不同土壤结构改良剂处理的磷淋溶特性的研究

研究了水动力作用下磷素在土壤剖面中的垂直迁移特征,聚丙烯酰胺(PAM)和羧甲基纤维素(CMC)两种改良剂处理土壤后,能够促进土壤中磷素在水动力作用下沿土柱垂直向下迁移,不仅使土柱下层对应层次的速效磷含量高于对照,且使磷淋失量增加.PAM处理和CMC处理相比,更有利于磷素沿土柱向下迁移和淋失,促进磷素在土壤中的垂直移动.     

不同取样间距农田土壤全量养分空间变异特征研究

以三种取样间距(100m、50m、25m)进行网格取样,对土壤有机质、全量氮磷进行空间变异性分析。结果表明:土壤有机质与全氮含量处于较低水平,全磷含量处于中等水平。全氮的变异系数随不同间距变化幅度较小,有机质与全磷的变异系数随着取样间距增加而减小.取样间距对合理取样数目具有一定的影响,合理取样数目分别为:有机质(24)、全氮(34)、全磷(10).土壤全量养分的空间变异性主要受结构因素影响,随机因素影响较弱,但不同取样间距对全量养分空间变异规律影响不明显;对于全量养分100m的取样间距就可以满足干旱区农田土壤样品的精度要求。     

秸秆深层覆盖对土壤水盐运移及小麦生长的影响

通过对秸秆不同覆盖方式的土柱模拟实验研究表明,秸秆深层覆盖在土壤中形成了一个毛细管障碍层,破坏了土壤毛细管的连续性,明显降低深层土壤水分蒸发,减少了深层土壤盐分向表层的运移;秸秆表层覆盖使土表与空气的接触面变小,利于土壤保水。深层秸秆结合表层秸秆覆盖对土壤的保水效果最好,而且抑制盐分的土壤表聚,减轻土壤盐分对作物生长的胁迫,降低土壤耕层的返盐,保证了作物正常生长。     

水溶性高分子材料肥料包膜与缓控释性能研究

以亲水基团-COOH改性后的水溶性聚氨酯溶液为包膜材料,用转鼓包衣工艺制备包膜肥料.选择土柱淋溶法和土壤培养法对包膜肥料进行评价表明:水性聚氨酯在喷涂到肥料表面后能发生交联反应,去除其亲水性,成膜性良好.包膜后肥料比未包膜肥料,在释放性质上大大改善,可以有效控制养分的释放,包膜量为6%时较为理想.     

土壤对石油烃吸附及其释放规律的研究

试验采用恒温振荡法和土柱淋洗法研究了土壤对石油烃的吸附及其释放规律。试验结果表明:在石油烃溶液浓度较低条件下,供试土样对石油烃的等温吸附线均呈y=ax+b直线关系,石油烃吸附量随土壤有机质含量和物理性粘粒含量的增加而增加。在去除土壤有机质的条件下,土壤对石油烃最高吸附量由1082.32mg·kg-1下降到165.63mg·kg-1。土壤中石油烃的释放是极其缓慢的,石油烃的释放率分别为0.86%、0.73%和1.30%。     

辽宁省沈阳样区土系的划分

本文在对沈阳样区进行广泛调查的基础上 ,对约 10 0个土壤剖面进行了详细观测、描述 ,对 14个典型土壤剖面进行了取样、分析和比较 ,探讨了土族和土系划分的原则与依据 ,并在样区建立了 14个土系     

桂林毛村岩溶区与非岩溶区几种果树土壤溶解有机碳空间变化

土壤溶解有机碳是当前环境学的研究热点之一。从土壤溶解有机碳的空间变化的角度出发,研究了果树在岩溶区与非岩溶区土壤溶解有机碳的表现。结果表明,不同区域、不同树种、不同取样深度的土壤溶解有机碳的含量均不同,非岩溶区、20cm的土壤溶解有机碳含量较岩溶区、50cm为高,不同树种在不同区域不同深度有不同的表现。低pH对应较高的土壤溶解有机碳含量。     

