mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
旱地全膜覆土穴播对春小麦耗水、产量和土壤水分平衡的影响

[目的]干旱、降水供需错位和春季低温是制约西北黄土高原丘陵沟壑区春小麦生产的主要因子,如何最大限度保蓄自然降水、实现水分的跨季节利用,则是该区春小麦产量稳定提高的根本途径。本文在大田定位观测的基础上,揭示全膜覆土穴播对西北黄土高原旱作春小麦季节性耗水特征、产量、水分利用效率和休闲期土壤水分补给的影响,并评判其年际土壤水分平衡效应。[方法]试验于2011—2013年在西北黄土高原半干旱区的甘肃省农业科学院定西试验站进行(104°36′ E,35°35′ N),以春小麦陇春27号为试验材料,设全膜覆土穴播(FMS)、地膜覆盖穴播(FM)和露地穴播(CK)3个处理,测定春小麦不同生育时期的土壤含水量、生物量、产量和产量构成因子,计算休闲效率、耗水量、水分利用效率、收获指数等指标。[结果]2011和2012年3个处理的春小麦耗水量无显著差异,但2013年FMS 耗水量显著高于CK。FMS 和FM 可增加春小麦苗期到孕穗期耗水,且此阶段的耗水量在干旱年份分别较CK 增加27.2%和9.6%,在丰水年份分别较CK 增加52.2%和44.6%。虽然FMS 和FM 在各生育期的耗水量无显著差异,但FMS 在丰水年(2012年和2013年)的耗水量较FM 有增加趋势,且这一效果在2013年尤为明显。FMS 和FM 在休闲期可补充0—80cm 土层土壤水分25.4和18.3mm,比CK 分别低2.2和9.3mm;补充80—200cm 土层土壤水分78.0和71.0mm,比CK 分别高30.0和23.1mm;与2011年播前相比,种植3年春小麦后0—200cm 土层的土壤贮水量FMS 增加了23.8mm、FM 增加了22.5mm、CK 增加了12.4mm。FMS 的休闲效率为30.5%—52.6%,比CK 高12.8%—109.5%,比FM高4.5%—40.9%。FMS 的穗粒数、千粒重等产量构成因子均显著高于CK(P<0.05);收获指数为0.4—0.5,比CK 高32.5%。FMS的产量为1750—3180kg·hm~(-2),水分利用效率为5.5—11.5kg·hm~(-2)·mm~(-1),分别比CK 增加40%—220%、27%—239%,而且干旱年份的增加幅度更高。在干旱的2011年,FMS 处理的产量较FM 增加26.2%,水分利用效率提高28.2%;在丰水的2013年,FMS 处理的产量较FM增加20.9%,水分利用效率提高14.8%,两年均达到显著差异水平,表明FMS 较FM 具有更明显的丰水年份增产、干旱年份适应干旱胁迫的潜力,能够实现该区春小麦生产稳产高产的目标。[结论]西北黄土高原半干旱区FMS 种植模式有效提高了春小麦播前和生长前期的土壤贮水量,并使春小麦苗期—孕穗期的作物耗水量显著升高,增加春小麦穗粒数,扩大籽粒产量库容和促进灌浆,显著提高春小麦产量和水分利用效率;并在休闲期完全补充春小麦生育期消耗的0—200cm 土壤水分,保持春小麦田的土壤水分年际平衡。
全球气候变化下中国农田土壤碳库未来变化

农田土壤碳库对缓解气候变化、保证粮食安全具有重要作用。日益加剧的气候变化对农田土壤有机碳库演变的潜在影响受到广泛关注。全球气候变化所带来的温度、降雨和大气二氧化碳(CO_2)浓度的改变,会通过影响净初级生产力(NPP)、外源碳投入和有机碳分解速率等因素改变生态系统碳循环过程。另外,气候变化也会通过改变土地利用方式和种植制度等农业措施改变生态系统碳循环。综述国内外农田土壤碳库演变对气候变化影响的研究成果表明,到21世纪末,中国气温将会升高3.9—6.0℃,降水有望增加9%—11%。至2050年,气温和降水的变化会造成中国农田系统碳投入相比1980年降低2.3%—10%(小麦、玉米和水稻平均值)。相反,在综合考虑CO_2浓度升高的协同作用后,2050年中国农田系统碳投入相比1990年前将会增加13%—22%(平均年增长率0.2%—0.4%)。模型预测显示,至2020、2050和2080年,中国旱地0—30 cm土层有机碳在CO_2低排放情景下分别会损失2.7、6.0和7.8 tC·hm~(-2),在CO_2高排放情景下分别会损失2.9、6.8和8.2 tC·hm~(-2),大概占1980年农田土壤碳的4.5%、10.5%和12.7%。综合碳投入和排放对农田土壤碳库的整体影响来看,21世纪末期中国农田土壤有机碳库含量较1980年会下降10%左右,但如果采取相应的管理措施,可有效抑制农田土壤碳库的降低甚至提高,如农田系统碳投入以每年1%的速度增加时,土壤碳库会在21世纪末增加两倍。目前的研究结果显示,气候变化是否会强烈影响农田土壤碳库依然有很大的不确定因素,其对固碳效应正面和负面影响相互抵消后成为碳源还是碳汇说法不一。因此,在采取缓解气候变化、增加农田土壤固碳的措施的同时,还需加强农田土壤碳库未来变化趋势的研究和探索,为中国政策框架的决定以及未来气候变化谈判提供可靠的科学依据。
水氮供应与番茄产量和生长性状的关联性分析

[目的]优化温室栽培水肥管理模式,协调作物生长与产量之间的均衡发展,对于高效节水和作物优质高产种植具有重要意义。通过不同灌水施氮试验处理,探讨西北日光温室膜下滴灌番茄水氮供应对产量的影响,揭示影响番茄产量的生长群组指标,并获得较优的灌水施氮模式。[方法]本试验研究膜下滴灌不同水氮供应对温室番茄产量的影响,并采用典型相关分析和灰色关联度分析方法对番茄产量和生长性状进行关联性分析。以温室田间试验为基础,设置3个施氮量水平:高氮(N3,常规施氮,350kg·hm~(-2))、中氮(N2,常规施氮减28.5%,250kg·hm~(-2))、低氮(N1,常规施氮减57%,150kg·hm~(-2));灌水量设置3个水平:高水(I3,充分灌水,1.0Ep)、中水(I2,轻度亏水,0.75Ep)、低水(I1,重度亏水,0.5Ep),其中,Ep 为Ф20cm 标准蒸发皿累积蒸发量,采用完全随机区组设计,共9个处理,3次重复。试验于温室内进行膜下滴灌,灌水周期设为7-10d,各处理灌水量通过水表控制;供试磷肥和钾肥各处理用量相同,定植前将全部腐熟有机肥、磷肥80%、钾肥50%与部分各氮肥处理(50、150、250kg·hm~(-2))作为基肥施入耕作层,其余磷、钾肥和剩余氮肥(100kg·hm~(-2))在番茄第一穗果实膨大期、第三穗果实膨大期2次等量均匀随灌溉水追施。[结果]灌水量相同时,番茄产量均随施氮量增加先升高后降低;施氮量相同时,中水和高水处理番茄产量要显著高于低水处理,而两者处理间差异不显著;作物产量随施氮量和灌水量的增加呈二次抛物线变化趋势;通过典型相关分析可知,株高和叶面积的增加可能引起单果重的增加和产量的降低,而根长和干物质的升高可能引起产量的提高和单果重的降低;由灰色关联度分析方法进一步可得,生长性状对产量的关联程度大小表现为:根长>干物质>株高>叶面积>茎粗。[结论]中水中氮处理(灌水量为222.8mm,施氮量为250kg·hm~(-2))是番茄产量较优的水氮供应模式;根长和干物质是影响产量的重要生长指标。
玉米Dof 转录因子家族的全基因组鉴定与分析

