石漠化区露石岩-土界面流形成过程模拟试验     

曾庥  彭旭东  戴全厚  刘婷婷  许胜兵  岑龙沛 《农业工程学报》2022,38(17):110-117

岩-土界面是石漠化区露石岩面流和地表径流下渗转化为地下裂隙流的主要路径。作为地下裂隙流的重要组成部分,岩-土界面流对坡面降雨径流转化、水分地下快速渗漏以及土壤侵蚀/漏失具有重要影响。为探究喀斯特石漠化区露石岩-土界面流形成过程与转化机制,通过模拟典型露石岩-土界面,采用人工模拟降雨试验研究露石面-土壤组成的岩-土结构单元下地表径流及地表下壤中流、岩-土界面流及非岩-土界面流的形成过程及输出特征,探究其对岩周径流形成转化的影响。结果表明：岩-土界面流产流量在降雨过程中呈先增加后稳定的变化趋势;相同条件下,有出露岩面流形成的岩-土界面流（岩面倾角45°、60°、75°）产流量远大于仅有土壤水分下渗形成的岩-土界面流（岩面倾角90°）,前者是后者的4.78～16.58倍。岩面倾角是影响岩周径流形成、转化的主要因素,岩面倾角越大则岩-土界面流对水分漏失总量贡献越小,而非岩-土界面流则相反;雨强次之。然而,雨强是影响初始产流时间、稳定产流时间的主要因素,二者均随雨强增大显著减小（P<0.01）;岩面倾角次之。岩-土界面的存在不仅直接形成岩-土界面流,同时对非岩-土界面流表现出较强的补给效应,约有一半的岩-土界面流最终以非岩-土界面流的形式流失。研究结果可为石漠化区产流过程及机制的深度揭示提供理论依据。  相似文献   

三峡库区典型流域水质时空特征及污染防控策略     

李刚浩  范先鹏  夏颖  刘宏斌  吴茂前  张富林  黄敏  翟丽梅  周继文  孔祥琼  程子珍 《农业工程学报》2022,38(17):118-126

为了解三峡库区典型小流域不同土地利用类型下水质的变化特征,于2015-2020年对三峡库区长坪小流域开展水质监测,对不同土地利用类型下水体中的总氮（Total Nitrogen,TN）、硝态氮（NO3--N）、氨氮（NH4+-N）、总磷（Total Phosphorus,TP）、可溶态总磷（Dissolved Total Phosphorus,DTP）和颗粒态总磷（Particulate Phosphorus,PP）浓度的时空变化规律进行研究,识别流域内主要氮磷污染源,从而提出针对性的污染防控策略。结果表明：1）不同土地利用类型氮磷输出浓度从大到小依次为村庄、坡耕地、林地和水库,其TN平均浓度分别为8.29、2.88、1.57和1.43 mg/L,TP平均浓度分别为0.25、0.13、0.09和0.07 mg/L。2）不同土地利用类型的水质在汛期和非汛期存在差异,村庄氮磷输出浓度为非汛期高于汛期,坡耕地、林地和水库则表现为汛期高于非汛期。3）内梅罗综合污染指数评价结果表明林地和水库的污染程度均为清洁水平,坡耕地污染程度为轻污染水平,村庄受散养生猪数量的影响,污染程度从污染水平转变为重污染水平。4）长坪小流域TN和TP年输出负荷总量分别为4 278.59和364.93 kg/a。畜禽养殖源是小流域氮磷最主要的污染源,其TN和TP的输出负荷分别占流域总负荷的45.69%和71.77%。坡耕地的TN和TP单位面积污染负荷分别是村庄的7.58%和1.79%,与村庄相比,坡耕地具有显著的低污染特征,因此,以坡耕地消纳村庄污水和畜禽粪便,可促进流域内粪污的就地消纳,达到多源共治的效果。基于小流域不同土地利用类型的水质特征和生态系统服务功能,将流域划分为林草水源涵养区、村庄污染控制区和坡耕地水土保持区,并进行分区协同防控,促进流域农业面源污染系统高效治理。  相似文献   

