碱性矿化水灌溉的淋洗分数

耐盐碱试验表明,在生育期内,小麦耐盐能力强于玉米,而耐碱能力弱于玉米.利用0.5-3.5 g/L的碱性矿化水灌溉时,淋洗分数约为4.4%～7.5%.相应地,需要增加的补水量小麦地为3181～     

碱性矿化水灌溉对土壤溶质运移的影响

经过连续几年的灌溉试验可知,应用2.5 g稬-1以下的低矿化水灌溉是安全的,超过此值土壤积盐和碱化明显。灌溉后,土壤中溶质运移受多因素影响。在阳离子分布中,水平方向Na+随灌溉水矿化度增大而增多,Ca2+、Mg2+变化不大;土壤剖面上,从表层至60 cm土层,先以Ca2+、Mg2+为主,过渡到Na+、Ca2+、Mg2+共同占优,再发展为以Na+占优。阴离子的分布中,水平方向,随灌溉水矿化度增大HCO3-增多;土壤剖面上,从表向里,先以Cl-或SO42-为主,过渡到C1-、SO42-、HCO3-均分局面,再发展以HCO3-占优。灌溉后土壤pH值在0~20 cm变化不明显,大于20 cm土层有一定增加。土壤中的SAR和ESP均以大于1.5 g稬-1的碱性低矿化水灌溉后增加明显,碱化层由下向上抬升,小麦田碱化速度快于玉米田。     

微咸水膜下滴灌对白僵土盐碱地水盐特性及油葵生长的影响

为了解滴灌条件下不同微咸水矿化度及覆膜与否对盐碱地土壤水盐特性及油葵生长的影响,在宁夏平罗西大滩盐碱地进行不同灌水矿化度(0.2、1、2、3 g/L)膜下滴灌田间试验.结果表明,地膜覆盖比不覆盖处理土壤含水量高约2%,盐分表聚减缓,油葵株高、产量及其构成均高于不覆膜处理,产量最高增幅达82.5%;不同矿化度微咸水之间比较发现,利用矿化度为1 g/L的微咸水进行灌溉时,下层土壤含水量较高,微咸水滴灌不但没有为上层土壤带去过多盐分,反而由于土壤有一定的渗透性能,灌水将土壤上层盐分逐渐淋洗至下层.膜下滴灌微咸水矿化度为1 g/L时,油葵产量最大.因此在适宜条件、合理措施下,微咸水覆膜滴灌技术可以促进作物生长,确保作物产量,在淡水缺乏而微咸水较为丰富的盐碱地地区应积极推广利用.     

浅层咸水灌溉对冬小麦和土壤安全性的研究

主要研究利用浅层地下咸水灌溉冬小麦及土壤的安全性。试验采取3因素多水平组合设计,利用2.5~6.0g·L-1不同矿化度咸水对冬小麦进行灌溉。试验结果表明:冬小麦产量与咸水矿化度呈负相关关系r=-0.8542、r=-0.8457,与咸水灌溉量呈正相关关系r=0.7487、r=0.7401。利用小于4.0g·L-1咸水灌溉对土壤具有一定的脱盐作用,咸水矿化度为6.0g·L-1时土壤中的盐分积累达到85.5%。矿化度5.0g·L-1以上的咸水不宜直接灌溉农田,需经淡水与咸水调配后,矿化度在4.0g·L-1以下方可灌溉农田。     

中新生态城土壤质量现状及改良利用途径

对中新生态城区域内土壤的紧实度、有机质、碱解氮、土壤盐分、酸碱度、地表水、地下水进行了调查取样分析,结果表明该区土壤容重在1.3～1.7g/cm3,有机质含量大多为中等或低水平（5.5～19.1g/kg）,速效氮与土壤有机质含量相关性达显著水平（r=0.98）。盐分垂直分布上表现为果园、农田土壤盐分含量小于1.5g/kg,荒地和水库含量在5.0～6.4g/kg之间,垫土区、养殖池和盐场盐池土壤通体盐分含量高（大于10g/kg）,且存在表聚现象,超出了一般植物生长的极限。土壤酸碱度为7.81～9.05,水库、养殖池、盐场、荒地、沟塘水的矿化度均在10g/L以上,蓟运河水和农田沟渠为5000mg/L～8500mg/L,果园灌溉水的矿化度也在2000mg/L以上,地下水矿化度高,埋藏浅。并针对以上特点提出其土壤改良利用途径和绿化建设模式。     