[目的]全基因组水平鉴定并解析玉米Dof(DNA binding with one finger)基因家族。[方法]基于玉米V3基因组数据鉴定玉米Dof基因家族,并从基因的结构、系统发育关系、染色体的位置分布、玉米不同组织和不同生理发育阶段基因的表达谱以及在充足氮(sufficient nitrogen,SN)和低氮(limiting nitrogen, LN)条件下V3期叶组织基因的差异表达5个方面分析玉米Dof基因家族。[结果]玉米参考基因组中存在46个 Dof结构域基因,命名为ZmV3Dof1—ZmV3Dof46。通过系统发育关系和序列相似性将该基因家族分为8个亚类(Subgroup)S1—S8,每个亚类有3—8个Dof基因。通过分析该家族染色体分布,发现玉米10条染色体,除Chr.9外,均有Dof基因的分布,其中,在Chr.1上分布最为密集,有12个ZmV3Dofs;在Chr.5和Chr.3上分布次之,分别为8和7个ZmV3Dofs;在其他染色体上则分布较少,此外,Dofs在Chr.1的底部、Chr.5的顶部和底部分布密度相对较高。表达谱分析结果表明,Dof基因家族成员在不同组织及不同发育阶段均有差异表达,预示不同Dof基因功能的多样性以及在植物发育过程中扮演着不同角色,且同一亚类Dof基因表达模式存在一定程度的相似性。此外,玉米Dof基因家族对氮响应较为敏感,充足氮(SN)和低氮(LN)条件下,V3期叶组织基因的RNAseq表达结果显示35个Dof基因在2种氮处理下表达量存在差异,其中13个基因表达量差异较大。值得注意的是21个 Dof基因在低氮处理下表达量上调,其中8个基因只在低氮条件下表达。[结论]基于最新版基因组数据鉴定玉米在自交系B73基因组中存在46个Dof基因,Dof基因家族成员参与玉米不同生理发育过程中,部分基因可能在氮代谢调控中发挥积极作用。
南疆滴灌棉田休闲期土壤入渗特性研究

[目的]南疆塔里木盆地是生态环境极其脆弱的极端干旱内陆河流域,是中国主要优质棉生产基地,覆膜及滴灌等节水灌溉技术的发展缓解了棉花生育期水资源短缺矛盾,但冬春灌定额较高。探索膜下滴灌棉田不同地表覆盖模式和冬灌定额对春季休闲期土壤入渗特性的影响,为合理确定春灌定额和提高灌水效率提供依据。[方法]利用双环定水头土壤入渗仪进行土壤入渗试验,设计灌溉方式为冬灌定额200mm 和免冬灌两种;地表覆盖方式分为裸地(冬灌前拔掉棉秆、揭去残膜)、留秆(冬灌时棉秆不拔除,棉秆及残膜留在地里)和玉米秸秆覆盖(冬灌后在留秆棉田覆盖长度5—10cm、厚度5cm 的玉米秸秆)3种,合计6个处理。比较各处理土壤入渗特性、模型模拟土壤入渗过程、分析土壤入渗影响因素。[结果]冬灌可降低土壤初始入渗速率、稳定入渗率和累计入渗量,冬灌裸地、留秆和秸秆覆盖初始入渗率比免冬灌裸地、留秆和秸秆覆盖减少22.51%、21.49%和12.94%;稳定入渗率分别减少75.86%、27.27%和42.86%;累计入渗量分别减少61.98%、22.18%和29.31%,(免)冬灌秸秆覆盖初始入渗率比裸地和留秆分别减少14.74%、15.20%和4.20%、5.96%;(免)冬灌稳定入渗速率和累计入渗量为裸地>秸秆覆盖>留杆处理,稳定入渗率(免)冬灌裸地分别是秸秆覆盖和留秆的2.96、4.39倍和1.25、 1.46倍,累计入渗量免冬灌裸地最大,为免冬灌秸秆覆盖的2.13倍、免冬灌留秆的2.39倍、冬灌裸地2.63倍、冬灌秸秆覆盖3.01倍和冬灌留秆3.07倍。免冬灌裸地入渗速率衰减速度最慢,冬灌裸地入渗速率衰减速度最快。通过对决定系数和均方根误差的分析,通用经验模型和 Kostiakov 模型能较好模拟各处理土壤入渗过程,Horton模型次之,Philip 模型拟合较差。相关分析表明,土壤初始入渗率、稳定入渗率和累计入渗量与土壤初始含水量和土壤干容重成负相关关系,而与土壤温度和土壤总孔隙度成正相关关系。土壤浅层初始含水量较深层初始含水量对土壤入渗参数影响明显。初始入渗率与0—10cm 土壤初始含水量、土壤温度、土壤容重、土壤孔隙度成显著相关关系,稳定入渗率和累计入渗量与0—10cm 土壤初始含水量、土壤容重、土壤孔隙度成显著相关关系。[结论]南疆滴灌棉田冬季休闲期通过地表覆盖和灌水可降低春季土壤入渗性能,有利于减少春季灌水定额,提高灌水效率。
中国玉米品种审定现状分析

[目的]品种审定是玉米品种获准进入市场并进行推广的凭证,是相关部门规范、治理种子市场的依据,也是农民选择品种和维权的参考。根据玉米品种管理等业务的需求对玉米品种审定信息进行全面分析,深入挖掘品种数据的内在联系和隐含信息,可以为种子管理部门、科研单位、种子企业和农民等相关单位和个人提供更加系统、清晰的参考和依据。[方法]通过资料搜集、整理和校验,梳理了42年来中国国家级审定和省级审定的玉米品种信息,讨论了市场上玉米品种随年份和地域变化的趋势、审定品种中亲本自交系重复使用率以及品种审定与退出、保护之间的关系等问题。[结果]1972—2013年,国家和各省、直辖市、自治区审定的玉米品种总数为6 291个,其中,国家审定的品种数为503个。2013年现存的审定品种数为4 882个,其中,国审品种数为332个。1 726个单位有审定品种记录,科研院所和种业公司分别占48.3%和46.6%,平均每个单位拥有的审定品种数分别为7个和3个。审定品种共使用了8 754个亲本自交系,其中19.4%的自交系存在重复使用,使用频率最高的3个自交系依次为Mo17、昌7-2、丹340。在过去42年审定的玉米品种中,共有1 876个品次退出,已经停止推广的品种平均使用年限为13.3年;29.2%的审定品种申请了植物新品种权,15.1%获得了授权。[结论]在近10年间,各级审定的玉米品种数量年均增幅趋于平稳,品种保有量仍在逐年增加,审定数量上呈现北多南少、增加速度上呈现东高西低的趋势;审定品种数量目前以科研院所居前列,较大型种业公司的审定品种数量上升明显;审定品种中新命名的亲本自交系数量迅速增加,使统计上的亲本重复使用率逐年下降。列入停止推广的审定品种数量年际间趋于稳定,审定品种与品种权保护品种的重叠程度有所下降。
陕糯1号与非糯小麦西农1330胚乳发育及淀粉形态、粒径分析

