科研产出
土壤增氧方式对其氮素转化和水稻氮素利用及产量的影响
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：以3种不同生态型水稻品种中浙优1号(水稻)、IR45765-3B(深水稻)和中旱221(旱稻)为材料,比较研究了不同增氧方式(T1-增施过氧化钙、T2-微纳气泡水增氧灌溉、T3-表土湿润灌溉和CK-淹水对照)下稻田土壤氮素转化和水稻氮素吸收利用特性。结果表明:1)增氧处理明显改善土壤氧化还原状况,3种增氧方式下土壤氧化还原电位均高于CK。稻田增氧促进土壤氮素硝化,在分蘖期和齐穗期T1、T2和T3的土壤硝化强度和脲酶活性均显著高于CK,反硝化强度显著低于CK。2)不同增氧处理对水稻氮素吸收的影响不同,在拔节期、齐穗期和完熟期3品种的植株氮素积累量均表现为T1、T2显著高于CK,而T3显著低于CK;在完熟期,T1处理下中浙优1号、IR45765-3B和中旱221植株氮素积累量分别较CK增加了21.2%、13.2%和17.0%,而T2处理下3品种的植株氮素积累量分别较CK增加了14.3%、6.9%和9.1%。3)与CK相比,T1和T2显著提高水稻籽粒产量和收获指数,氮素籽粒生产效率与CK无显著差异,而T3显著增加水稻氮素干物质生产效率和氮素籽粒生产效率。可见,施用过氧化钙和微纳气泡水增氧灌溉能有效改善稻田土壤氧化还原状况,不仅显著提高水稻产量,而且显著增强稻田氮的硝化而减少氮素损失,从而提高水稻氮素积累量和氮素收获指数。
新安江水库二氧化碳排放的时空变化特征
《环境科学 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：新安江水库是我国华东地区最大的水库,面积580 km2,平均深度30 m,水库水体处于中贫营养状态.为了研究新安江水库中CO_2排放的时空变化特征,2014年12月至2015年12月采用静态浮箱法收集水库表面以分子扩散方式排放的CO_2,使用气相色谱仪分析CO_2浓度.结果表明,新安江水库CO_2排放通量从上游入库河流[(120.39±135.41)mg·(m~2·h)~(-1)]至库区主体[(36.65~61.94)mg·(m~2·h)~(-1)]呈下降趋势,而大坝下游河流中CO_2排放通量[(1 535.00±1 447.46)mg·(m~2·h)~(-1)]显著增加,约分别是上游入库河流和库区主体的13倍和25~42倍.但随着与大坝距离增加,大坝下游河流中CO_2排放通量显著下降,如7 km处的CO_2排放通量仅为出库水体处的20%.在库区主体中,CO_2排放通量具有明显的季节变化:CO_2排放通量在秋、冬季时为正值,最大值出现在冬季(12月或1月),说明此时库区表层水体是CO_2排放源;而CO_2排放通量在春、夏季为负值,最小值出现在春季(3、4或5月),说明此时库区表层水体是CO_2吸收汇,这可能与春、夏季时水体中藻类繁殖有关.所以,在调查水库表面CO_2排放时,应对水库的上游入库河流、库区主体和坝下河流进行全面长期的观测,才能避免低估水库中CO_2排放总量.
关键词： CO2排放源 CO2吸收汇 CO2排放通量 新安江水库 大坝下游河流
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近红外光谱结合膜富集技术测定大米中毒死蜱农药残留
《现代食品科技 》 2017 EI 北大核心
摘要：本文以纤维滤膜富集大米中的微量农药残留,提高近红外光谱技术的检测限。向阴性大米样本中喷洒不同浓度毒死蜱标准溶液,制备含农药残留大米样品,以乙腈为溶剂提取大米中的毒死蜱农药,用氮吹仪将提取液浓缩后,使用滤纸富集提取液中的农药,真空冷冻干燥,采集滤纸的近红外漫反射光谱。运用特征波长筛选方法优选特征变量,建立大米中毒死蜱农药残留的近红外光谱分析模型。结果表明,利用联合区间偏最小二乘法方法从全光谱区优选出子区间[3 4 5 10],进一步用遗传算法从子区间中优选80个变量时,所建模型性能最好。在0.46~11.20 mg/kg浓度范围内,模型对预测集样本的相关系数为0.9798,预测均方根误差为0.604 mg/kg,将该模型预测4个未知农药含量的大米样本,其预测值与实际测量值具有较好的一致性。研究表明该方法能较好地快速检测大米中微量农药残留。
关键词： 近红外光谱 样品预处理 特征变量筛选 农药残留 毒死蜱
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Meta分析生物质炭对中国主粮作物痕量温室气体排放的影响