聚丙烯酰胺对沙土改土保肥的作用

采用在实验室培养和用淋洗管模拟田间淋洗的方法研究聚丙烯酰胺对沙土水稳性团粒结构改良作用,对氮、磷、钾养分保肥的作用以及其合理施用量.实验过程是对加入相同量肥料的沙土湿润培养1周后,再分别加入相同体积不同质量分数聚丙烯酰胺溶液继续培养3d,分别测定水稳性团粒,采用淋洗管法测定养分淋湿量.结果表明:聚丙烯酰胺用量小于2.00g.kg-1土时,土壤中大于0.25 mm的水稳性团粒含量随聚丙烯酰胺用量提高而提高,用量再增加对继续提高水稳性团粒没有显著作用;聚丙烯酰胺施用量小于0.2 g·kg-1土时,对减少氮、磷、钾养分淋失没有显著效果,当用量在0.2～1.5 g·kg-1土时,随聚丙烯酰胺施用量提高土壤淋洗液中氮、磷、钾淋出量显著降低,但是用量>1.5g·kg-1土时,随聚丙烯酰胺施用量提高淋洗液养分含量没有显著差异.结论:聚丙烯酰胺对改善沙土水稳性团粒结构和保肥具有显著作用,明确了聚丙烯酰胺作为沙土改良剂合理用量为1.5-2.00 g·kg-1土.     

镁盐改性石英砂的制备及其吸附Zn^2＋影响因素

通过改变石英砂表面的物理化学性质,提高滤料的吸附效率,并考察其对废水中Zn2＋的去除效果。以石英砂为载体,用碱性沉积法制备了镁盐改性砂,测定了镁盐改性砂的比表面积,考察了镁盐改性砂对锌的吸附性能及其影响因素。结果表明,镁盐改性砂的比表面积为1.475 m2/g,比石英原砂比表面积提高了6.12倍;在pH值为中性的条件下...     

一株丁二酮高产菌株的鉴定及发酵条件优化

天然丁二酮是一种香精载体,为提高其产量,有必要筛选出丁二酮高产菌株及其最佳发酵条件.从保存的一株丁二酮高产菌株6-1(2)出发,通过分子生物学方法对其进行鉴定,采用单因素试验和最佳单因素组合实验的方法筛选出该菌株的最佳发酵条件.结果表明,实验菌株6-1(2)与植物乳杆菌Lactobacillus plantarum的AB326301.1序列同源性最高,初步鉴定为植物乳杆菌;发酵条件经过优化后,丁二酮的产量从初始的38 mg/L提高到167.56 mg/L,提高了340.95%,产量提高显著.优化发酵条件为:牛肉膏10 g/L,柠檬酸氢二胺2 g/L,酵母浸粉15 g/L,磷酸氢二钾2 g/L,乙酸钠2 g/L,葡萄糖20 g/L,蛋白胨30 g/L,吐温-80 1 mL/L,初始pH 6.2-6.4,接种量1.5%,37℃静置培养10 h;该发酵条件下的丁二酮产量提高显著.本研究对丁二酮的工业化生产具有一定的参考价值.     

