温室滴灌配施尿素下土壤微域内pH值的时空分布研究

在农业生产实际中,温室滴灌并配合施用尿素的做法较为广泛。研究番茄定额施用尿素,试验结果表明,尿素在土壤脲酶的作用下迅速水解转化,生成大量NH4+而造成土壤pH值升高;在48～72h内在一定的土壤微域内形成一个相对较高的pH值区域;同时,土壤pH值经历了低—高—低的变化过程;随着施肥量的增加,其高值出现相对较早而平缓,维持时间较长。     

小麦及大麦幼苗对供锌及添加CaCO3/HCO3-的反应

石灰性土壤含有大量CaCO3所产生的高含量HCO3-及CaCO3对Zn的吸附作用被认为是造成作物缺锌的重要原因.该研究在营养液中添加CaCO3或HCO3-,探讨了两者在不同供Zn条件下对2种小麦(小偃22、郑麦9023)与1种大麦(西引2号)幼苗生长及Zn吸收的影响.结果表明,不供Zn条件下,添加HCO3-时3种供试作物均出现明显失绿症状,供Zn时症状减轻;同时HCO3-明显抑制小麦和大麦生长,供Zn抑制作用减轻.供Zn显著增加幼苗的Zn吸收,且地上部增加幅度高于根系;3种供试作物均对缺锌较为敏感;HCO3-通过抑制幼苗生长及Zn从根系向地上部转运而影响Zn吸收,大麦的锌转运率高于小麦.HCO3-还显著提高了营养液pH,但介质中有作物时pH值增加幅度较小;与HCO3-相比,高量CaCO3对作物生长及Zn吸收影响较小,但能明显提高营养液pH值.     

基于含水率与温度补偿的土壤pH值在线实时检测系统

针对目前常用土壤pH值传感器在测量过程中受土壤含水率和温度影响较大的问题,设计了带有温度、含水率补偿模型的锑电极土壤pH值在线实时检测系统。利用最小二乘法对pH值和测量结果进行线性分析,补偿土壤pH值测量误差。试验结果表明,经过补偿之后,由温度和含水率变化导致的pH值测量误差至少可降低84. 5%,pH值测量值随温度和含水率的变化幅度不超过±0. 1。与市场产品ZD-18型土壤酸度计、HYSWR-ARC-12V型土壤含水率传感器、水银温度计对比研究得出,3项指标线性拟合决定系数均达到0. 99以上。为了确保自然环境下土壤pH值测量的适用性,探索了系统在使用过程中土壤含水率的阈值与测量精度,表明在土壤体积含水率大于5%的情况下均可有效测量。试验表明,在pH值3. 06～10. 36范围之内,本系统可有效测量,检测误差为-1. 53%～3. 51%,满足土壤pH值实时在线测量要求。     

酵母浸膏蛋白胨与pH对草菇培养与生物学效率影响

研究了酵母浸膏、蛋白胨和pH对草菇菌丝生长与生物学效率的影响。试验结果表明,在PDA培养基中加入酵母浸膏和蛋白胨能促进菌丝生长,最适添加质量浓度分别为0.30%酵母浸膏和0.50%蛋白胨。在栽培过程中,对菌丝体表面最佳喷施溶液组合为0.50%蛋白胨、0.30%酵母浸膏,调节溶液pH9.0,对比空白对照能提高生物学效率13.56%。     

GABA、牛磺酸和pH值影响蝌蚪耐缺氧能力的研究

在水中溶解氧一定的条件下, 将蝌蚪放入50 mL密闭三角瓶内, 观察不同质量分数的牛磺酸、GABA 以及水体不同pH 值对蝌蚪耐缺氧能力的影响。结果显示, 质量分数为0. 4% 的GABA水溶液对蝌蚪耐缺氧能力有极显著改善(P < 0. 01) , 0. 3%的GABA 对蝌蚪耐缺氧能力有显著改善(P < 0. 05)。0. 3%的牛磺酸对蝌蚪耐缺氧能力有极显著改善(P < 0. 01) , 0. 1%、0. 2%、0. 4%、0. 5%的牛磺酸对蝌蚪耐缺氧能力有显著改善(P < 0. 05)。实验证明, GABA、牛磺酸均可提高蝌蚪的耐缺氧能力。而0. 2%的B- 丙氨酸可明显减弱牛磺酸的耐缺氧能力。pH值为5. 4、8. 0时可极显著减弱蝌蚪的耐缺氧能力(P < 0. 01), pH 值为712、7. 7时可显著减弱蝌蚪的耐缺氧能力(P < 0. 05) 。     