电子束辐照对天麻粉灭菌效果及品质的影响     

于明  王丹  王钢  高鹏  黄敏  陈丽娟 《核农学报》2022,36(11):2175-2182

为研究电子束辐照对天麻灭菌效果及其品质的影响,采用0(CK)、5、7、9、11、13 kGy剂量的电子束辐照处理天麻粉,测定天麻的微生物含量、色泽、理化性质、指纹图谱相似度及活性成分含量等指标。结果表明,经9 kGy辐照处理后,天麻中均未检出需氧菌、霉菌和酵母菌;辐照后天麻的L^*值降低,9 kGy剂量总色差值变化最小;辐照对天麻的水分、总灰分含量均无显著影响,9~13 kGy吸收剂量下天麻的醇溶性浸出物含量显著增加(P<0.05);不同吸收剂量电子束辐照处理后天麻指纹图谱的相似度为0.995~0.998;辐照对天麻主要活性成分的总含量无显著影响(P>0.05)。综上,9 kGy电子束辐照处理既能减少天麻微生物含量,又能最大限度地保持其品质不受影响。本研究结果为电子束辐照在天麻灭菌工艺中的应用提供了理论基础。  相似文献   

褪黑素壳聚糖微粒防止褪黑素降解并有效提高其抗旱功能     

周彬  于小晶  张民  田虹雨  董晶晶  郭蕾  张天骄 《植物营养与肥料学报》2022,28(7):1308-1317

  【目的】  褪黑素可提高作物抗旱性,但容易降解。本研究试图开发具有缓释和抵御光降解能力的褪黑素壳聚糖微粒,并对其抗旱性进行评价。  【方法】  利用壳聚糖与三聚磷酸钠和果胶所产生的静电引力,使三者之间产生交联形成包裹褪黑素的杂化微粒,从而实现褪黑素的缓释和保活。确定投入褪黑素质量为5 mg时制备的褪黑素壳聚糖微粒作为试验材料(MP-MT)。利用扫描电子显微镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FTIR),对褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT)表面形貌及官能团特性进行表征。采用超高效液相色谱技术,探究MP-MT对褪黑素的缓释性能和抵抗光降解的性能。以两叶一心的小麦幼苗为试材,进行灌根试验。将基质最大持水量的80%设为正常对照(CK1),基质最大持水量的40%设为干旱对照(CK2);在干旱胁迫下,设施用1.0 g/L褪黑素(MT1.0)、壳聚糖微粒(MP)和含褪黑素0.5、1.0、1.5 g/L的褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT0.5、MP-MT1.0、MP-MT1.5),共7个处理。在处理后第8天,取样分析小麦幼苗株高、干重、鲜重、叶片SPAD值、根系生长、抗氧化酶活性及丙二醛含量。  【结果】  当褪黑素投入量为5 mg时MP-MT对褪黑素的包封率最稳定,为52.14%,之后的相关试验均以该比例制备的褪黑素壳聚糖微粒(MP-MT)作为试验材料。通过SEM照片发现,MP-MT微粒粒径相较于壳聚糖微粒增加且表面变粗糙。MP-MT微粒FTIR结果同时检测出现了壳聚糖、褪黑素等组分的特征峰,表明褪黑素在微粒中存在。模拟释放试验结果表明,MP-MT在pH 5.0和pH 7.0磷酸缓冲溶液下36 h的释放率分别为65.43%、50.13%。模拟光降解试验表明,可见光照射4 h时MP-MT中褪黑素的光降解率较普通MT降低了143.37%。小麦幼苗干旱胁迫试验结果表明,与MT1.0处理相比,3个MP-MT处理的小麦幼苗干重增加4.50%～22.73%,根系长度增加15.92%～32.56%,过氧化酶活性提高19.56%～20.34%,丙二醛含量降低9.77%～12.30% (P<0.05)。  【结论】  壳聚糖/三聚磷酸钠/果胶的褪黑素封装体系可以实现褪黑素的缓释和保活,显著提高干旱胁迫下小麦幼苗SPAD值,促进根系发育,提高抗氧化酶活性,从而提高小麦幼苗抗旱性。  相似文献   