[目的]比较分析糯小麦陕糯1号和非糯小麦西农1330胚乳发育及淀粉形态、粒径的差异,为糯性与非糯性小麦的品质改良和开发利用提供理论依据。[方法]选用陕糯1号(糯性)和西农1330(非糯性)2个小麦品种,取发育过程中籽粒(花后5、8、12、15、18、21、25和28d)液氮速冻后横断,经戊二醛和锇酸固定、磷酸缓冲液漂洗、丙酮梯度脱水、Epon812胶包埋后,采用超薄切片机切成1μm 厚的半薄切片,经1%甲苯胺蓝染色后采用光学显微镜观察胚乳细胞发育。提取2个小麦品种的淀粉粒,将其与成熟期籽粒横断面分别固定在样品台上,经离子溅射镀金后用扫描电镜观察成熟期胚乳结构及淀粉粒形态。采用MASTERSIZER-2000激光粒度仪分析淀粉粒粒径分布特征,每个样品重复3次,测定结果采用DPS 统计软件进行数据统计分析,Sigmaplot 12.0作图。[结果]在小麦籽粒发育过程中,陕糯1号胚乳细胞体积大小及增大幅度均小于西农1330,发育早期,二者淀粉粒表面均能被甲苯胺蓝染色,发育中后期,陕糯1号淀粉粒仍能被染色,西农1330淀粉粒则不能被染色。与西农1330相比,陕糯1号胚乳细胞内蛋白基质较少,蛋白质与淀粉粒结合较疏松。陕糯1号B 型淀粉粒形态多为不规则的多边形,西农1330B 型淀粉粒大多呈圆球形,二者A 型淀粉粒形态无明显差异。陕糯1号和西农1330淀粉粒粒径分布存在差异。陕糯1号淀粉粒体积分布呈四峰曲线变化,西农1330则呈双峰曲线变化,二者表面积分布均呈三峰曲线变化,数目分布均呈单峰曲线变化。陕糯1号A 型(>10μm)淀粉粒体积、表面积百分比均低于西农1330,B 型(<10μm)淀粉粒体积、表面积百分比均高于西农1330,二者A、B 型淀粉粒数目百分比无明显差异。陕糯1号中SB 型(<1μm)淀粉粒的体积、表面积、数目占总淀粉粒比例分别比西农1330低1.11%、11.60%和9.28%,LB 型(1—10μm)淀粉粒的体积、表面积、数目占总淀粉粒比例分别比西农1330高8.27%、15.88%、9.27%。陕糯1号具有少量LA(>53μm)型淀粉粒,而西农1330没有。[结论]在小麦籽粒发育过程中,陕糯1号与西农1330的胚乳发育及淀粉形态存在明显差异。LB 型淀粉粒对陕糯1号与西农1330B型淀粉粒粒径分布影响较大。
ABA 缓解水稻孕穗期干旱胁迫生理特性的分析

[目的]明确不同耐旱性水稻品种抗旱机理、研究ABA 缓解水稻干旱胁迫生理机制。[方法]以粳型旱稻品种早玉香粳和常规粳稻品种南粳44为试验材料,通过盆栽试验,研究孕穗期干旱胁迫下喷施150mg·kg~(-1)的脱落酸(ABA)对2个抗旱性不同水稻品种抗氧化酶(SOD、CAT)活性、膜脂过氧化程度(MDA 含量)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、叶绿素含量及可溶性糖(SS)含量生理特性和生物量积累、产量及产量结构的影响,并比较两个品种抗旱性不同的生物学及生理原因和对ABA响应的差异。[结果]与正常水分管理相比,干旱胁迫下水稻超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性升高,一定程度上抑制丙二醛积累;大量合成可溶性糖,维持细胞渗透调节;净光合速率持续下降;气孔导度随着干旱胁迫加剧,亦呈现下降趋势;蒸腾速率表现与气孔导度较一致;叶绿素a合成受抑制,含量下降;水稻干物质积累和每盆产量下降,两品种对干旱胁迫响应差异明显,早玉香粳抗旱性显著强于南粳44。喷施ABA,短期内降低了水稻净光合速率与干物质积累,但进一步提高了水稻干旱胁迫时叶片SOD活性、降低MDA含量;同时诱导干旱胁迫时气孔关闭和降低蒸腾速率,减少水分过度消耗,提高水分利用率;对干旱胁迫时水稻有明显的保护作用,减轻干旱对水稻生理代谢功能损伤,加快复水后功能修复,保持较高叶绿素a含量,防止叶片早衰。其中对抗旱性强的品种早玉香粳作用更为明显,复水后P_n、G_s、T_r快速恢复,叶绿素a含量显著上升,促进干旱胁迫时可溶性糖合成,干物质积累更迅速,最终显著提高其干旱胁迫时单盆产量。外源ABA对南粳44的影响相对较弱,南粳44本身耐旱性弱,受干旱胁迫影响大,生理及生长特性恢复慢;对ABA较钝感,ABA虽显著提高南粳44干旱胁迫时穗粒数、结实率与千粒重,但未显著提高每盆产量。[结论]ABA对水稻具有短期“休眠”的效果,能够有效缓解孕穗期干旱胁迫对水稻生理代谢功能的损伤,促进复水后的功能修复,减轻干旱对产量的影响。抗旱性不同的水稻对ABA 的响应存在差异性,抗旱性越强的品种,对ABA越敏感,喷施ABA作用越明显。
大豆和烟草上大豆孢囊线虫田间侵染特征比较分析

[目的]测定和分析2013年同一生长季大豆和烟草上大豆孢囊线虫(Heterodera glycines,SCN)的群体动态和世代发生特点,探讨2种作物对大豆孢囊线虫的寄主适合性差异和温湿度等气象条件对线虫发生的可能影响。[方法]采取“Zig-Zag”取样法对同一地点2种作物上的大豆孢囊线虫每隔6—8d 同时取样,用淘洗-过筛法和贝曼漏斗法分离土壤中线虫,用次氯酸钠-酸性品红染色法对根组织中线虫染色,镜检并计数。统计作物生长季每旬100g 土壤和10g 根组织中各虫态的数量,即群体密度。[结果]在大豆和烟草土壤中,大豆孢囊线虫2龄幼虫均出现于4月7日至9月15日,最大群体密度均发生在7月下旬,之前分别有2个和1个不明显发生高峰;白色雌虫最早均于6月3日出现,其群体密度在大豆土壤中于7月中旬和8月中旬有2个明显的发生高峰,而在烟草土壤中仅于6月份有1个较低水平的高峰阶段;孢囊群体密度均于7月中旬达到最大,之后在大豆土壤中一直保持较高水平,而在烟草土壤中逐渐下降到极低水平。在大豆和烟草根组织中,2龄幼虫最早均出现在5月19日,其群体密度在大豆根组织中出现3个明显高峰,分别发生在5月下旬、6月下旬和7月中旬,而在烟草根组织中出现2个高峰,分别发生在5月中旬和6月下旬,前一高峰不明显;3—4龄幼虫最早分别出现在5月26日和5月19日,最大群体密度均发生在6月下旬,但在5月下旬和7月中下旬在大豆根组织中另有2个较不明显的发生高峰;年轻雌虫最早均于5月26日出现在根组织中。该生长季大豆孢囊线虫在大豆和烟草上的繁殖系数(Rf=Pf/Pi)分别为5.0和0.5。7月上旬之后,大豆孢囊线虫在大豆上继续发生侵入和根内发育,而在烟草上再无侵入,却有许多半埋生根内的空瘪小的褐色孢囊产生。[结论]在同一生长季,大豆孢囊线虫在大豆上发生3代,而在烟草上只发生2代;大豆孢囊线虫在大豆上的繁殖明显较好,大豆寄主适合性程度明显高于烟草。7月份烟草土壤中2龄幼虫不能侵入根系可能与持续过高的土壤湿度有关,而7、8月的高温似乎抑制大豆孢囊线虫在大豆上的世代进程。
Adsorption of Palladium with TiO_2-Graphene Composites from Aqueous Solutions

In the present work, TiO_2-Graphene (TiO_2-Gr) composites were synthesized and employed as a new adsorbent for the adsorption of Pd(II) from aqueous solutions. The prepared TiO_2-Gr composites were characterized with transmission electron microscope (TEM) and X-ray diffraction (XRD). The adsorption behaviors of Pd(II) on TiO_2-Gr were compared with those on TiO_2. Parameters affecting the adsorption of Pd(II),such as contact time, pH of solution, adsorbent amount, ion strength, Pd (II) concentration, and temperature, were studied in detail. The adsorption kinetics investigations illustrated that the adsorption rate of Pd(II) on TiO_2-Gr could be described by the pseudo-second-order model. Langmuir and Freundlich isotherm models were used to express the adsorption data, indicating that both models matched the experimental data well. Thermodynamic functions, the changes of Gibbs free energy (△G°),enthalpy (△H°),and entropy (△S°),were also determined. Results showed that the adsorption of Pd(II) on TiO_2-Gr was a spontaneous and endothermic reaction.
分子印迹阵列式传感器的研究进展

