棉花早衰的原因及表现——2014年9月对河北威县棉花生长的调查

为分析棉花早衰的原因及表现、总结棉花高产栽培经验,对2014年河北威县3块早衰棉田的土壤养分状况、棉花生长情况和产量进行调查分析。分析表明:棉田起土、复耕棉田由于起土或持续失耕造成土壤氮磷钾和有机质等养分含量明显降低导致棉花早衰;前茬为苜蓿的棉田由于苜蓿的固氮作用,土壤氮磷钾和有机质等养分含量明显增加,能够减缓棉花早衰的发生。棉花早衰在冠层上表现为株高降低、棉株变细、叶绿素含量降低、果节数减少和最长果枝长度减小等方面,根系上表现为主根长和最长侧根长度变短、侧根数目变少,与相应对照棉田相比,本调查早衰棉田棉花主根长度和最长侧根长度分别降低9.7%和31%,一级侧根数减少36.4%。早衰棉花产量明显降低,主要原因是早衰棉花单株成铃数和铃重降低,起土棉田、复耕棉田和前茬棉花棉田棉花理论产量与相应对照棉田相比分别低29.3%,13.2%和4.3%。本调查说明土壤养分状况变差是造成棉花早衰的主要原因,棉田持续耕作可能造成棉花早衰。     

Changes in organic carbon and nitrogen in soil with metal pollution by Cd,Cu, Pb and Zn: a meta‐analysis

Organic carbon (OC) and nitrogen (N) storage in soil plays an important role in global climate change and in maintaining food security. Pollution of soil with heavy metals has occurred in many parts of the world, but their effects on soil OC and N have not been well addressed. Relevant data were extracted from peer‐reviewed journal papers and analysed by a meta‐analysis to determine how long‐term heavy metal pollution affected soil OC and N status. Plant biomass decreased significantly because heavy metals in soil decreased soil OC and N concentrations by 5.0 and 17.9%, respectively, but increased the C/N ratio by 5.1%. The largest reductions in soil OC and N concentrations were in soil more strongly polluted by metals. The changes in soil OC and N with metal pollution varied with climatic conditions. More substantial decreases in OC and N concentrations were likely to occur in polluted soil with large background contents of OC and low pH. Overall, heavy metals were linked to greater reductions in soil OC and N concentrations in natural ecosystems than in agro‐ecosystems. These results provided a quantitative evaluation of the effects of heavy metal pollution on the decrease in soil C and N concentrations and, therefore, on global climate change. Further consideration should be given to changes in the cycling of C and N in soil polluted with metals in natural and agro‐ecosystems.     

2种微生物菌剂对蔬菜花卉秸秆高温堆肥过程中氮变化的影响

为寻求蔬菜花卉秸秆简单、有效的利用方法,减少滇池流域农业面源污染。通过堆肥试验研究了蔬菜花卉秸秆接种微生物菌剂农冠和微元后,在翻堆和不翻堆2种处理方式下,高温堆肥过程中温度、全氮(T-N)、水溶性NH₄ -N和水溶性NO₃^--N含量随时间的变化规律。结果表明：不翻堆的3个处理由于缺氧,发酵速率低,短期内不易腐熟。翻堆处理中,纯物料对照样品升温过程缓慢,高温分解阶段持续时间短, T-N损失大,堆肥品质差;添加微生物菌剂农冠后,与纯物料对照相比,提前3天进入高温分解阶段,高温分解持续时间延长4天,T-N含量损失比对照低10.9%,水溶性NH₄ -N比对照降低24.7%,水溶性NO₃^--N则比对照增加14.0%;添加微生物菌剂微元后,与纯物料对照相比,提前5天进入高温分解阶段,高温分解持续时间延长6天,T-N含量损失比对照低24.1%,水溶性NH₄ -N比对照降低29.3%,水溶性NO₃^--N则比对照增加24.2%。接种微生物菌剂可促进水溶性NH₄ -N向水溶性NO₃^--N转化,降低堆肥容重,其中添加微元综合效果更理想。在翻堆条件下接种微生物菌剂微元可加快蔬菜花卉秸秆堆肥化进程,提高堆肥产品品质,且方法简单易行,适合在全流域进行广泛推广。     

‘夏日阳光’番茄侧芽离体培养快繁技术

‘夏日阳光’番茄是近年来引进的高端品种,丰产性好、品质高,深受市场的青睐,但其种子为F1代杂种,价格昂贵,很难在市场上大面积推广。利用植物离体培养技术快速繁殖‘夏日阳光’番茄种苗,是生产上推广该品种的一条可行途径。为快速建立‘夏日阳光’番茄无菌株系以及获得其试管芽苗的高效增殖,以‘夏日阳光’番茄侧芽为材料,探讨其离体培养过程中的关键技术。试验结果表明,采用0.1%Hg Cl2溶液(w/v)加2滴土温20消毒8 min的处理方式消毒后,培养在MS+0.1 mg/L BA+0.1 mg/L IBA培养基中,可以较快速地建立‘夏日阳光’番茄无菌株系,成苗率为46.7%;继代增殖适宜的培养基配方为MS+0.5 mg/L BA+0.1 mg/L IBA,增殖系数可达4.3,并且芽苗生长健壮,为其种苗的规模化繁育提供技术基础。     