植物氮素吸收利用相关NPF基因家族研究进展     

王化敦  张鹏  马鸿翔 《植物营养与肥料学报》2022,28(8):1520-1534

Nitrogen (N) is a primary mineral nutrient for plant growth and development as well as the limiting factor for crop yield. Nitrate is one of the major N sources for plant uptake and utilization. Four gene families including NPF, NRT2, CLC and SLAC1/SLAH have been reported to be involved in the process of nitrate uptake and utilization. Among the four gene families, the NPF family has a large number of members and diverse functions, which have attracted more attention and in-depth research in recent years. There are 53, 93, 79 and as many as 331 NPF genes in the model plant Arabidopsis and the main food crops – rice, maize, and wheat, respectively. The biological functions of more than half members (31/53) of Arabidopsis NPF family have been characterized, and reports on the functions of NPF genes in crop such as rice are emerging. Research revealed that NPF genes are widely involved in processes of plant nitrogen uptake and its regulation, transport, distribution and re-distribution, and some members play important roles in the modification and improvement of crop nitrogen use efficiency (NUE). Consequently, it is highly pertinent to unravel the mechanism underlying plant nitrogen utilization and genetic improvement by exploring candidate NPF genes from the perspective of nitrogen flow. This paper reviewed the biological functions of NPF genes in the model plant Arabidopsis and crops. At the moment, only 4 members of NPF genes in maize were reported with biological functions, and none of the NPF genes in wheat were reported with biological function. The exploration and studies on the NPF genes of crops such as maize and wheat will provide gene resources for future researches on crop NUE improvement and high-NUE crop breeding.  相似文献   

植被斑块格局对砒砂岩坡面土壤侵蚀强度的影响     

张鹏  李龙  李艳  张尚轩  朱志卓  宋秀敏  王立宇 《水土保持学报》2022,36(5):58-65

选取水力侵蚀极其剧烈的砒砂岩区为研究对象,基于野外径流小区的连续监测试验,采用三维激光扫描、无人机航拍与方差均值比率法相结合,对比分析砒砂岩坡面3种典型自然植被格局(聚集分布、均匀分布、随机分布)下的产流产沙特征与坡面微地形的演变规律。结果表明:(1)均匀分布格局对减缓水力侵蚀条件下砒砂岩坡面土壤侵蚀强度的效果最明显,与裸坡相比,减流率达到64%,减沙率达到72%,土壤流失量最少,为0.05 kg/m²。径流泥沙量之间存在多项式曲线关系,拟合函数为y=-0.0462X²+0.5355X-0.865,R²=0.736。(2)均匀分布格局的侵蚀区面积最小,为12.28 m²;沉积区面积最大,为3.44 m²,土壤侵蚀强度较其他坡面弱,以轻度侵蚀为主。(3)均匀分布格局的径流泥沙量与平均沉积深度之间的相关性较强,与径流量呈显著正相关(p＜0.05),相关系数为0.603;与泥沙量呈极显著正相关(p＜0.01),相关系数为0.771。  相似文献   

控释肥配施玉米秸秆对麦季土壤酶活性及养分的影响     

高丽超  郑文魁  郭新送  程运龙  张民 《水土保持学报》2022,36(6):356-363

为了探究控释尿素掺混肥与玉米秸秆长期互作对麦季土壤酶活性和土壤养分状况的影响,基于华北平原棕壤区小麦—玉米轮作8年定位施肥试验,对比研究了玉米秸秆还田(S)与不还田条件下施用控释尿素掺混肥(CRF)与普通尿素掺混肥(BBF)对麦季土壤酶活性及土壤养分的影响。结果表明:秸秆不还田条件下,CRF处理较BBF处理显著提高土壤中性磷酸酶(返青期和成熟期)、蔗糖酶(返青期和孕穗期)和纤维素酶(返青期和孕穗期)活性及成熟期有机质、硝态氮和有效磷含量,其中,成熟期中性磷酸酶活性显著提高29.6%,硝态氮含量显著提高34.8%。秸秆还田条件下,BBF+S处理成熟期脲酶、纤维素酶,孕穗期中性磷酸酶活性显著高于CRF+S处理,其他时期2种类型掺混肥土壤酶活性无显著差异。CRF+S处理成熟期土壤全氮、有机质、硝态氮和有效磷含量显著高于BBF+S处理。氮肥种类和玉米秸秆还田的交互作用对土壤中性磷酸酶、蔗糖酶和纤维素酶活性及土壤全氮、硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾含量影响显著,秸秆还田较不还田处理显著提高中性磷酸酶、蔗糖酶活性、速效钾和有效磷含量。综上表明,玉米秸秆还田和不还田条件下控释尿素掺混肥较普通尿素掺混肥处理均能显著增加土壤有机质含量,提高小麦后期速效氮磷养分的供应强度和供应容量,其中玉米秸秆还田配施控释尿素掺混肥处理在提高土壤酶活性和土壤养分方面表现最优。研究结果可为秸秆还田下氮肥优化施用提供理论依据。  相似文献   