分子印迹阵列式传感器具有识别率高、选择性好、价格低廉等优点,受到研究者们的极大关注,已经在食品分析、环境分析、药物分析、临床诊断等研究领域中得到应用。分子印迹阵列式传感器是以分子印迹聚合物作为识别元素的集成化传感器,通过各传感单元对分析物响应后产生的特征图谱实现对目标化合物的识别,不仅可用于单一目标化合物的选择性识别,还可以用于多种目标化合物同时存在时的测定。分子印迹阵列式传感器的响应信号机制主要划分为光信号、质量敏感信号和电化学信号等。本文简要介绍了分子印迹技术的产生和发展,重点评述了基于三种信号机制的分子印迹阵列式传感器的研究进展,并展望了分子印迹阵列式传感器的应用前景和研究方向。
三峡库区典型消落区土壤氮磷的动态变化特征

在三峡库区干流段忠县石宝寨与支流段汝溪河涂井设置固定采样点,研究1年内不同月份、不同高程出露表层土壤氮、磷含量随水位变化特征.结果表明,干流石宝寨点(未淹区/消落区)土壤中全氮、全磷年均含量分别为(0.68/0.74)、(0.56/0.54) g.kg~(-1),而支流涂井点为(0.67/0.80) 、(0.52/0.65) g·kg~(-1),其中,干支流采样点消落区全氮含量在7月累积量最明显,全磷含量在9月最高;相应干流采样点的速效氮、速效磷年均含量分别为(39.81/40.42)、(11.75/14.22) mg·kg~(-1),而支流采样点为(35.63/48.89)、(6.72/7.68)mg·kg~(-1),其中,干支流采样点消落区速效氮含量在9月累积量最明显,速效磷含量在7月最高,与相应全量特征不同.可见,消落区土壤氮磷全量高,其相应速效态含量未必高.较于未淹区,干流石宝寨与支流涂井消落区土壤氮磷含量在落干期间均表现出一定的积累,且涂井点的累积量明显高于石宝寨点,待水位上涨时,汝溪河的潜在富营养化风险更大.
氧化锰改性的茶叶渣吸附水体中Pb(Ⅱ)

将水合氧化锰(HMO)采用原位沉积技术负载于废弃茶叶渣表面,合成了复合材料氧化锰改性的茶叶渣(HMO-TW),研究了 HMO-TW对水溶液中常见重金属离子Pb(II)的吸附特性,探讨了溶液pH值、共存碱土离子、温度、接触时间、Pb(Ⅱ)初始浓度等因素对Pb(Ⅱ)的吸附效果的影响.结果表明:酸性范围内, Pb(Ⅱ)的去除率随ph升高而增大;在竞争离子Ca(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)、Na(Ⅰ)的浓度高于Pb(Ⅱ) 20倍时,Pb(Ⅱ)的吸附去除率仅分别下降11%、7%和l%;Pb(Ⅱ)的吸附过程较好的符合Freundlich等温模型,计算的理论最大吸附容量为188.25 mg·g~(-1).远远高于未经改性茶叶渣的Pb(Ⅱ)吸附量(33.49 mg.g~(-1)) ;Pb(Ⅱ)的吸附速度较快,250 min内便基本达吸附平衡.所有结果均证实HMO-TW在净化实际铅污染水体中有着较为广阔的应用前景.
江苏沿江城市PM_(10)和PM_(2.5)中水溶性离子特征及来源分析

2012年3月和6月在江苏沿江七市(镇江、常州、无锡、苏州、扬州、泰州和南通)采集空气中PM_(10)和PM_(2.5)样品,运用离子色谱法,分析无机水溶性离子成分,并对其组成、相关性、结合形式和来源解析等方面进行研究.结果表明,春季苏南四市PM_(2.5)质量浓度低于苏中三市,夏季反之;水溶性离子在PM_(2.5)中所占的比例一般高于PM_(10),SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+是颗粒物中水溶性离子的主要成分,占总量的80%左右.PM_(10)和PM_(2.5)中的SO_4~(2-)和NO_3~-、NH_4~+和SO_4~(2-)、NO_3~-之间均具有较好的相关性;PM_(10)中Ca~(2+)和Mg~(2+)显著相关,细粒子中相关性较小.NH_4~+和SO_4~(2-)、NO_3~-主要以(NH_4)_2SO_4和NH_4NO_3存在于可吸入颗粒物中.春夏两季,江苏沿江城市PM_(10)和PM_(2.5)中的SOR均大于NOR,SO_2在大气中的转化率比NO_x的转化率要高;苏南地区PM_(10)和PM_(2.5)中的SOR和NOR高于苏中地区.运用[NO_3~-]/[SO_4~(2-)]的比值法研究颗粒物污染来源,表明春季的污染源主要为流动源,夏季为固定源.运用因子分析法分析颗粒物来源,燃煤、交通运输、生物质燃烧、土壤和建筑地表扬尘是春夏两季江苏沿江城市可吸入颗粒物的主要污染源.
超高效液相色谱-电喷雾串联四极杆质谱结合内标物测定水体中微囊藻毒素

本文建立了超高效液相色谱-电喷雾串联四极杆质谱(UPLC-MS/MS)测定水体中MC-RR和MC-LR 的方法,比较了内标的加入对不同水样富集体积下MCs测定准确度的影响.结果表明,以乙腈和水(均含0.1% 甲酸)为流动相时,MC-RR 和 MC-LR 在 Acquity UPLC BEH C_(18)色谱分离柱(2.1 mm×100 mm i.d.粒径1. 7 μm,孔径130 A)于4 min内完全分离.经优化质谱参数,选择m/z 519.8>134.3和995.5>134.6分别为MC-RR、MC-LR质谱检测的定量离子对.方法学验证表明,在所设定的色谱、质谱参数条件下, UPLC-MS/MS对MC-RR和MC-LR的检出限分别为2.0 ng·L~(-1)和1.0 ng·L~(-1),定量限分别为为6.0 ng·L~(-1)和3.0 ng·L~(-1),回收率分别达98. 9%—106.5%和98.4%-101.5%.测定太湖梅梁湾水样时,当水体中MCs浓度达到UPLC-MS/MS方法定量限20倍时,可通过加入内标物亮氨酸脑啡肽,实现快速(不经过水样富集)且准确(相对标准偏差<5.0%)的MC-RR与MC-LR测定.
离子色谱法测定水中总氮和总磷的研究

采用紫外光线与臭氧结合对水样进行氧化消解,离子色谱法测定了总氮和总磷的质量浓度。该方法避免了国标方法中化学试剂对吸光度的干扰因素,准确度高,灵敏度高,耗时短。对实际样品进行分析,总氮加标回收率为95.1% ~104.4%,总磷加标回收率为94. 5% ~105. 1%。该方法操作简单方便,选择性好,相关性较好,检出限低,各项指标均达到分析要求,可用于水中总氮和总磷的分析。
实验性肺动脉高压大鼠心室间糖酵解代谢相关基因筛选和差异