紫外诱变选育高产丁二酮乳酸菌株及其低成本发酵优化

2,3-丁二酮是一种常用的安全食品添加剂,为了提高微生物发酵中菌株的丁二酮产量,从泡菜水样品中分离筛选出一株野生型高产丁二酮菌株,并进行紫外诱变选育以及发酵条件优化.筛选获得高产丁二酮野生型乳酸菌株(1)-2,产量为67.02 mg/L,经16S r DNA分子鉴定为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum).紫外诱变获得高产丁二酮突变株U13,产量为127.88 mg/L.对突变前后菌株几种丁二酮代谢相关酶酶活变化的比较结果显示,突变株丁二酮产量的提高是因为乳酸脱氢酶减少及乙酰乳酸合成酶增加.正交实验优化突变株U13的最佳丁二酮发酵条件为接种量3%,初始pH 6.6,葡萄糖30 g/L,组合氮源(蛋白胨:酵母粉:牛肉膏=2:1:2)20 g/L,柠檬酸氢二铵3 g/L,乙酸钠2 g/L,吐温-80 1 m L/L,K_2HPO_4 2 g/L,Mg~(2+)2 mmol/L,Mn~(2+)0.7 mmol/L,Cu~(2+)2 mmol/L,温度为37℃.利用廉价碳氮源淀粉及小麦麸皮替代原有碳氮源,淀粉替代率不超过20%、小麦麸皮替代率不超过40%时,丁二酮产量降幅比较低.本研究通过诱变选育和发酵条件优化,提高了菌株丁二酮产量,并通过廉价碳氮源替换降低了成本,可为丁二酮的微生物工业发酵提供参考.     

耐盐菌Pseudomonas brassicacearum YZX4的筛选、鉴定及其植物促生特性

植物根际促生菌(PGPR)具有促进植物生长的作用.从盐碱地植物根际土壤中分离筛选耐盐菌,测定其在盐胁迫下的1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性、吲哚乙酸(IAA)合成能力、嗜铁素合成能力、无机磷溶解能力,以及在Ashby无氮培养基上的生长情况;并对同时具有以上促生功能的耐盐菌进行不同盐浓度下的促生功能测定、小黄白(白菜Brassica pekinensis的一个品种)种子萌发促生实验和菌株鉴定.结果显示,在筛选得到的15株耐盐菌中,菌株YZX4在10 g/L NaCl浓度下同时具有多种促生特性.在不同盐浓度下促生功能测定实验中,当盐浓度为10 g/L时,菌株的ACC脱氨酶活性(以α-KA/Pr计)、IAA合成量和嗜铁素相对含量最高,分别为11.07(±1.89)μmol mg~(-1)h~(-1)、36.42 (±1.81) mg/L和0.61 (±0.15),且随着盐浓度的增加而降低;在20 g/L盐浓度下,该菌株的固氮量、有机磷溶解量和无机磷溶解量最高,分别为4.79 (±1.61) mg/L、1.68±(0.04) mg/L和23.77 (±1.30) mg/L.在小黄白种子萌发促生实验中,当盐浓度为5.84 g/L时,YZX4的菌液(105 CFU/mL)对小黄白的种子萌发率、幼苗根、茎长和平均鲜重分别提高了7.19%、17.33%、23.85%和22.69%.根据形态特征、生理生化鉴定结果和16S rDNA序列分析,初步确定菌株YZX4为油菜假单胞菌(Pseudowonas brassicacearum).上述研究结果表明在盐胁迫下同时具备多种促生特性的菌株YZX4可作为盐碱地改良微生物菌剂的优良菌源.(图6表4参37)     

长期灌溉微咸水的土壤安全性

以天津市静海县朱家村的重壤质浅位厚层夹粘土壤为模拟试验用土,并施用沸石、磷石膏等不同的土壤改良剂,探讨了连续多年灌溉浅层地下微咸水(4.7g/L)对土壤物理性状、化学性状的影响,评估了长期灌溉微咸水的安全性及土壤改良剂对长期灌溉微咸水安全性的影响。     

Leaching-induced migration and compositional form change of Cu,Zn, and Cd from sludge to loess