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：该文采用Meta分析方法定量分析生物质炭输入对中国主粮作物痕量温室气体的影响,研究可为农田痕量温室气体减排提供有效的途径。结果表明相对于不施加生物质炭,生物质炭输入对甲烷吸收/排放并无显著影响,而甲烷排放在不同耕作和施氮情况下发生显著变化。旋耕和不施氮情况下施加生物质炭分别显著提高稻田甲烷排放达30%和46%,而在翻耕和施氮的情况下施加生物质炭可减少稻田甲烷排放达9%和10%。生物质炭输入分别可显著减少主粮作物氧化亚氮、全球增温潜势(global warming potential,GWP)及温室气体排放强度(greenhouse gas intensity,GHGI)达41%、18%及25%。不同土地利用类型、耕作类型、生物质炭施用量及生物质炭类型均可显著影响农田氧化亚氮、GWP和GWPI。合理的管理主粮作物生物质输入可为减少温室气体排放做出贡献,建议生物质炭与施氮和翻耕2种农作措施相结合,施加小于10 t/hm~2及碳氮比(C/N)低于80的生物质炭,以利于主粮作物综合温室效应的减排。
关键词： 温室气体 甲烷 氮 生物质炭 Meta分析 全球增温潜势
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梯度有机负荷下农业废弃物厌氧发酵特性及微生物群落
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了解梯度负荷对不同C/N农业废弃物厌氧发酵特性及微生物群落的影响,该试验以猪粪、金针菇菌包、稻秆和甘蔗叶等C/N差异较大的废弃物作为原料,通过逐渐提高全混合厌氧反应器(continuous stirred tank reactor,CSTR)的有机负荷率(organic loading rate,OLR),研究物料在4个OLR(1.11、1.67、2.22和2.78 g/(L?d),以可挥发性固体计)下的产甲烷特性和微生物群落结构变化。结果表明:4种物料的日甲烷产量均随OLR递增而增加,但单位物料甲烷产率与微生物菌群结构则因物料C/N差异而表现出不同的变化趋势。其中:猪粪的日甲烷产量最高,细菌和古菌的菌群结构与对照组相比变化不大;多样性指数先增后减,甲烷产率也在OLR达到1.67 g/(L?d)后逐渐下降。金针菇菌包甲烷产率相对稳定,细菌和古菌的多样性指数随OLR递增而增长。稻秆和甘蔗叶同属于碳质量分数高的秸秆类物料,二者的细菌和古菌的菌群结构变化明显;但在OLR达到2.78g/(L?d)时,稻秆受系统酸化(VFA/TIC>0.8)影响,甲烷产率下降明显,细菌和古菌的多样性指数也出现下降;而甘蔗叶则因VFA/TIC<0.8,其甲烷产率在发酵过程中未出现明显下降。此外,不同C/N物料对优势菌的形成存在影响。其中:Methanolobus zinderi为猪粪物料特有的优势古菌;Proteiniphilum acetatigenes,Acetivibrio cellulolyticus为金针菇菌包、甘蔗叶特有的优势细菌;Methanospirillum hungatei为稻秆物料独有的优势古菌。
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稻草高茬-紫云英联合还田改善土壤肥力提高作物产量
《农业工程学报 》 2017 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究旨在探讨稻草留高茬套种绿肥、稻草-绿肥联合还田下的生产及土壤肥力特征,为南方稻区综合利用稻草和绿肥提供理论及技术支撑。2012—2016年设置定位试验,研究高茬稻草-绿肥联合还田下的绿肥和水稻产量、土壤碳氮库活性及其他养分特征。试验包括5个处理:冬闲+稻草不还田(CK),冬闲+稻草全量还田(RS),冬种紫云英+稻草不还田(MV),冬种紫云英+稻草低茬全量还田(MV+LRS),冬种紫云英+稻草高茬全量还田(MV+HRS),各处理施用等量化肥。结果表明:稻草-绿肥联合还田提高绿肥产草量及其含氮量,与MV相比,分别增加了13.1%和6.8%(MV+LRS)、32.2%和5.2%(MV+HRS);增加水稻产量,以MV+HRS处理最高,4 a平均产量较RS、MV增加556.8和412.8 kg/hm2。2013和2015年,MV+HRS处理水稻产量高于MV+LRS。稻草-绿肥联合还田培肥地力效果明显,土壤有机质、全氮含量均比CK、RS和MV增加;且联合还田下有效养分提升更为全面。与稻草和绿肥单独应用相比,稻草-绿肥联合还田还能提升土壤微生物量氮及可溶性有机碳氮含量。可见,稻草-绿肥联合还田能够改善绿肥生长、提高水稻产量、提升土壤肥力;其中,高茬稻草与绿肥联合还田下的紫云英和水稻产量最高,土壤肥力也优于低茬处理,是综合利用稻草和绿肥资源的较好方式。
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控制热氧化冷榨芝麻油的脂肪酸组成及挥发性成分分析
《现代食品科技 》 2016 EI 北大核心