目的探讨野百合碱(MCT)所致肺动脉高压(PAH)大鼠左、右心室能量代谢转移及可能的差异位点。方法成年Sprague-Dawley大鼠,颈背部皮下一次性注射MCT(50 mg/kg)建立PAH 右心衰竭模型,同时设立对照组,模型组按MCT作用时间又分为3组,即 MCT-2周组、MCT-3周组和MCT-4周组(MCT-2w组、MCT-3w组和MCT-4w组)。采用右心导管法检测各组大鼠血液动力学指标,右心室/(左心室+室间隔)重量计算右心室肥厚指数,免疫组织化学法检测心室壁细胞增殖细胞核抗原(PCNA)以及原位末端转移酶标记(TUNEL)的变化,实时定量PCR方法从糖酵解途径候选位点中筛选表达差异基因。结果(1)血液动力学指标及右心室肥厚指数:MCT-3w组大鼠平均肺动脉压(mPAP)和右心室收缩末压(RVSP)均高于对照组(P均<0.01),提示PAH模型建立成功。MCT-4w组大鼠mPAP和RVSP亦均高于对照组(P均<0. 01),但与MCT-3w组比较差异无统计学意义。对照组、MCT-2w组、MCT-3w组和MCT-4w组大鼠右心室肥厚指数呈递增趋势,MCT-3w组和MCT-4w组与对照组比较差异均有统计学意义,P分别<0.05和0.01。(2)左、右心室心肌组织形态学:HE结果显示对照组大鼠左、右心室组织心肌细胞排列整齐,肌纤维走行一致,心肌细胞胞核清楚。MCT-3w组大鼠心肌细胞则排列紊乱,肌纤维走行不清晰,心肌细胞肌质溶解呈网状,肌间质增大,模型组各亚组间左、右心室组织形态学差异不明显。(3)左、右心室心室壁细胞中PCNA和TUNEL表达:对照组、MCT-2w组、MCT-3w组和MCT-4w组大鼠左、右心室室壁细胞数呈递增趋势,PCNA阳性细胞比例递增;而TUNEL阳性细胞比例递减,且MCT-3w组和MCT-4w组大鼠右心室室壁细胞中阳性细胞数多于左心室室壁细胞(P均<0.05)。(4)左、右心室心肌组织中糖酵解途径候选基因的筛选:MCT-4w组大鼠左心室心肌组织中HK1、HK2、PDHα1和LDHA基因表达水平均高于对照组(P均< 0. 05)。MCT-4w组大鼠右心室心肌组织LDHA基因表达水平高于对照组(P < 0. 05),而MCT-3w组和MCT-4w组HK1基因表达水平则均高于对照组(P均< 0. 05),且MCT-4w组高于MCT-3w组(P<0.05)。(5)左、右心室心肌组织中HK1阳性细胞表达及其蛋白表达:免疫组织化学结果表明,对照组、MCT-2w组、MCT-3w组和MCT-4w组大鼠左、右心室心肌组织中HK1阳性细胞表达递增,且MCT-3w组和MCT-4w组大鼠右心室的阳性数均多于左心室(P均<0. 05)。MCT-3w组和MCT-4w组大鼠左、右心室心肌组织中HK1蛋白表达水平均高于对照组(P均<0.05)。结论PAH 时左、右心室均发生能量代谢转移,右心室HK1表达早于左心室,提示干预右心室糖酵解途径可能成为延缓PAH右心衰竭的策略之一。
基于可变虚拟阻抗的接口逆变器改进下垂控制

分布式发电单元通过接口逆变器与微电网母线相连,故其接口逆变器的控制对微电网的运行性能有着重要的影响,本文针对微电网在孤岛运行下接口逆变器的控制进行研究。为了使低压微电网与大电网具有相似特性,在逆变器中引入虚拟功率解耦控制,使低压微电网具有大电网的P/f-Q/V下垂控制特性。在此基础上本文详细分析传输阻抗不等对DG输出功率的影响,提出了可变虚拟阻抗的下垂控制,改善了两台DG输出功率的均分。利用MATLAB对上述控制方法进行了仿真验证,并在以数字信号处理器TMS320F2812作为控制板的实验平台上完成了实验验证,结果验证了上述控制的可行性。
通过分区变步长和过采样技术提高MPPT算法的控制性能

扰动观察法由于具有控制成本低且易于实现的特点,因此被普遍应用于实际光伏系统MPPT控制。光照条件迅速变化时,扰动观察法可能会导致误判,增大功率损失,降低算法的跟踪速度,为此提出了一种基于过采样技术的分区变步长的MPPT算法,过采样技术是通过增加一次电压、电流采样,利用平滑算法来计算下一光照条件的功率,以此解决光照突变时出现的的误判问题;分区变步长是基于曲线分区,根据功率变化率的大小,将整个电压区域分为3个部分,不同的部分采用不同的占空比进行扰动,并且将二级步长与变步长相结合,以解决扰动观察法存在的跟踪精度和速度的矛盾问题,仿真结果验证了算法的有效性。
基于生物地理学的风光柴储系统优化配置

随着微电网技术的快速发展,可再生能源的运用逐步得到提高。基于生物地理学优化算法(biogeography based optimization,BBO),在保证发电出力的基础上,以系统运行总成本最小为目标,对包含风光柴储的孤网运行微电网的经济运行方案进行设计,提出一种混合发电系统孤网经济运行的方法。算例结果表明,该优化方法计算时间较短,容易跳出局部最优,表现了该算法在解决非线性问题上的先进性和适用性。设计方案能充分利用可再生能源,协调分布式电源和储能系统,合理可行,验证了算法的有效性。
电力电子变压器故障下的运行策略

电力电子变压器(power electronic transformer,PET)作为电力电子变换技术的最新应用,能解决电力系统中许多的新课题,但易发生故障,影响电网的稳定运行。本文分析了级联型PET的故障形式,将其双主动桥(dual active bridge,DAB)故障作为典型对象研究。针对故障提出检测方法和应对运行方案,最后对提出的方案进行仿真验证。仿真结果表明,PET能在故障情况下平稳调整运行策略,维持整体稳定运行,故障维修时对电网运行零影响。
用于DFIG风电场接入电网的固态变压器控制策略

通过对电网故障情况下DFIG定、转子电压、电流过渡过程机理的分析,提出了通过控制固态变压器(SST)风场侧换流器电压的下降和故障切除时电压上升的斜率,来抑制电网故障过程中因电网电压突变而使双馈发电机的电压、电流以及转矩产生的冲击。分析了通过SST控制风场侧电压下降斜率与能量传递、SST直流链等效电容容值的关系,同时也分析了电网故障过程中,风场侧电压与电网电压跌落的关系。最后建立了双馈风力发电机、SST及其控制系统的模型,并针对电网三相短路故障进行了仿真计算,进一步验证了所提控制策略的正确性和有效性。
基于RT-LAB的风电并网混合仿真系统

本文设计了一个风电并网混合仿真的实验系统,该实验系统结合实际的风力发电物理设备,以及RT-LAB实时电力仿真平台,通过实际系统与数字仿真系统中并网点电压、电流的耦合,将实际风电系统嵌入到电力仿真系统中,完成了风电并网数/模混合仿真的研究。通过观测该实验系统中并网点电压、电流等参数的变化可以研究风力发电系统接入电网后整个电力系统的动态特性,以及两者之间的相互影响和相互作用。本文以双馈感应风力发电机组并网控制为例构建了混合仿真系统,通过实验验证了所设计方案的可行性与有效性。
电网电压不平衡时基于二阶广义积分器SOGI的2倍频电网同步锁相方法

为了实现逆变器在电网电压不平衡时的控制并网,提高锁相环节的速度和精度,本文基于二阶广义积分器(second order generalized integrator, SOGI),提出一种新型的2倍频锁相方法,该方法对不平衡电网电压产生的2倍频交流量进行锁相,从而快速准确地实现与电网同步。介绍了2倍频正负序交流量提取方法,2倍频锁相工作原理及电网同步锁相过程。优化了 SOGI正交发生器(SOGI-quadrature signal generator,SOGI-QSG),消除了输入电压直流偏置对其输出产生的影响。在电网电压不平衡条件下对所提方法进行了仿真与实验,验证了该锁相方法的有效性。与传统基波锁相方法相比,所提方法提高了对电网电压正序分量检测的快速性和准确性。
基于SiC MOSFET户用光伏逆变器的效率分析

