苹果园春季土施尿素的利用及其在土壤中的累积

 以7年生嘎拉苹果/平邑甜茶为试材, 利用¹⁵N示踪技术, 研究了苹果生产体系中氮素年周期 的利用、残留、损失及在土壤中的迁移动态。结果表明, 对春季土施尿素的利用率盛花期较低, 为11.38% , 至采收后达到最高。土壤氮素残留率盛花期最高, 为57.10% , 果实采后残留率最低。年周期中各土层氮素残留量不同, 盛花期20～40 cm土层残留量最高, 采收后最低, 0～20 cm土层在新梢旺长期残留量最高, 果实成熟期最低, 而40～60 cm土层在果实膨大期残留量达到最高, 在采收后0～20 cm土层残留有所增加, 其余各土层残留量均达到最低值。氮素损失与土壤残留呈相反的变化趋势, 氮素损失率在盛花期最低为31.53% , 随物候期的推迟逐渐升高, 在果实采后高达58.40%     

基于Fuzzy-Smith控制器的营养液pH值调控系统研究

pH值的控制是水肥一体化营养液循环控制系统的重要环节,水肥控制过程中pH值在最优控制范围内有利于根系的发育以及多数矿物质的吸收。营养液调控过程中,由于循环管路以及酸液的缓慢扩散,使得pH值调节过程存在很大的时滞,传统PID难以取得良好效果。本研究根据被控对象特点,建立了描述该过程的数学模型,设计开发了一套具有二次混肥特性的以MSP430单片机为主控的营养液pH值控制系统。由于参数自整定模糊PID不需要精确数学模型以及Smith预估可对纯滞后进行补偿的特点,开发的系统将参数自整定模糊PID控制引入Smith预估当中,既缓解了滞后时间对控制系统的影响,又对模型的不精确性进行了补偿。为了验证该算法以及系统的有效性和优越性,分别对PID、Fuzzy-Smith控制算法进行仿真测试,同时在不同灌溉量下进行性能试验。试验结果表明,在不同灌溉量下Fuzzy-Smith控制算法pH值的平均最大超调量为0.83%,营养液pH值从8.0调节为6.0的平均时间为157s,优于常规PID控制的2.55%和189s。     

肥料减施下玉米-大豆间作对作物产量和昆虫群落组成及多样性的影响

为探究肥料减施下玉米-大豆间作对作物产量和昆虫群落组成及多样性的影响,在玉米、大豆单作及二者间作下施以标准肥料750 kg/hm~2和减半肥料375 kg/hm~2,于作物生长期调查田间昆虫群落组成及多样性,并在收获期对玉米和大豆进行测产。结果表明:与单作玉米相比,间作玉米在施用标准肥料下的百株生物量、百株籽粒重和千粒重分别显著增加78.33%、85.35%和38.71%,而在施用减半肥料下则分别显著增加90.91%、135.73%和33.33%;相同种植模式下,与施用标准肥料相比,减半肥料使单作玉米百株籽粒重显著降低22.45%。与单作大豆相比,在施用标准肥料下,间作大豆的百株籽粒重和千粒重分别显著降低49.47%和11.54%,在施用减半肥料下,间作大豆的百株生物量、百株籽粒重和千粒重分别显著降低73.94%、50.51%和17.39%;相同种植模式下,与施用标准肥料相比,减半肥料使大豆在单作和间作下的百株籽粒重分别显著降低65.02%和65.73%,使间作下大豆的百株生物量和千粒重分别显著降低73.14%和17.39%。与单作相比,间作均显著降低了标准肥料和减半肥料处理下玉米和大豆害虫群落的物种数、多样性指数和均匀度指数,还显著降低了标准肥料和减半肥料处理下玉米天敌昆虫群落的物种数和优势度指数以及大豆天敌昆虫群落的物种数和均匀度指数。表明玉米-大豆间作能有效提高玉米产量,降低虫害发生,但对大豆生产不利,而间作条件下减施肥料对玉米产量的影响更小。建议在田间生产中可将夏玉米和大豆间作种植,更有利于通过生态学方法控制田间害虫发生和增加作物总体产量。     

