Phosphorus use Efficiency of Safflower (Carthamus tinctorius L.) and Sunflower (Helianthus annuus L.)

This study comparatively evaluates phosphorus (P) use efficiency of safflower and sunflower in view of identifying low input oil crops. Sunflower accumulated more P than safflower at all equivalent P supplies. Sunflower was more efficient at their best P supplies to utilize absorbed P than safflower in terms of efficiency ratio and utilization index. Yield response curves interpreting the functional relationship between nutrient supply and yield using Michaelis-Menten equation indicate that sunflower is less sensitive to inadequate P supply and thus more P-efficient than safflower with respect to yield, as the term ‘Km’ is lower for sunflower. The minimal P amount per pot required to trigger yield formation (term ‘Cmin’) was lower in sunflower than safflower. Harvest Index in sunflower out-yielded that of safflower at all P supplies. Critical deficiency contents of sunflower were lower than that for safflower. It can be concluded that safflower cannot be considered as low-input crop.     

Fall and Spring Phosphorus Fertilization of Potato Using a Dicarboxylic Acid Polymer (AVAIL®)

A dicarboxylic acid polymer (AVAIL) modifies the soil immediately around fertilizer—potentially improving crop phosphorus (P) uptake efficiency and yield. Study objectives were to evaluate potato (Solanum tuberosum L.) response to seasonal applications of liquid and dry AVAIL blended P fertilizer on calcareous soils with low to moderate soil test P. Field experiments conducted 2005–2008 included comparisons of monoammonium phosphate (MAP; 11-52-0) broadcast and/or ammonium polyphosphate (APP; 10-34-0) liquid band applications with or without AVAIL in various fall or spring applications. AVAIL increased US No. 1 yields for selected P rate/source/timing combinations in each of the four years; increased United States No. 1 yields overall in 2006 and 2008; and increased total yield and yield of large (>284g) tubers in 2006. The greatest responses to AVAIL occurred on soils with high lime concentrations. No seasonal advantage was observed in any case.     

南方红壤坡地不同利用模式的水土保持及生态效益研究

通过对15°红壤坡地11个利用模式10年土壤侵蚀研究,认为红壤坡地土地利用模式中林作系统水土保持效果优于农作系统。林作系统中水土保持效果以常绿阔叶林最好,次为混交林,毛竹林和针叶林。农作系统中顺坡植物篱种植、等高梯化种植、顺坡水平沟种植水土保持效果较好。研究认为红壤坡地土地利用模式应以林作为主,尽可能发展高效的经济林。而如发展农业种植,则以顺坡植物篱种植模式最佳,次为等高梯化种植模式。     

滨海盐渍化土壤理化性质与小麦生产间的关系

为促进滨海区域粮食生产,以盐渍化麦田为研究对象,在测定土壤(0~20 cm)基本性质及小麦产量、生物量基础上,分析土壤肥力特征与小麦生产能力间的关系。结果表明,土壤含盐量与小麦产量、地上部生物量(生物量)呈极显著负相关(p0.01),其关系符合三次函数方程。若以4 500 kg hm-2作为最低目标产量,土壤含盐量应在3.1 g kg-1以下。土壤有机质含量与土壤含盐量呈显著负相关(p0.05),与小麦产量、生物量呈极显著正相关(p0.01)。土壤有机质含量增加能够降低盐渍化程度,促进小麦生产。将直接相连的下层(10~20 cm)与上(表)层(0~10 cm)土壤含盐量比值作为抑盐效率(E),来评价有机质的抑盐作用,表层土壤有机质含量与E符合二次函数方程,有机质含量超过19.1 g kg-1时,抑盐效果显著,可以作为土壤肥力培育目标值。此外,提高土壤速效钾含量对小麦生产也具有显著促进作用。研究结果对研究区域及相似地区进行土壤肥力培育和粮食生产具有重要意义。     

不同品种油菜氮效率差异及其成因分析

采用盆栽试验，以氮胁迫与正常供氮条件下籽粒产量的比值作为氮效率系数，探讨了不同品种油菜氮效率差异及其生理基础。结果表明，所测定的8个油菜品种氮效率系数的变化范围是0．37～0．69；氮胁迫与正常供氮条件下不同油菜品种植株氮素累积吸收量、生长后期茎叶氮素转运率及氮素生理效率的比值不同，氮效率高的品种，其比值高，反之亦然;在氮素供应水平低的情况下，氮效率高的品种具有较长的根长、较多的侧根、较高的茎叶硝态氮再利用量和叶片硝酸还原酶活性。     

长期施肥对黄土旱塬区土壤—植物系统中氮、磷养分的影响

对1984年建立的长期试验田,分析了2005年小麦产量、养分吸收及土壤养分变化。结果表明,单施磷肥增产25.6%,单施氮肥增产48.1%,其吸氮、磷量也相应增加,但收获指数显著低于对照;氮磷配施增产幅度为101.3%3～02.8%,养分吸收量增加显著,最佳施肥量为N2P2(N.90.kg/hm2、P.56.4.kg/hm2)。施肥明显改变了耕层土壤养分的含量,也影响了养分在土壤剖面的分布。氮磷配施是培肥土壤的有效途径,耕层土壤全磷增加了8.3%～45.2%,速效磷增加54.8%9～17.8%。中等施氮(N.90.kg/hm2)水平下,随着磷的增加,耕层土壤全磷累积和施磷量的关系为y=0.002x-0.112。速效磷含量增加和磷肥用量的关系为y=9.6537Ln(x)-35.371,施肥对60.cm以下磷素影响较小。     