户用型光伏逆变器的发展趋势是高频化、高效率、高功率密度,近年来,SiC MOSFET在电机驱动、光伏逆变器等场合得到了广泛研究。本文将SiC MOSFET应用于1.6 kW两级式光伏逆变器中,提高逆变器的开关频率,对前后两级独立进行了效率分析。在前级Boost中,比较了20~100 kHz开关频率下,SiC MOSFET和Si MOSFET对Boost效率的影响;在后级逆变器中,比较了100 kHz SiC MOSFET逆变器与20 kHz Si MOSFET H6逆变器的效率。搭建了1.6 kW两级式光伏逆变器实验模型,采用SiC MOSFET,并在逆变器实验模型上对分析结果进行了实验验证。
新能源对电力电子提出的新课题

电力电子技术是新能源和智能电网支撑科技。无论新能源发电装备、储能装备,还是新能源组网都依靠电力电子技术。未来的新能源系统中,电力电子技术将会扮演越来越重要的角色。本文在回顾近几十年来新能源领域电力电子技术发展的基础上,展望未来新能源发电、储能、微电网等发展前景,从多个方面倡述新能源系统对电力电子提出的新的课题。
不同时期施用微生物菌剂对烤烟生长和产量质量的影响

为了寻求一种在烤烟生产上经济、绿色、应用效果稳定的微生物菌剂产品,以解淀粉芽孢杆菌剂FZB42为研究对象,研究苗期和大田期施用FZB42菌剂对烤烟生长发育以及产量、质量的影响。结果表明:FZB42菌剂在苗期和大田期施用均可促进烤烟生长,减少病害发生,提高烟叶产量、质量。与对照相比,FZB42菌剂在苗期施用时烤烟的产量、产值分别增加5.20%和8.29%,在大田期施用时分别增加6.41%和8.83%,而苗期和大田期同时施用的效果最佳,烤烟的产量、产值分别增加9.18%和13.78%。FZB42菌剂不仅可促进烤烟生长,减少病害发生,还可提高烟叶产量、质量,是一种绿色、经济、应用效果稳定的微生物菌剂产品。
高效液相色谱-串联质谱同时测定有机肥料中9种抗生素药物残留

采用高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS),同时测定有机肥料中3类9种抗生素(土霉素、四环素、金霉素、强力霉素、青霉素G和普鲁卡因青霉素、磺胺嘧啶、磺胺二甲基嘧啶、磺胺噻唑)残留,对于有机肥料中抗生素残留的快速检测具有重要的意义。样品用Na_2EDTA-McIlvaine缓冲液超声振荡提取后,采用固相萃取小柱净化,高效液相色谱-串联质谱法检测,标准曲线外标法定量。采用多反应监测模式检测,除负离子扫描青霉素G外其他均用正离子扫描。方法在0.1、0.5、1.0 mg/kg添加水平下,样品平均回收率为63.1%~93.4%;相对标准偏差为1.7%~9.5%;四环素类药物的方法检出限均可达到0.05 mg/kg,磺胺类和青霉素类药物的检出限可达0.02 mg/kg。本方法简便、快速,重现性良好,可用于有机肥料样品中抗生素残留的快速确证检测。
土壤施钙对芒果果实钾、钙、镁含量及品质的影响

以"台农1号"芒果为试材,田间试验研究了花前土施不同用量硝酸钙对芒果果实钾、钙、镁含量及产量、品质的影响。结果表明:(1)与不施钙相比,土施钙肥可明显提高果实糖酸比,其原因主要是降低了可滴定酸含量,提高了可溶性糖含量,同时可显著提高果实Vc含量,降低贮藏期果实发病率,在土施钙150 g/株时产量最高,增产率为14.25%。(2)在一定钙用量范围内,土施钙肥可显著提高果肉钙含量,使果皮、果肉与果核的钾、镁含量下降。(3)果皮、果肉及果核钙含量与钙肥用量呈正相关,钾、镁含量与钙肥用量呈负相关。(4)果实可溶性糖含量、Vc含量及糖酸比与钙肥用量呈正相关,果实可溶性固形物含量、可滴定酸含量、失重率、发病率与钙肥用量呈负相关。土壤增施钙肥有利于提高芒果果实品质,提高果实耐贮性。
长期施用有机肥和磷肥对潮褐土土壤有机质及腐殖质组成的影响

采用长期肥料定位试验,研究了施用有机肥和磷肥对土壤有机质、腐殖质含量与组成的影响。结果表明:与本试验布置时的基础土样相比,连续10年隔年施用有机肥、有机肥和磷肥配施使土壤有机质增加了8.4%~17.3%,单施磷肥土壤有机质下降了7.8%~10.7%,其差异均达显著水平;与P0M0相比,单施磷肥、有机肥、有机肥和磷肥配施处理的土壤中有机质分别增加了2.9%~6.2%、24.8%~29.8%、25.2%~35.1%;土壤腐植酸总量及胡敏酸含量与土壤有机质含量呈显著正相关关系;施用磷肥利于土壤富里酸的积累,并影响土壤胡富比。
不同滴灌施肥模式对棉花产量及养分吸收的影响

通过等养分和等成本施肥田间试验,研究不同滴灌施肥模式对棉花产量及养分吸收的影响。试验设4种滴灌施肥模式,分别为常规基施(CK)、常规追施(DCK)、普通滴灌专用肥(F1)和高磷钾滴灌专用肥(F2)。结果表明,在等养分施用条件下,高磷钾滴灌专用肥和普通滴灌专用肥处理的棉花干物质重、养分吸收量和产量均显著高于常规基施处理,但普通滴灌专用肥和常规追施处理差异不大;常规基施处理的氮肥和磷肥的利用率最低,普通滴灌专用肥和常规追施处理的氮肥和磷肥利用率差异不显著,高磷钾滴灌专用肥可显著提高磷肥利用率。在等成本施用条件下,常规追施处理的棉花干物质重、养分吸收量和产量最高,而高磷钾滴灌专用肥、普通滴灌专用肥和常规基施处理无显著差异。因此,滴灌专用肥尤其是高磷钾滴灌专用肥具有较好的应用效果,但是如何降低肥料成本是滴灌专用肥技术面临的重要问题。
甘蔗氮素吸收利用的生理机制研究进展

施用氮素是甘蔗产量的重要保证,目前氮肥的过量施用已经成为阻碍我国甘蔗产业发展的主要限制因子之一,高氮肥的施用不仅增加了甘蔗生产成本,还造成了环境污染和土壤酸化。如何在持续提高甘蔗产量的同时,控制或降低氮肥的施用量,减少因氮肥过量施用带来的甘蔗生产成本上涨和环境污染,已经成为我国甘蔗产业面临的重要科学问题。本文主要从甘蔗氮素利用的生理机制,甘蔗氮素在各器官的分布特征,参与甘蔗氮素吸收、同化、运输相关酶的生理特性等方面介绍了甘蔗氮素生理研究进展,以期为提高甘蔗氮素利用效率及甘蔗氮肥高效管理提供理论依据。
生物炭基肥料对小麦生长、养分吸收及土壤肥力的影响

生物炭基肥料的研制是生物炭在农业应用中的重要方向。通过温室盆栽试验,研究了添加不同数量生物炭制作的肥料施入土壤中对小麦生长发育及土壤肥力的影响。结果表明,(1)小麦生育期内,施用生物炭占辅料75%及以上的处理(NPB3、NPB4)较对照处理均显著提高小麦地上部干重、地下部干重、总干重,其中辅料100%为生物炭(NPB4)的处理均达到显著水平,但各处理对小麦千粒重没有显著影响;(2)生物炭基肥料显著提高了小麦对N、P的吸收,提高幅度顺序为NPB4>NPB3>NPB2>NPB1>CK,其中小麦N吸收平均提高了19.07%,P吸收平均提高了15.00%;(3)土壤中有机质含量表现为NPB4>NPB3>NPB2>NPB1>CK,且与生物炭添加量呈显著正相关(p<0.05);(4)土壤碱解氮和有效磷含量大多呈先降低后升高的趋势,表明生物炭基肥料可持续供给小麦在生长后期对土壤中养分的需求。
运城市村级农业土壤重金属的空间分布与原因分析