摘要：本文采用气相色谱(GC)和固相微萃取-气相色谱-质谱联用(SPME-GC-MS)方法分析了控制热氧化前后冷榨芝麻油的脂肪酸组成和挥发性成分的变化情况。通过相对气味活度值(ROAV)评价各风味物质对芝麻油整体香气的贡献,并结合聚类分析确定控制热氧化后冷榨芝麻油中的关键风味物质。结果显示,样品中的脂肪酸主要有7种,包括3种饱和脂肪酸和4种不饱和脂肪酸,热氧化后冷榨芝麻油中的亚油酸及总不饱和脂肪酸的含量显著降低;柠檬烯和罗勒烯等烃类是冷榨芝麻油中的主要挥发性成分,其含量占风味物质总量的74.6%;热氧化后样品中的挥发性成分增加了10种,总峰面积是冷榨芝麻油风味物质总峰面积的2.68倍,3-甲基丁醛、癸醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛等醛类含量高达67.9%,是热氧化样品的主要挥发性成分,其中亚油酸的氧化产物(E,E)-2,4-癸二烯醛是热氧化冷榨芝麻油中最重要的风味物质。
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双季稻机插育秧床土选择试验
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：为选择适宜双季稻地区机插育秧床土,以双季杂交早稻组合金优299以及杂交晚稻组合天优122为材料,采用田间试验方法,研究分析了水稻干细土、菜园干细土及旱地干细土等不同类型床土对双季机插稻秧苗素质及产量的影响。结果表明,从秧苗素质及大田产量来衡量,3种类型床土育秧优势排序为,菜园干细土>水稻干细土>旱地干细土。具体来说,菜园干细土处理秧苗的根系多而发达,茎基宽而百苗干重大,秧苗健壮成秧率高,成秧率比其它两处理分别平均高3.53%、4.23%;漏蔸率低,机插质量好,漏蔸率平均分别低于其它两处理达3.5%、2.5%;活棵返青快,基本苗充足,有效穗多产量高,实际产量平均分别高于其它两处理达5.40%、7.10%。综上所述,菜园土是在江西等地区比较理想的机插双季稻育秧床土。
关键词： 土壤 作物 生长 机插 双季稻 不同类型床土 秧苗素质 产量
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沼液化肥全氮配比对土壤微生物及酶活性的影响
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：通过田间试验,研究了N-P2O5-K2O(120-90-135 kg/hm2)施用量相同的条件下,沼液化肥不同全氮配比(沼液全氮分别占0%、15%、30%、45%和100%)对旱地红壤微生物(细菌、真菌、放线菌)数量、酶(脲酶、脱氢酶)活性和硝化强度的影响。结果表明,随沼液全氮比例的增加,土壤细菌、放线菌、真菌数量均呈倒"U"形增加,且较单施化肥处理(未施沼液)分别提高3.88%~40.78%、1.64%~31.15%、28.21%~79.49%。随着花生生育进程的推进,脲酶活性随沼液全氮比例增加而升高;脱氢酶活性先降低,开花期后升高。沼液全氮45%处理显著提高了花生结荚期和收获期土壤脲酶、脱氢酶活性和硝化强度。利用主成分分析对土壤微生物活性进行综合评价,依据主成分解释总变量和碎石图提取了2个主成分反映原变量的92.13%的信息。第1主成分主要综合了细菌、真菌、放线菌数量、微生物总量和硝化强度的信息;第2主成分主要综合了脲酶、脱氢酶活性的信息。主成分综合得分图直观地显示了等氮磷钾条件下沼液化肥全氮配比对旱地红壤微生物活性的综合影响。具体为BS30>BS45>BS100>BS15>NPK>CK。因此,等氮磷钾条件下沼液全氮15%~100%处理有利于提高土壤微生物活性,特别是沼液全氮30%处理,同时其花生籽粒产量也达到了最大值(2 875 kg/hm2)。
关键词： 土壤 酶 细菌 N肥 沼液 真菌 放线菌 硝化强度
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砒砂岩改良风沙土对铵态氮吸附特性影响研究
《农业机械学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：由于砒砂岩的广泛分布和煤炭资料的开发利用,晋陕蒙接壤区出现了一系列生态环境问题。为恢复区域生态,尝试利用区域内的砒砂岩来改良风沙土,以实现砒砂岩的资源化利用和受损生态系统的修复,本研究设计了风沙土中砒砂岩不同添加比例(0、10%、25%、50%、75%、90%、100%)的改良模式。研究了25℃下不同改良模式对NH+4-N吸附动力学和等温吸附特征的影响,评价了不同模型对改良土壤的适应性,以期为建立合理的氮肥施用指标和提高肥料利用率提供依据。结果表明:相同条件下,砒砂岩对NH+4-N的吸附量大于风沙土;随着砒砂岩添加比例的增加,改良土壤对NH+4-N的吸附量呈线性增加关系。砒砂岩的添加可以显著增加风沙土对NH+4-N的吸附,增加土壤供氮的持续性,提高肥料的有效性。准二级动力学模型可用于拟合改良土壤对NH+4-N的吸附动力学曲线。NH+4-N的等温吸附曲线以Freundlich模型拟合效果更优。各处理对NH+4-N的吸附均为自发过程,且为有利吸附,吸附速率由膜扩散和颗粒内扩散共同控制。
关键词： 铵态氮 改良土壤 砒砂岩 风沙土 吸附动力学 等温吸附
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