Land utilization of sewage sludge has become one of the major issues in environmental mitigation in China. This is particularly important in the Loess Plateau of Northwest China. Sludge enriched with organic matter and nutrients might effectively help to resolve the problems of silty loess soils as evidenced by porosity defect, structural alterations and absence of fertility. After sludge flows into the loess, irrigation water contains heavy metals that leach and migrate into sludge and consequently related human health risks may occur that raise concerns; and this situation needs to be rectified. The characteristics of the vertical migration and composition form change of Cu, Zn, and Cd from composted sludge to loess, and corresponding influencing factors, were investigated by performing a soil column simulation test under the leaching treatment of a one-year irrigation water capacity. Results demonstrated that: (1) composted sludge significantly improved loess fertility, and irrigation leaching transported only a small quantity of organic matter in sludge in the plough layer; (2) although some of the Cu, Zn, and Cd in composted sludge migrated to and concentrated in the middle and upper layers of the soil column during leaching, these metals were mostly retained in the plough layer; and (3) after the leaching treatment of the one-year irrigation water capacity, the compositions of Cu, Zn, and Cd (particularly Cu and Zn) in both plough layer and loess began to stabilize with low concentrations in the exudate. These findings confirmed the applicability of composted sludge in loess regions. This study provided a new insight into the sludge reuse in alkaline soils in arid and semi-arid region.     

内蒙古河套灌区秋浇对不同类型农田土壤盐分淋失的影响

秋浇是河套灌区传统的秋后淋盐、春季保墒的一种特殊灌溉制度 ,秋浇对不同类型农田盐分损失影响的试验结果表明 ,秋浇前白菜地土壤含水率最高 ,向日葵地最低 ,秋浇后 5种农田土壤含水率均较高 ,且彼此间无显著性差异。秋浇后不同土壤剖面盐分的损失量按照表层 (0～ 40cm)、中层 (40～ 80cm)、深层 (80～ 1 2 0cm)依次递减(向日葵地除外 )。不同农田的盐分淋失量按照白菜地、向日葵地、玉米地、小麦 -玉米地、小麦地依次递减。非生长季灌溉下 ,农田土壤 0～ 1 0 0cm土层中盐分的淋失量与土壤储水量的增加量 (灌溉前土壤含水率 <2 50 g·kg- 1 ,r =0 .990 2 )密切相关 ,但与灌溉前土壤盐分初始含量无显著性关系     

施氮与凋落物去除影响下中亚热带阔叶林土壤氮素矿化潜势和硝化潜势研究

氮沉降影响土壤氮循环,而凋落物是土壤有机氮的主要来源,因此,为了探讨氮沉降和凋落物是否去除作用下,亚热带森林土壤潜在的氮素矿化与硝化作用,选择已进行8年模拟氮沉降试验的亚热带罗浮栲(Castanopsis fabri)常绿阔叶林土壤为研究对象,野外样地氮添加设置3个水平:对照(CK,0 kg·hm^?2·a^?1)、低氮(LN,75 kg·hm^?2·a^?1)、高氮(HN,150 kg·hm^?2·a^?1),两种凋落物管理方式(保留凋落物,L和去除凋落物,R),土壤采样后,通过室内间歇淋洗好气培养法,研究土壤氮素矿化潜势差异,以及不同底物条件下(铵态氮水平:N 0,100、150、200 mg·kg^?1)土壤硝化潜势的差异。结果表明:土壤氮素快速矿化主要在培养前7 d,矿化累积量(Nt)为102.81—153.71 mg·kg^?1,矿化潜势(N0)范围为193.84—289.80 mg·kg^?1,N0依次为:保留凋落物低氮(LN-L)>保留凋落物对照(CK-L)>去除凋落物低氮(LN-R)>去除凋落物对照(CK-R)>去除凋落物高氮(HN-R)>保留凋落物高氮(HN-L);两种凋落物处理方式下,LN水平土壤的Nt与N0均高于CK、HN。保留凋落物情况下,有较高的土壤硝化潜势;在无添加硝化底物(铵态氮水平为N 0 mg·kg^?1)的条件下,野外氮添加水平高的土壤硝化潜势也高;而在添加不同硝化底物(铵态氮)的条件下,土壤硝化潜势并未随硝化底物水平的增加而增加,且硝化底物水平为N 100 mg·kg^?1时硝化潜势最大。研究表明,虽然保留凋落物可以增加土壤氮矿化潜势,而氮沉降则影响氮矿化潜势。当研究土壤硝化潜势时,应当根据土壤类型等因素选择合适的硝化底物(铵态氮)添加量。     

Effects of drainage water on plant diversity and distribution of agricultural drainage ditch beds in an arid irrigated area of Northwestern China