基于转轮进口水流角的贯流水轮机最优工况应用

贯流式水轮机是农村小水电电网中的重要组成部分,其低水头、大流量的特点,易导致电站机组效率低下、出力降低。而贯流式水轮机运行中的最优运行问题很少引起学者关注,目前最优工况的研究仅仅局限于某点或线。该文从转轮水力损失的角度,理论上分析了影响贯流式水轮机效率的翼型阻力损失、端部损失与撞击损失,依据现场实际导叶与桨叶翼型,在定水头、定桨叶方式下,通过改变转轮进口水流角,对转轮进、出口速度三角形进行计算,从能量角度,进行工况优化,得到转轮10°工况下导叶在53.9°~58.8°的最优特性区域,效率可提高约3%~8%。利用数值仿真技术,对其工况做相应的数值仿真,并进行流场分析,在此基础上,进行真机试验,结果与理论分析相符,与数值仿真计算的误差小于2%,采用此方法对电站机组的全工况进行了计算,全工况范围内进行区域工况优化,得到转轮在7°~42°,导叶在0~78°的最优特性曲线,通过一段时间运行,数据显示机组的能量特性与稳定性效果比较理想。     

水氮管理及品种对冬小麦光能利用率的影响

提高光能利用率(RUE)是作物获得高产的重要因素之一。遗传特性和栽培管理措施等因素通过影响作物冠层结构及冠层形成过程,进而影响作物的光能利用率。为探讨不同冬小麦品种在不同水氮管理条件下的光能利用率,于2012—2013年,在中国科学院栾城农业生态系统试验站,进行了3个冬小麦品种(‘冀麦585’、‘科农199’和‘石新828’)在3个氮水平[135 kg(N)·hm?2,180 kg(N)·hm?2,225 kg(N)·hm?2]和3个灌溉水平(70 mm,140 mm,210 mm)下的大田试验,对关键生育期光合有效辐射截获、生物量和叶面积等参数进行了测定和分析。结果表明:不同冬小麦品种的光能利用率存在显著差异(P0.05),‘冀麦585’、‘科农199’和‘石新828’的光能利用率分别为2.10 g?MJ?1、2.05 g?MJ?1和1.93 g?MJ?1。不同水氮处理对冬小麦光能利用率有一定的影响,其值为1.80~2.20 g?MJ?1;水氮因素对冬小麦光能利用率的影响不同,随着施氮水平的增加,光能利用率增加,适度的水分亏缺会产生较高的光能利用率。光能利用率增加与生物量形成呈正相关,但当生物量增加到一定程度后冬小麦产量并不随生物量的增加而增加,这与干物质量转移率随着生物量增加而降低有关。结果还显示:从拔节期到灌浆期冬小麦的光能利用率与气温存在明显的曲线关系,其在水氮条件下表现不一致。综合上述分析结果,需要适宜水氮供应才能获得适度干物质积累,提高光能利用率和有效干物质运转,最终提升冬小麦产量。     

不同肥料增效剂在水稻上的应用效果研究

采用田间小区试验,研究不同肥料增效剂对南方丘陵地区水稻产量和肥料利用率的影响。结果表明:施肥量相同的条件下,施用肥料增效剂(双氰胺、氢醌、复合增效剂、多维肥精和聚天冬氨酸)能增加水稻有效穗0.9~2.1穗,增加每穗粒数3.4~10.6粒,水稻籽粒增产效果明显,增产幅度在3.51%~6.15%之间,施用双氰胺增产效果最好,产量达到7 982.8 kg/hm2。肥料增效剂能够有效增加水稻养分积累量,提高肥料利用效率,双氰胺氮、钾肥料利用率最高,分别达到64.21%和48.45%,磷肥利用率为24.67%,仅次于氢醌。添加肥料增效剂氮、磷、钾肥料利用率分别提高2.29%~8.44%、3.91%~7.40%、2.90%~8.72%。     

毛管逆滤渗污水净化反应器原理研究及室内试验验证

污水回用是解决城市缺水问题的一条有效途径。该文提出了一种新方法，尝试利用多孔介质毛细管作用过滤生活污水。制造了4个毛管逆滤渗污水净化器，采用普通河砂作为过滤介质进行了室内试验。试验采用两个因素：水势差、滤池内外径比。水势差选取4个水平：0.11、0.26、0.41、0.56 m，外层与内层水池直径比选取3个水平：14/6、12/6、10/6，以研究利用毛细管作用净化污水的可行性，并定量确定水势差及内外层水池的相对大小对该系统运行效果的影响。用反应器去除污水COD的多少来评价过滤效果。结果表明，过滤速度及净化效果与水势差之间呈极显著的对数相关关系，两者都随着水势差的增大而提高。当水势差为0.56 m时，COD的去除率可高达80%左右，过滤速度可以高达0.15 m/h。外层与内层水池的直径比(D/d)越大滤速越小,但该比值对COD的去除率无明显影响。该装置在运行过程中，污水被过滤介质所覆盖，有效地避免了污水的刺激性气味和蚊蝇孳生对周边环境的影响。