蓄水多坑灌施下尿素在土壤中的运移转化特性

为提高蓄水多坑灌施尿素条件下土壤氮素利用率和保护生态环境,通过室内蓄水多坑(土箱半径40 cm,高120 cm,蓄水坑半径16 cm,深度60 cm)物理模型试验,研究了蓄水多坑灌施下尿素在土壤中的运移转化特性。结果表明,土壤水分主要分布在地表以下20~80 cm,0~10 cm土层土壤含水率较小,同一土壤深度处蓄水坑壁附近土壤含水率大于0通量面处土壤含水率;同一土壤深度蓄水坑壁附近土壤尿素态氮量大于0通量面处的尿素态氮量,尿素的水解在9 d内基本完成,第7天水解最快,尿素水解与时间存在良好的对数函数关系;土壤铵态氮主要集中在40~60 cm土层土壤中,且r=20 cm处的量高于0通量面处的;而土壤硝态氮的分布趋势与铵态氮相反,随时间的延长,0通量面和r=20 cm处的土壤铵态氮质量分数均在40~60 cm和60~80 cm增幅较大,而土壤硝态氮质量分数表现出在90~100 cm湿润锋处增幅最大。     

膜孔灌玉米农田尿素转化和分布特性研究

为了研究膜孔灌玉米农田尿素转化和分布特性,在测坑中进行了膜孔灌和畦灌施尿素试验,分析测定了施尿素后不同时间的土壤铵态氮和硝态氮含量。研究表明：膜孔灌尿素转化完全后,土壤中氮素的主要形态为硝态氮,可作为膜孔灌农田氮素水平评价的指标;基施尿素下,土壤中的硝态氮含量逐渐增大,分布范围以施肥点为中心呈大致成半圆形;灌水方式对尿...     

黄泛区潮土-冬小麦系统中尿素的转化和化肥氮去向

在田间条件下,用~(15)N标记的微区试验法研究了潮土-冬小麦系统中尿素的转化和化肥氮的去向。结果表明:土壤中尿素水解后,主要进行硝化和生物固定,而被粘土矿物固定的量很少;小麦返青后,随着气温上升,生物固定的标记氮不断分解,其量可达总生物固定量的60％。作为基肥条施的尿素,其损失略高于作返青肥或拔节肥表施后随即灌水的处理。氮素损失主要发生在春季气温回升后的生长期间,当季的淋洗损失极微。在较为适宜的用量和施用技术下,化肥氮的损失仍达33—45％,其中以碳酸氢铵为最高,次为硫酸铵和硝酸铵,而尿素和硝酸铵中的硝态氮损失最低。     

施用控释尿素对大豆吸氮量及产量的影响研究

试验研究施用控释尿素对大豆吸N量及其产量与品质的影响结果表明 ,控释尿素比普通尿素N肥利用效率提高 3 0 6 %～ 1 1 93% ,沙土中尿素N残留量增加 1 2 5 %～ 1 5 89% ,大豆产量提高 2 1 6 9%～ 4 9 2 2 % ,且改善大豆品质。     

保水剂与肥料互作及保水缓/控释肥料研究展望

保水剂在农业上的作用日益重要,肥料与保水剂一体化使用是水肥调控的重要技术,是肥料研究的国际前沿。保水剂是吸水量超过自身重量数百倍以上的亲水性高聚物。保水剂一般分为天然的,合成的及半合成的。保水剂与肥料可以通过物理混合、包膜或化学合成三种方式结合为一体化的保水缓/控释肥料。保水剂具有吸水吸肥功能,保水剂可吸附大量中性分子,对阳离子养分也有较强吸附作用,对阴离子养分吸附弱。肥料种类与盐浓度影响保水剂的吸附作用与膨胀能力。保水缓/控释肥料在土壤中对肥料养分有延迟释放作用。保水缓/控释肥料可改善土壤持蓄水分和水肥交互作用,促进植物对养分的吸收和作物增产。保水缓/控释肥料发展方向是包膜和化成保水缓/控释肥料。保水缓/控释肥料湿润及养分控释机理研究也需要加强。     

中国亚热带红壤旱坡地花生系统尿酸氮素去向

A field experiment was conducted to study the outcome of N using isotope-labeled urea with a peanut cropping system in a Udic Ferrosol on a 7% slope at the Ecological Experimental Station of Red Soil, Chinese Academy of Sciences. The micro-plots were designed in two sets with three replicates and four N treatments. An iron frame with its edge 10 cm above the ground was used to control soil erosion and runoff in set A, but in set B the upper edge of the frame was level with the ground. Randomly positioned ^15N fertilized micro-plots were established along the contour. At harvest on August 13, 2002, which was four months after urea application, the peanuts had absorbed 30.6%-38.0% of the urea, transpired 13.1%-22.4% to the atmosphere, lost 6.4%-8.4% through soil erosion and surface runoff, and maintained 40.7%-48.9% in the 0-60 cm soil layer with 0.5%-5.0% below 60 cm.