通过检测运城市南薛村农业土壤8种重金属(Cu、Zn、Cr、Cd、Pb、Ni、As、Hg)含量,分析研究区内重金属空间分布特征和原因。与国家土壤环境标准的二级标准相比,Hg和Ni的超标率分别为16.50%和12.62%,Cd、Pb、As均未超标。按单项污染指数进行评价,主要污染物是Hg,污染指数为1.58,处于轻度污染级别,其余重金属的单项污染指数均小于1,处在安全域内。按内梅罗综合污染指数评价,61.65%的农业土壤重金属污染程度处于安全水平,18.45%的土壤处在警戒线上,15.53%的土壤为中度污染和严重污染,只有个别土壤属轻污染。Zn、Cr、Ni和As的块金效应介于25%~75%之间,同时受农药、化肥和母质因素的影响;Cu、Cd、Pb和Hg的块金效应大于75%,分别受粪肥、污水、汽车尾气和居民生活的影响。8种重金属含量空间分布差异显著,主要原因是不同地块间的生产方式不同,该研究对于试验区农业资源的合理配置、农业生产的科学管理和农产品的安全生产具有重要的指导意义。
生物炭防控植物土传病害研究进展

近年的研究初步显示,生物炭对植物土传病害具有良好的防控效果。本文从生物炭影响土壤理化性状、改变土壤微生物数量和群落结构、影响土壤病原菌数量、吸附植物根系产生的化感物质及病原菌分泌的致病因子和诱导植物抗病性等方面探讨了生物炭防控土传病害的可能机理;并进一步探讨了材质、热解条件和使用剂量等因素对生物炭防病效果的影响,旨在为利用生物炭防控土传病害提供理论支撑。
基于STM32的高精度0 ~ 24 mA恒流源的设计

为了满足测量领域对高质量恒流源的迫切需求,提出了一种基于STM32的便携式高精度0 ~ 24 mA 恒流源的设计方案。由STM32微处理器控制高精度AD5062,实现V - I 转换电路输入电压的精确调节,进而得到0 ~ 24 mA 的输出电流。V - I 转换电路由高性能的运算放大器、精密的金属电阻等构成,其线性反馈调节电路使得输出电流更加稳定。实验结果表明,设计的恒流源最大标准差低于0. 5 μA,具有较高的精度。
秦岭北麓不同林龄华北落叶松土壤速效钾变化规律

[目的]土壤养分对华北落叶松的生长具有重要作用,钾素是植物所必需的大量营养元素之一,土壤中钾素对植物最有效的形态为速效钾,其能够直观地反映土壤可供植物利用的钾素水平。华北落叶松是北方人工林栽植的主要树种,具有生长快、木材优质、耐寒性好、水土保持效果好等优点。研究表明华北落叶松人工林种植初期长势良好,而近年来长势明显不良,因此有必要对秦岭北麓不同林龄华北落叶松林地土壤的养分特别是速效钾的变化规律进行研究。[方法]本研究选择土壤性质与林分基本特征相似的幼龄林(5a,10a),中龄林(20a),近熟林(30a)及成熟林(40a)等5种不同林龄华北落叶松人工林地。5a、10a、20a 华北落叶松试验样地位于陕西省宝鸡市太白县太白林业局南滩实验苗圃林场, 30a、40a 试验样地位于西北农林科技大学火地塘教学试验林场。从5月开始,每月中旬采集各个样地的土壤样品,直到10月中旬落叶为止。每个林龄林地选5个不同的20 m × 20 m 样点,用土钻取剖面0—20 cm、20—40 cm、40—60 cm土层土壤,5个点混合均匀成一个土样,分析土壤速效钾含量。[结果]在不同月份,不同林龄的华北落叶松土壤的速效钾含量随土壤深度的增加有下降趋势。0—20 cm土层的速效钾含量相对于其他土层含量较高,其中,近熟林(30a)及成熟林(40a)土壤速效钾含量明显高于其他林龄的土壤;不同月份不同林龄华北落叶松土壤的速效钾含量差异显著(P < 0.01)。研究区域不同林龄华北落叶松土壤速效钾含量达到中等及高水平。在不同华北落叶松生长季节0—20 cm土层速效钾含量呈先增加后降低的抛物线形变化。土壤速效钾含量与有机质含量有极显著的正相关关系(P < 0.01),与土壤含水量达显著相关(P < 0.05),与土壤 pH 呈显著负相关关系(P < 0.05)。[结论]随林龄的增加,华北落叶松人工林土壤速效钾的含量不会降低。土壤有机质含量,土壤含水量与土壤pH 会对土壤速效钾的含量产生影响。秦岭北麓华北落叶松人工林林地土壤速效钾含量丰富,供钾充足。
柴达木农田土壤Cd 的积累及风险预测

[目的]土壤重金属空间结构特征是土壤环境质量评价及重金属污染评价的基础。本文用地质统计学方法研究了柴达木盆地原生地和耕种50年的农田土壤镉的空间分布特征,对土壤镉进行质量评价,同时分析了农业耕种对土壤镉积累的影响,调查统计了灌溉水、肥料、农药等农业源土壤镉的输入量,为农田镉积累的风险预测提供参考。[方法]以柴达木盆地诺木洪农场的一块原生地(从未耕种过的土地,可以认为无化肥污染)和一块耕种地(已种植了50年的农田)为研究对象,从原生地采集22个土壤样本,耕种地采集50个土壤样本进行镉含量的测定,同时检测灌溉水、农药、化肥中的镉含量,并进行每年农田输入量的统计。用Excel 软件进行数据处理,反比权重法(IDW, Inverse Distance Weighting)插值,GIS9.3进行空间分析和图像处理; 以单项污染指数法评价土壤镉质量,评价模式为P_i = C_i /S_i(P_i为污染物镉的单项污染指数,C_i为污染物镉的实测数据,S_i为污染物的评价标准)。评价标准分别以农业部公布的行业标准《无公害食品枸杞生产技术规程》(NY/T 5249-2004)和《绿色食品枸杞》(NY/T_1051-2006)产地环境标准要求下的《绿色食品产地环境技术条件》(NY/T 391-2000)为依据。依据农业源土壤镉输入量,以土壤现状值为起点,以绿色食品标准限量值为终点,测算输入量积累突破两端差值的年限。[结果]原生地22个土壤样品的镉平均含量为0.30 mg /kg,是土壤背景值的两倍(0.14 mg /kg),达到无公害食品(0.60 mg /kg)和绿色食品(0.40 mg /kg)标准;种植50年农田的50个土壤样品的镉平均含量为0.43 mg /kg,是土壤背景值的3倍,达到无公害食品标准,但超过绿色食品标准。用于灌溉的河水的镉含量为0.0036 ng /kg。检测生产中使用的15种农药和7种肥料,其中的镉导致每年土壤镉增加3444 mg /hm~2。最严重的污染源是鸡粪,施入土壤后每年导致土壤镉增加2025 mg /hm~2,其次依次为复合肥(使土壤镉增加576 mg /hm~2),磷酸二铵(增加432 mg /hm~2),有机肥(增加360 mg /hm~2)。[结论]以小尺度空间分布和全量统计研究的诺木洪农场土壤镉含量这一单一指标衡量,可以看出诺木洪原生地土壤是清洁的,能够满足无公害、绿色食品的生产;但是研究选择的多年耕种田已经遭到重金属镉的污染,只能达到无公害食品标准,而达不到绿色食品标准。现行生产中的施肥措施是导致诺木洪土壤重金属镉污染的一个重要因素,其中鸡粪对镉污染的贡献最大,其次是复合肥、磷酸二铵和有机肥。如果继续现在这种耕种方式,以现有的原生地镉含量均值为0.30 mg /kg 进行计算, 76.3年后该土地镉含量将超过0.40 mg /kg的绿色标准上限。
不同施肥对雷竹林渗漏水中可溶性有机碳、氮流失的影响

