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)。     

The impact of foliar fertilizers on growth and biochemical responses of Thymus vulgaris to salinity stress

Salinity reduces plant biomass and may lead to death when severe. To cope with the negative effects of this stress, plant species present specific physiological or biochemical responses. In this work, we hypothesized that spraying salt-stressed thyme leaves with K⁺ and Ca²⁺ could mitigate the negative effects of salinity on plant growth and metabolism. To test this hypothesis, we grew thyme plants under salinity stress for two and four weeks before applying foliar sprays. Also, to test the effect of stress relief, treated plants were allowed two weeks of recovery after four weeks of salt stress. In general, after two and four weeks of salinity stress, the leaf fresh weight of thyme plants was reduced by 31 and 43%, respectively. Salinity also decreased the relative water content, water, and osmotic potentials and led to ion imbalances and nutrient deficiencies. Salinity altered concentration of some essential oils, but leaf antioxidant contents remained fairly stable, except for a significant increase for plants under NaCl?+?KCl two weeks after treatment. Our results indicated that stressed plants accumulated significantly more soluble sugars and amino acids in comparison with the control. Foliar sprays with KCl and CaCl₂ reversed the negative effects of salinity on plant biomass and induced the accumulations of compatible solutes. Moreover, concentrations of some essential oils and gallic acid increased in sprayed plants, but these effects were dependent on the type and duration of the treatment. Overall, spraying leaves with K⁺ and Ca²⁺ was able to mitigate salinity stress in Thymus vulgaris even during the recovery period.     

我国蔬菜作物耐低温性研究进展

低温胁迫是蔬菜生产过程中的主要逆境因子,对蔬菜作物的生长发育、商品产量形成影响极大。本文综述了蔬菜作物耐低温性的遗传模型、生理调节和分子机制,展望了蔬菜作物耐低温性的研究前景。     

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...     

pH值对重金属Pb~(2+)吸附特性的影响

以砂壤土为研究对象,采用1次平衡法,研究了pH值对重金属Pb2+吸附特性的影响,在此基础上对等温吸附进行模拟分析。结果表明,土壤对Pb2+吸附的pH值影响敏感阈值范围为pH7。所引入的平衡质量体积比与吸附量之间的模型ln(S)=K1×CK2能较好地模拟不同pH值条件下的等温吸附规律。其次为Freundilich模型,Henry模型较适用于低pH值条件下的模拟分析。     

基于云模型推理的施肥机营养液pH值调节过程控制

针对精准施肥机营养液的pH值调节过程控制本质非线性、时滞性、时变性、不确定性等特点,建立了描述该过程的数学模型。利用云模型能够处理定性概念和定量描述之间不确定转换的特点,提出了一种基于云模型推理的变论域模糊PI控制(CVFPI)算法。该算法采用正态云模型描述系统误差和误差变化率的语言值,通过X条件隶属云和Y条件隶属云分别实现规则前件和规则后件的推理,利用伸缩因子实时调整输入输出变量论域,由二维云推理机实现控制参数的在线修正。为验证该算法的有效性和优越性,分别对CVFPI、VFPI、PI等3种控制算法进行了仿真测试和田间试验。试验结果表明,提出的CVFPI控制算法能够适应精准施肥pH值调节过程的控制要求,相比于常规PI控制算法和VFPI控制算法,在不同工作点条件下超调量分别减小45.3%、21.2%,均方根误差分别减小54.9%、52.9%,在不同流量条件下超调量分别减小59.0%、48.4%,均方根误差分别减小54.1%、37.9%,具有较好的动态特性和稳态特性。     

水稻土施用钢渣硅钙肥对土壤硅素形态和水稻生长的影响

钢渣是钢铁厂的副产品,富含硅、钙等养分,是优良的硅钙肥原料。但钢渣为强碱性物质,在稻田施用后对土壤p H值及硅素形态的影响需要阐明。2013年3―12月,通过早稻~晚稻连续2季钢渣硅钙肥温室盆栽试验,研究了钢渣施用对土壤p H值、土壤硅素形态以及水稻生长和植物硅素吸收的影响。结果表明,随着钢渣硅钙肥施用量的增加土壤p H值、土壤水溶性硅量、土壤有效硅量以及植株秸秆硅量均呈增加趋势,当土中施用钢渣有效Si O2用量高于1 600 mg/kg时(Si4和Si5处理),上述指标均显著高于CK。土壤无定形硅量随钢渣施用量的增加则表现出降低趋势,无定形硅量与有效硅量呈显著负相关关系。施入钢渣硅钙肥促进了水稻的生长发育,在2季水稻中,Si4和Si5处理秸秆+叶片干物质量较CK提高了11.9%~17.0%,籽粒干物质量较CK提高了9.52%~20.6%。     

中耕追肥起垄机的设计

中耕追肥作业是农业耕作中的重要环节之一。针对我国北方旱作地区的自然与农业生产条件,设计一种中耕追肥起垄机。介绍该机的总体结构与主要部件的设计方案,阐述该机的主要作业功能与性能特点,说明该机的使用与调整方法,为该机的推广应用提供技术参考。     

区域农用GNSS基准站云端管理方法与系统研究

针对区域农用卫星导航定位基准站规模化应用中存在无效冗余、频率干扰和基准不统一问题,提出基于云端管理构架实现区域基准站管理与信息共享的初步解决方案。选择石河子市作为研究区,获得3个企业总计84个固定基准站的备案数据,计算任意2个基准站的站间距ΔD和频率差ΔF形成数据集E。在此基础上,利用GIS空间分析和数值统计方法,分析基准站无效冗余和同近频干扰,开展基准站坐标平差与精度验证,开发基准站管理服务系统原型。研究表明,由于缺乏技术和管理协调,区域农用GNSS基准站无效冗余、频率干扰和频率浪费难以避免,所统计的84个基准站占用了26.7 MHz频带,使用了47个频点,其中30个基准站使用单独频点,站间距40 km以内时多达18对基准站频率相同,29对基准站频率相近(ΔF≤25 k Hz)。石河子东北18个基准站,平均冗余率达263.2%,中心区冗余率更高。固定基准站通过坐标平差可以提高站址精度,有利于发挥基准站冗余的有效性和提高差分信号接入的可靠性,3个验证点的经度坐标差最大为0.011 m,纬度坐标差最大为0.023 m,精度分别达到毫米级和厘米级。管理服务系统原型和手机端APP原型的初步测试表明,系统可以实现基准站备案、建站辅助、基准站查询和频率推荐等功能,可以提高基准站管理效率和减少干扰现象。