空间变异在土壤性质长期定位观测及取样中的应用

通过对中国科学院沈阳生态实验站30m×42m样地进行网格法分层取样,采用经典统计学与地统计学相结合的方法,以土壤pH和有机碳(TOC)为例,探讨了空间变异在土壤性质定位试验及取样中的应用。结果表明,49对样本的pH和TOC变异系数均小于10%,变量在0~10cm和10~20cm两个层次的基本统计数值基本接近,最佳理论模型的参数显示各变量空间变异主要受结构性因素的影响,且以135°方向的变异为主;相对误差为10%时采集6个和10个土样可分别达到95%和99%的置信水平,结合空间分布格局可以确定更为精确的取样方案;综合分析表明待选样地可以作为土壤性质长期定位观测试验用地。     

基于离线强化学习的力触觉引导土壤采样控制

由于颗粒状介质的复杂性,机器人操控颗粒介质的交互控制存在不少难点。近年来,强化学习在机器人技术等领域取得了显著的成就。针对土壤这类颗粒物质不容易进行运动学建模的问题,提出一种基于离线强化学习的土壤采样控制器,引入采样过程中力触觉信息指导取样的运动控制。基于旋转式取样头,使用高精度Chrono仿真器对土壤环境进行颗粒模拟,以获得土壤采样任务的数据。从采样量、功率、用时这3个角度考虑,共同衡量采样任务的表现。使用保守Q-Learning算法进行离线训练,解决强化学习中样本利用率低且在颗粒仿真环境下实现实时交互困难的问题,并输出智能体控制取样器下降速度和旋转取样角速度的策略。实验表明,该控制器可以较好地应用于土壤采样任务,并可根据所测的力来动态调整控制策略。该控制器可显著提升采样效果,无须明确了解颗粒参数,仅通过数据即可学习优化策略。     

基于3S技术的土壤采集信息处理系统的设计与实现*

土壤采样质量的高低对精准农业施肥决策制定正确与否有重要的影响,高效、优化的土壤样品采集方案和基于GPS的准确采样是精准农业的基本重要问题之一.运用系统工程的方法,初步构建了土壤采集信息处理系统的通用设计和开发框架,并在此基础上,利用组件技术开发了车载土壤采集信息处理系统.该系统解决了GIS、GPS和RS之间的逻辑链接,实现了基于GIS和GPS的土壤样品采集方案优化设计与取样点导航定位功能;实现了采样点坐标和土壤化验结果的统一管理,与专用传感器相连可实现土壤理化指标的实时快速分析.     

应用硅素释放动力学方程评价水稻土供硅能力Ⅰ硅素释放动力学方程参数与水稻相对产量的关系

在淹水培养条件下,进行了12种不同pH水稻土硅素累积释放试验,结合田间试验的效果,研究了土壤有效硅、水稻土硅的累积释放特征及其与硅肥肥效之间的关系。结果表明:1mol L-1HAc-NaAc(pH=4)缓冲液法不能直接判断碱性水稻土供硅能力。不同pH水稻土中硅素的释放过程可以用方程y=kxm来描述。土壤硅素120日累积释放量、硅素释放初始速率km与水稻相对产量具有显著的线性正相关关系。因此,应用土壤硅素释放动力学方程参数能够评价不同pH水稻土的供硅能力。     

连续淹水培养条件下沉积物和土壤的氮素矿化过程

在淹水条件下,采用连续培养法研究了后海沉积物(HH)、环科院沉积物(HK)和土壤(TR)的氮素矿化过程。结果表明:三个处理矿化趋势基本相同,都是培养前期矿化量迅速升高并达到峰值,之后逐渐降低,最后回到培养前的氨氮含量水平。两种沉积物的矿化高峰出现时间在培养的第4天,要早于TR的第7天;污染严重HH的矿化最大累积量远大于污染较轻的HK和TR。培养过程中各处理各层次有机质、总氮和固定态铵含量都表现为降低趋势。说明培养过程中,开始占主导地位的氨化微生物被其它土壤微生物所代替,这些微生物大量繁殖,生物固持作用逐渐强于矿化作用,造成矿化氮和固定态铵含量迅速下降。     

稻麦轮作条件下施用氮肥对土壤供氮能力的影响

应用淹水密闭培养法评价了不同施肥处理对土壤供氮能力的影响。研究发现经过6年的轮作施肥,增施氮肥能够提高土壤的供氮能力及可矿化氮在土壤全氮中的比例。在淹水培养中,高施肥量土壤的氮矿化过程符合对数函数方程,而低施肥量和不施肥土壤符合直线方程。酸解氮和热氯化钾提取氮与土壤可矿化氮的相关性好于全氮、有机质和碱解氮,是良好的土壤供氮能力指标。     