湿热预处理对餐厨垃圾高温干式厌氧消化的影响

为探索湿热预处理对餐厨垃圾高温干式厌氧消化的影响,在含固率为20%、发酵温度55℃的条件下进行厌氧发酵试验。采用L9(3³)正交试验设计,研究湿热预处理的加水率、温度、时间对餐厨垃圾干式厌氧消化产沼气的影响。结果表明:湿热处理后餐厨垃圾的理化性质有明显变化,日产气量、累积产气量以及TS和VS的去除率明显升高。当湿热预处理条件为加水率50%、温度120℃、时间80 min时,SCOD值最高,为101050 mg/L,比未处理时提高了5.6倍。同样,该条件下日产气量出现的两个产气峰值最高,累积产气量也最高,为269.10 ml/gVS,与未处理相比累积产气量提高49.4%。各因素对餐厨垃圾厌氧发酵产气量影响的主次关系为:温度>时间>加水率,处理温度和处理时间对产气量有显著性影响,加水率对产气量影响较弱。     

鱼友好型轴流泵流场数值分析与汽蚀性能优化

为了提高鱼友好型设计造成的轴流泵汽蚀性能下降,通过实验对比验证了采用ANSYS CFX数值预测原型泵及鱼友好型泵汽蚀性能的可行性,得到经过鱼友好型设计后,原型泵许用空化余量(性能参数下降3%)数值计算结果由3.5 m增加到9 m,难以满足使用要求。通过分析鱼友好型泵的内部流场特性,揭示了轮毂处涡旋的产生机理以及叶片进口冲角过大的原因,由此设计出抑制涡旋产生、更加符合流动特性的叶片截面翼型,并修正部分设计参数。数值计算结果表明:优化后泵内部流场流动平稳,翼型头部液流过渡良好,没有局部速度增量产生,轮毂侧流动贴合叶片表面,在吸力面也没有产生涡旋,鱼友好型泵的装置许用空化余量预测值降低到3 m左右,完全满足原型泵的使用要求。     

催化微燃烧室内氢气和氧气预混合燃烧特性

针对带催化的微燃烧室内部氢氧预混合燃烧过程,利用CFD计算软件建立模型进行数值模拟,在实验验证的基础上改变入口参数,分析了表面反应与气相反应的相互作用以及催化反应对火焰吹熄极限的影响。结果表明,表面反应对气相反应中间产物的消耗会使气相反应强度减弱;在催化剂表面附近的反应以表面反应为主,在远离催化剂表面的反应以气相反应为主。催化剂的添加能够极大地拓宽火焰吹熄极限,在当量比为1.0时,催化燃烧室和无催化燃烧室的吹熄极限分别为46、22 m/s。在当量比为1.0时,表面反应强度最高,此时燃烧室出口截面温度最高。     

SHAW模型在冬小麦晚霜冻害监测中的适用性研究

利用一维多层水热耦合SHAW(Simultaneous heat and water)模型,在2015年商丘田间实验基础上,模拟冬小麦拔节后晚霜冻敏感期幼穗层气温,并结合拔节后天数对晚霜冻害的发生及其程度进行监测,以研究SHAW模型在冬小麦晚霜冻害监测中的适用性。结果表明,模型能准确模拟晚霜冻敏感期幼穗层20~60 cm高度垂直方向上的每小时气温变化,模拟值与实测值间的绝对误差低于1℃的占44.7%,低于2℃的占72.5%,且夜晚的模拟效果优于白天,相较于气象站日最低气温,SHAW模型模拟的幼穗层日最低气温和低温持续时间更能反映实际冻害发生时的低温环境。由于农田小气候的影响,气象站、农田上方2 m高度和幼穗层气温具有较大差异性,当SHAW模型所需的农田上方2 m高度气象数据缺乏时,将气象站数据转换为农田2 m高度气象数据代入模型的模拟方法优于直接将气象站气象数据代入模型的模拟方法,前者模拟的幼穗层日最低气温与实测值更为接近,所确定的晚霜冻等级与实际情况更加符合。因此,利用SHAW模型对冬小麦晚霜冻害进行监测是可行且适用的,相较于传统的气象站日最低气温监测指标,可提高监测晚霜冻害发生情况和冻害程度的准确率。     

南亚热带不同中幼龄人工林溪流水水质特征

以佛山云勇林场4种类型人工林为研究对象,包括针阔混交林、常绿阔叶林、桉树林和杉木林,分析不同类型人工林溪流水水质特征,并综合评价其水质等级。结果表明,不同类型人工林溪流水pH值为5.93~6.34,均为弱酸性水;同一林龄段中,针阔混交林和常绿阔叶林溪流水中总氮含量均显著低于桉树（Eucalyptussp.）林（P＜0.05）。桉树林和杉木（Cunninghamia lanceolata）林溪流水总氮含量均大于2.0 mg·L-1,超过地表水V类标准限值,为富营养型水质;不同林龄段人工林溪流水总磷含量达到地表水Ⅱ类或Ⅲ类标准。不同林龄段人工林溪流水总硬度、Cd和Hg含量达到饮用水标准,氟化物、Pb、Cu、Zn、Cr6+和As含量达到地表水I类标准。灰色关联度分析和主成分分析表明杉木林溪流水水质最好,其次为桉树林、针阔混交林和常绿阔叶林。