀粉（0.5%、1.0%、1.5%）和聚乙烯醇（PVA）（2%、3%、4%）对水基共聚物膜材料性能的影响,通过水基共聚物膜材料的吸水率及极差分析筛选出疏水效果好的最优配比。在优选的水基共聚物包膜材料中分别加入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%和4.0%的纳米二氧化硅进行疏水改性,通过测定纳米改性水基共聚物膜材料的吸水率和渗透率明确最佳纳米二氧化硅用量。随后,将优选的纳米改性水基共聚物膜材料分别置于含0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷（FAS）的正己烷溶液中进行自组装改性,探究组装浓度对膜材料性能的影响。通过对改性前后水基共聚物膜材料疏水性及透性等变化明确其改性效果,通过改性前后膜材料红外光谱特征、表面微观结构变化探讨其疏水改性机理。并通过土壤培养试验探究所制备的仿生改性水基共聚物包膜尿素的养分释放特性。【结果】 当壳聚糖含量为0.5%、淀粉含量为1.5%、PVA含量为4.0%时所制备的水基共聚物膜材料吸水率最低,为42.50%。与水基共聚物膜材料相比,纳米二氧化硅改性水基共聚物膜材料、纳米二氧化硅和FAS双重改性水基共聚物膜材料的吸水率分别降低了38.54%和55.98%,铵离子的渗透率分别降低了24.14%和44.58%,水分子渗透率分别降低了36.14%和60.98%。红外光谱结果表明,纳米二氧化硅改性水基共聚物膜材料的-OH数量减少,并且观察到了Si-O-Si摇摆振动和反对称伸缩振动,纳米二氧化硅和FAS双重改性后水基共聚物材料表面观察到了C-F键。扫描电镜和能谱分析结果表明,在纳米二氧化硅改性水基共聚物膜材料表面发现Si元素,纳米二氧化硅和FAS双重改性水基共聚物膜材料表面发现F元素,并且观察到粗糙的表面结构,其水接触角由62.5°提升到118.6°,表现出良好的疏水效果。此外,土壤培养试验结果表明,纳米二氧化硅改性水基共聚物包膜尿素（NWCU）、纳米二氧化硅和FAS双重改性水基共聚物包膜尿素（SNWCU）的养分缓释期明显延长,SNWCU养分累积释放80%所需时间由改性前的10 d左右提升了28 d左右。【结论】 采用纳米二氧化硅和FAS对水基共聚物膜材料进行联合改性可以显著改善水基共聚物膜材料的耐水性及透性,所制备的仿生改性水基共聚物包膜氮肥具有良好的缓释效果。     

外源水稻根系和茎叶碳氮在稻田土壤中释放的特征

东北地区气候寒冷,稻田土壤休耕期长,多处于冻结状态;水稻生长期短,土壤温度高且季节性淹水。外源水稻秸秆碳氮在东北地区稻田土壤休耕期和水稻生长期不同水热条件下的释放特征尚不完全清楚。通过室外培养试验方法,利用双标记(~(13)C和~(15)N)水稻根系和茎叶示踪技术和稳定同位素质谱分析技术,研究水稻根系和茎叶在稻田土壤中的腐解率、有机碳(氮)释放率的动态变化特征。结果表明:水稻茎叶、根系于秋季添加稻田土壤后,经过寒冷漫长的土壤休耕期(11月至次年5月),S1(标记根系+不标记茎叶)和S2(不标记根系+标记茎叶)处理的秸秆腐解率分别达30.2%和34.5%,水稻根系和茎叶碳释放率分别达30.9%和38.2%,氮释放率分别达7.4%和35.0%。添加一年时,S1和S2处理的秸秆腐解率分别达66.5%和66.6%,水稻根系和茎叶碳释放率分别为63.7%和65.8%,氮释放率分别为28.6%和51.1%,水稻根系氮释放率显著低于水稻茎叶氮释放率(P0.05)。本试验条件下,水稻根系和茎叶添加稻田土壤1年,水稻根系和茎叶的腐解率达65%左右,其碳释放与腐解几乎同步,但氮释放相对缓慢,水稻根系氮释放速度显著低于茎叶氮释放速度,温度升高明显促进了水稻根系和茎叶的腐解及其碳氮释放。