Agricultural drainage ditches are essential to sustaining food production in arid irrigation regions, with various sizes and drainage characteristics as important buffer ecotones in agricultural areas. Bed vegetation and water properties were investigated in 39 agricultural drainage ditches in the Lingwu District of Ningxia Yellow River Irrigation Area in Northwestern China. The results showed that water depth, width, and velocity generally increased with larger ditch size. Water salinity was higher in drainage ditches (>1?g/L) than in croplands, canals, and the Yellow River. Total nitrogen and total phosphorus were at high levels: ～1.6 and ～0.1?mg/L, respectively. Forty plant species belonging to 19 families and 31 genera were identified, with higher plant richness and diversity found in smaller sized drainage ditches. Macrophytes dominated the bed vegetation with a mean vegetative coverage of >30% in all-sized ditches, and Phragmites australis occurred with the most frequency. Water depth and salinity were considered as the primary factors affecting the distribution of vegetation in drainage ditch beds. The study suggests that practical conservation of smaller sized drainage ditches is conducive to increasing the plant diversity of agricultural landscapes.     

我国半干旱区滴灌水肥一体化马铃薯田土壤NH3挥发特征和强度及影响因素

氨(NH₃)挥发是农业生态系统氮肥损失的重要途经,然而,北方干旱半干旱地区水肥耦合马铃薯田土壤NH₃挥发规律缺少数据支撑.该研究利用通气法田间原位观测我国西北滴灌水肥一体化和传统沟灌施肥马铃薯田水肥耦合土壤NH₃挥发特征,设置滴灌施肥500 kg·hm^-2(DDF)、滴灌施肥1000 kg·hm^-2(DGF)、滴灌不施肥(DCK)、沟灌施肥500 kg·hm^-2(FDF)、沟灌施肥1000 kg·hm^-2(FGF)、沟灌不施肥(FCK)6个处理.结果表明,NH₃挥发速率峰值出现在施用氮肥后1—2周,不同水肥处理土壤NH₃挥发存在显著差异(P<0.01).2018年DDF、DGF、DCK、FDF、FGF、FCK土壤NH₃累积挥发量分别为21.50、28.14、7.20、37.06、66.25、11.88 kg·hm^-2;2019年,分别为9.42、15.25、7.24、34.73、76.81、8.56 kg·hm^-2.2018年和2019年,沟灌FDF处理的NH₃挥发损失率分别是滴灌DDF处理的1.76倍和11.89倍;沟灌FGF处理分别是滴灌DGF的2.60倍和8.54倍.滴灌DGF处理NH₃挥发强度比滴灌DDF处理分别增加27.03%和52.94%,沟灌FGF处理比沟灌FDF处理分别增加76.04%和118.37%.随施肥量增加,传统沟灌马铃薯田土壤NH₃挥发损失率和NH₃挥发强度的增量高于滴灌水肥一体化模式.NH₃挥发速率与土壤体积含水量、NH₄⁺-N和NO₃^--N呈极显著相关(P<0.01).和传统沟灌比较,滴灌水肥一体化技术降低马铃薯田土壤NH₃挥发损失率,减轻NH₃挥发强度,提高马铃薯水肥利用率,减轻环境污染.     

广州城郊菜地土壤磷素特征及流失风险分析

通过化学分析和土壤淋洗试验对广州城郊菜地土壤磷素特征和流失风险进行了研究和分析。结果表明.广州城郊菜地土壤全磷含量极高;与自然土壤相比较,菜园土壤无机磷比例增大、有机磷比例降低;无机磷中的AI-P、Fe-P比例增加.O-P比例降低,Ca-P比例基本一致;土壤Olsen P、Bray-1 P、Mehlich-1 P、0.01mol/L CaCl_2和H_2O提取的磷含量相当高;土壤淋洗液中溶解态磷和总磷持续保持很高的浓度,土壤磷供应强度大。菜园土壤中磷进入水体引起水体磷浓度增加,导致水体富营养化风险大;土壤磷的测定值可作为土壤磷流失风险和对水环境影响程度的评估依据。菜地应作为农业非点源磷污染的优先控制区、应通过严格控制磷肥的投入和合理施肥等控制磷的流失。