[目的]雷竹(Phyllostachys praecox f.preveynalis)是一种在我国亚热带地区被广泛引种栽培的优良笋用竹。为了提高竹笋产量,农民不合理地大量施用化肥,已造成土壤盐化、酸化,地力破坏,导致土壤磷钾大量残留,特别是氮磷的大量流失已造成了周边水体严重污染。虽然土壤DOC和DON在土壤全碳、全氮含量中所占的比例很小,但却是土壤有机质中最重要和最活跃的部分。因此本研究的目的旨在通过全年动态监测雷竹林渗漏水中溶解性有机碳(DOC)和溶解性有机氮(DON)浓度的变化,探明减量施用化肥和有机肥对减少雷竹林氮渗漏淋失负荷的作用,以便为解决雷竹生产上的面源污染问题提供理论依据。[方法]试验设置了5个处理为对照(CK)、常规施肥(CF)、减量有机肥(DO)、减量无机肥(DI)和减量有机无机肥(DOI),3次重复,随机区组设计,小区面积为100 m~2。试验于5月18日、9月7日、11月9日分别施用肥料总量的40%、30%和30%,施肥后均进行浅翻,深度5 cm 左右。[结果]不同施肥雷竹林中DOC 及DON 平均浓度为33.7 ~ 45.5 mg /L和6.6 ~ 12.6 mg /L,DOC和DON的渗漏流失负荷为84.5 ~ 138.2 kg /hm~2和17.2 ~ 46.3 kg /hm~2。DOC 渗漏流失负荷大小顺序为常规施肥(138.2 kg / hm~2)> 减量有机肥(133.7 kg /hm~2)> 减量无机肥(120.9 kg /hm~2)>不施肥(99.8 kg /hm~2)> 减量有机无机肥(84.5 kg /hm~2),而DON 渗漏流失负荷大小顺序为减量有机肥(46.3 kg /hm~2)> 常规施肥(35.3 kg /hm~2)> 减量有机无机肥(34.8 kg /hm~2)> 减量无机肥(31.1 kg /hm~2)>不施肥(17.2 kg /hm~2)。渗漏水中DOC(mg /L)与DON(mg /L)之间不存在显著相关性。[结论]大幅减少化肥和有机肥用量,并推广有机肥和无机肥配施,不仅维持了雷竹竹笋的较高产量,还能减少土壤养分损失,具有经济和环境双重效益,是雷竹合理施肥的发展方向。
抑制烟草青枯病型生物有机肥的田间防效研究

[目的]烟草青枯病是影响烟叶生产最主要的土传病害之一,生物防控烟草青枯病是近年来的研究热点。为验证抑制烟草青枯病型生物有机肥对生防青枯病的影响,进行2年田间试验研究其防效及其对土壤微生物的影响。[方法]本试验采用从烟草根际原位土壤分离得到的烟草青枯病拮抗菌株L-25和L-9,利用有机肥二次固体发酵技术,制成烟草青枯病拮抗生物有机肥。连续两年在安徽进行田间试验,分别在烟草移栽后50天和105天调查生物防控率,探求生物有机肥对青枯病的田间防效和对烟叶产量的影响;利用平板计数法、Biolog 特征性碳源法和梯度变性凝胶电泳法摸索生物有机肥施用后根际土壤微生物数量、群落功能多样性和结构多样性的变化,揭示生物有机肥对青枯病的防控机理。[结果]1)第一年和第二年施用生物有机肥处理移栽50天后烟草青枯病的生物防控率分别为82.2%和96.2%, 105天后烟草青枯病的生物防控率分别达到75.2%和95.4%; 2)生物有机肥处理第一年和第二年烟叶产量分别为2212.5 kg /hm~2、1475.5 kg /hm~2,是对照的2.4和2.6倍; 3)两年生物有机肥处理的根际土壤可培养细菌、放线菌数量均显著高于对照,真菌数量显著低于对照(P < 0.05),其中第一年生物有机肥处理50天和105天拮抗菌数量分别为对照的241.8倍和13.4倍,病原菌数量仅为对照的19.7%和56.6%,第二年生物有机肥处理50天和105天拮抗菌数量分别是对照的111.0倍和26.7倍,病原菌数量仅为对照的9.1%和31.4%; 4)两年生物有机肥处理50天和105天根际土壤的微生物群落功能多样性,即Shannon指数、Simpson指数和Mclntosh指数均显著高于对照(P < 0.05); 5)生物有机肥处理与对照土壤微生物群落结构也不相同,细菌和真菌梯度变性凝胶电泳图谱明显不同,分别属于不同的聚簇,生物有机肥处理的细菌种类较对照有所增加,同时真菌的种类有所减少。[结论]在烟草青枯病发病较为严重的烟田施用生物有机肥,可以显著降低青枯病发病率,增加烟草产量。生物有机肥可以显著提高拮抗菌数量,抑制根际土壤病原菌的数量,提高土壤微生物群落功能多样性,改善微生物种群和组成,丰富土壤微生物群落结构,使土壤保持健康的微生物生态平衡。
不同有机肥对黄泥田土壤培肥效果及土壤酶活性的影响

[目的]低产黄泥田在南方稻区广泛分布,其障碍因素是土壤熟化度低,施用有机肥料是改良黄泥田的重要措施。本文通过田间试验研究化肥和不同有机肥对低产黄泥田的培肥效果以及土壤碳、土壤氮、土壤磷转化的相关酶活性的变化规律,为低产黄泥田培肥改良提供理论依据和技术支撑。[方法]试验地位于湖北省京山县,种植模式为双季稻,田间试验中设6个处理,分别为(1)不施肥(CK),(2)单施化肥(NPK),(3)化肥+绿肥(NPKG),(4)化肥+猪粪(NPKM),(5)化肥+秸秆(NPKS),(6)化肥+秸秆+腐熟菌剂(NPKSD),化肥用量相同,配施有机肥处理施用的有机碳量相当。水稻收获后取耕层土壤样品,测定不同处理土壤养分和土壤酶活性指标,了解土壤养分和土壤酶活性的变化特征;采用典型相关分析方法,分析土壤养分和土壤酶两组变量之间的相关关系,研究不同有机肥对低产黄泥田的培肥效果。[结果]有机肥能够提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量,明显提高早稻和晚稻的产量。有机肥对土壤酶活性有很大影响,配施有机肥不同程度地提高了α -葡萄糖苷酶、β -葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶、β -木糖苷酶活性;过氧化物酶和脲酶没有明显差异;磷酸酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶、酚氧化酶活性有所降低。土壤酶活性是评价施肥对土壤肥力影响的重要生物指标,土壤养分和土壤酶活性典型相关分析结果显示,二者显著相关,可以用于评估黄泥田土壤肥力变化的酶主要有β -葡萄糖苷酶、β -木糖苷酶、α -葡萄糖苷酶、β -纤维二糖苷酶。典型变量排序结果表明,有机肥的培肥效果秸秆>猪粪>绿肥。[结论]低产黄泥田增施有机肥可以显著提高水稻产量和土壤速效养分含量,施用不同有机肥9种土壤酶活性响应不同,其中β -葡萄糖苷酶、β -木糖苷酶、α -葡萄糖苷酶、β -纤维二糖苷酶活性可以用于表征低产黄泥田的肥力变化,不同有机肥的培肥效果为秸秆>猪粪>绿肥。