旱作区抗病优质高效马铃薯新品种(系)筛选试验初报          下载免费PDF全文

罗照霞  杨晨  窦俊焕  郭天顺  颉炜清  吕汰  王鹏  陈阿娟  赵中梁  赵文涛  宋怡 《寒旱农业科学》2022,(8):44-50

为筛选出适宜天水市旱作区种植的优质马铃薯品种,解决马铃薯生产中存在的品种单一、抗病、优质专用品种相对缺乏及产量水平相对低下等问题。以当地主栽马铃薯品种陇薯6号为对照品种,对引进的11个马铃薯品种(系)进行了品种比较试验。结果表明,DSS-35折合产量最高,为35 704.05 kg/hm2,较对照品种陇薯6号增产15.23%;京张薯1号、陇薯20号折合产量较高,分别为34 784.40、34 340.85 kg/hm2,较对照品种陇薯6号分别增产12.26%、10.83%。这3个马铃薯品种(系)综合性状优良、商品薯率较高,较抗病毒病和环腐病,块茎晚疫病发病较轻,适宜在天水市旱作区及同类生态区种植。  相似文献   

小麦高代新品系农艺性状相关性及聚类分析          下载免费PDF全文

燕鹏  陈三乐  孙军仓  王敬昌 《寒旱农业科学》2022,(10):40-44

小麦高代品系的农艺性状分析有利于育种材料的综合评价。为明确试验材料遗传差异和特点,辅助小麦品种的选育和改良,以自育的20个小麦高代新品系为研究对象,在大田条件下测定各品系的返青期分蘖数、抽穗期、成穗数等10个主要农艺性状,分析了各农艺性状的变异程度、相关性,并进行聚类分析。结果表明,成穗数(CV为15.3%)、不孕小穗数(CV为13.0%)变异范围较大,具有较大的改良潜力。同时可看出,各农艺性状相关性的较为复杂,越冬期分蘖数与返青期分蘖数、株高、成穗数呈极显著正相关。返青期分蘖数与成穗数呈极显著正相关。将20份参试材料采用离差平方和法在欧式距离水平上聚类划分为四大类,其中第Ⅲ类材料株高较高,综合性状好,产量三要素协调,分别为BH171870-2-1、B151124-1-2、秦农168(CK)、B110719-1-1-2、B150317-2-1、B150336-1-2,其中以B110719-1-1-2与对照材料秦农168最为接近,综合表现较优,可作为下年陕西省冬小麦区域试验或国家冬小麦区域试验参试材料。  相似文献   

陇东黑垆土区冬小麦肥料利用率研究          下载免费PDF全文

刘媛媛  涂国良  于和平  朱敏  李焕锋 《寒旱农业科学》2022,(5):41-46

为探明平凉市黑垆土区测土配方施肥方式、机械施肥方式及配施生物有机肥下冬小麦肥料利用率,提高当地冬小麦生产的肥料利用率,实现化肥减量和小麦增产。进行了测土配方施肥、机械施肥、配施生物有机肥等冬小麦氮磷钾肥利用率试验,结果表明,测土配方施肥方式、机械施肥方式及配施生物有机肥均能够更好地促进冬小麦对氮磷钾养分的吸收,从而提高冬小麦的产量,其中配施生物有机肥对促进冬小麦增产,提高氮肥、磷肥利用率效果较好,而测土配方施肥对提高钾肥利用率效果较好。通过对各试点冬小麦籽粒产量、秸秆产量及其养分分类归并,应用肥料利用率计算方法得出,平凉市冬小麦生产中氮肥、磷肥、钾肥平均利用率分别为40.57%、20.61%、61.06%。  相似文献