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。     

基于正交设计的施用硫磺、控水灌溉和施肥对蓝莓生长的影响

旨在优化高寒地区蓝莓栽培模式,利用正交试验研究了施用硫磺、控水和施肥3个因素对大兴安岭地区蓝莓品种‘美登’植株生长的影响。结果表明:3个因素正交处理对蓝莓生长指标的影响程度较大,不同处理之间各生长参数均存在较大的变异幅度,3个因素之间存在明显的互作效应,并且拮抗效应较小。极差分析结果表明,对蓝莓株高、冠幅和枝条长度影响最大的因素为土壤相对含水率,而对枝条粗度影响最大的因素为施肥。3个因素互作下均表现为各因素的3水平或4水平蓝莓生长性状最优,结合各生长参数的变化结果,建议大兴安岭地区蓝莓品种‘美登’施用硫磺量为70~80 g/m2,施硫酸钾复合肥7.5~10 g/株,土壤相对含水率维持在45%~60%。     

包气带土壤pH对灌溉施肥响应的变异过程

为了分析灌溉施肥活动引起的包气带土壤pH值变异特征及其对地球化学条件的响应,通过历时3 a的野外原位灌溉施肥试验,应用不同季节灌前、灌后6 m土层中不同深度的测定资料,系统分析了土壤pH对灌溉、施肥的响应过程,结果表明：各深度pH值呈弱变异性（CV=1.01%~2.28%）,与灌溉前相比,灌后土壤pH值的均值和变异系数均呈现明显的变化;灌前包气带各层pH具有强烈的空间自相关性,灌后受水分、基质等相互作用影响,pH的空间自相关性有所减弱,C₀/(C₀+C)和变程a分别由7.23 m和3.54 m(灌前0 d)减少到3.26 m和2.76 m(灌后第10天)。土壤基质是决定土壤酸碱性的主要因素,在灌溉施肥活动对pH的响应过程中,地球化学条件（土壤含水量、土壤温度、土壤有机质(SOM)、氧化还原电位（RP）等)、土壤基质组成和氮底物浓度（NH⁺₄-N）等的交互作用影响pH的动态。土壤含水量和温度单独对pH影响不显著,两者交互作用对pH有显著影响。引起土壤pH变化的主要变异源为Cl^-、土壤有机质(SOM)、NO^-₃-N、NH⁺₄-N等营养物质和不同空间深度土壤基质的差异,表明灌溉施肥改变了包气带pH地球化学动力场、营养物质和土壤基质的交互作用,引起各深度的生物地球化学反应,控制pH值的空间变异特性。当包气带介质土壤水分变化时,首先营养物氨态氮以分子态或水合态形式被介质吸附,H⁺得到释放,使得灌后第4天pH值下降。随着氨氧化过程中H⁺的释放,pH在灌前和灌后第10天和第30天有显著差异。氨的氧化引起硝酸盐含量不断增加,使得硝酸盐对pH值的影响在灌后不断增强,相关系数由0.24(0 d,P<0.05)增加到0.41(30 d,P<0.01),而氨态氮对pH值的影响逐步降低,相关系数由0.43(0 d,P<0.01)降低为0.19(30 d,P>0.05)。     

盐碱交互胁迫对生姜产量和品质的影响及其数学模型的建立

采用二次饱和D- 最优设计,研究营养液pH 与盐交互胁迫对生姜产量和品质的影响,建立了以pH、盐水平为变量因子,生姜产量和品质为目标函数的二元二次数学模型。模型解析表明,pH 与盐水平对生姜的产量和品质存在显著的交互效应,盐水平为产量的主效应因子,pH 为品质的主效应因子。较低水平的pH 变化对生姜产量无显著影响,当pH 升至7.70时,生姜产量随pH 升高呈快速下降趋势;随盐含量的升高,生姜产量持续降低。随pH 的升高,生姜品质呈缓慢降低的趋势;盐含量在低于77.91 mmol · L^-1 时,生姜品质随盐含量的增加而升高,之后则随盐含量的增加而降低。     

硅钙钾镁肥及引入柠檬酸对红壤和潮土pH值及养分含量的影响

通过土壤培养试验研究了硅钙钾镁肥(SCPM)及引入柠檬酸的复混肥(CA-SCPM)在酸性红壤和石灰性潮土上的养分供给和酸碱度调节能力.硅钙钾镁肥添加量设置为6 g/kg,硅钙钾镁肥与柠檬酸(CA)的比例为88％:12％.与对照处理相比,培养至150 d时,SCPM肥及CA-SCPM肥提高红壤pH值约1.16个单位,提高...