长期施肥对黑土呼吸过程的影响

土壤呼吸是土壤有机C矿化分解,释放无机养分的重要生物化学过程。对公主岭地区长期有机肥(不施有机肥、施中量和高量有机肥处理)与化肥(不施化肥、施用N、NP、NPK化肥)配合施用的12个处理的黑土进行室内好气培养(196天),采用一级动力学方程模拟土壤的呼吸过程,结果表明,有机肥和化肥的施用能显著增加土壤呼吸释放的CO2 -C的累积量,提高土壤中潜在矿化的有机碳含量及其占土壤有机质的比例,促进土壤有机质中无机养分的释放,有利于提高土壤养分的有效性,改善黑土的供肥状况。有机肥与NPK化肥配合施用效果更为明显。     

淹水厌氧条件下腐殖酸对红壤中铁异化还原过程的影响

采用室内培养实验,观测淹水厌氧条件下分别添加及共同添加葡萄糖和不同制备来源的腐殖酸,对红壤中铁的异化还原作用的影响.结果表明,红壤单独培养条件下,Fe(Ⅱ)浓度培养前后没有发生变化.添加葡萄糖促进了铁的异化还原,培养至12 d其Fe(Ⅱ)浓度为培养前的25倍.腐殖酸不能作为电子供体促进铁的异化还原,单独添加时红壤中Fe(Ⅱ)浓度没有发生变化,而同时添加葡萄糖情况下,培养前期促进而后期减弱铁的异化还原,其Fe(Ⅱ)浓度增幅仅为单独添加葡萄糖处理的35%.腐殖酸的浓度对红壤中铁的异化还原作用有影响,浓度为2.00 g/kg时培养前期促进而后期减弱铁的异化还原,低浓度时（0.20和0.02 g/kg）影响很小.不同制备来源的腐殖酸对红壤中铁异化还原过程的影响不同.培养前期,从山西大同风化煤(HAs)、河南巩县褐煤(HAh)和云南昆明滇池底泥(HAk)中提取的腐殖酸都促进了红壤中铁的异化还原;培养后期,HAk依然发挥促进作用,其Fe(Ⅱ)浓度始终高于G处理,而添加HAs和HAh的处理培养至7 d Fe(Ⅱ)仅为单独添加葡萄糖处理的14%和25%,减弱了铁的异化还原.     

棕壤微生物和几种酶活性的磁致效应研究

试验通过室内模拟方法,研究了不同磁场强度处理棕壤后对土壤微生物数量和几种酶活性的影响。结果表明磁场对微生物数量有影响,但因磁场强度和微生物种类的不同而异。100、500mT场强对细菌表现为抑制作用,但对放线菌、真菌表现为激活作用;300mT场强对各类群土壤微生物均表现为正效应。经磁场处理后的棕壤,过氧化氢酶、过氧化物酶和三种磷酸酶活性均有不同程度的提高;随着培养时间的延长,磁致效应也发生动态变化。在磁场处理后的1～7d,其细菌、放线菌、真菌的磁致效应均显著,并出现最大值,而后随培养时间的延长逐渐变小,直至培养结束,磁场对其已无显著影响。而土壤中几种酶的磁致效应持续时间较长。     

长期试验地红壤与潮土的矿化和硝化作用特征比较

采用培育试验研究了红壤与潮土两个长期定位试验中不同处理小区表层土壤的矿化和硝化作用特征。结果表明:红壤的矿化作用和硝化作用都很弱,而潮土硝化作用非常强烈。采用适宜的施肥措施培肥后氮素的矿化和硝化速率都有很大的提高;pH是影响硝化作用的重要因素之一,硝化速率与土壤pH呈显著正相关。合理施用肥料调控土壤肥力是提高红壤和潮土肥力的重要措施。     

硫磺和双氰胺配施对尿素在滇池北岸菜地土壤中转化的影响研究

采用恒温土壤培养实验的结果表明,尿素在滇池北岸蔬菜地土壤中转化速率非常快,培养3天尿素水解了90%左右。施用硫磺2周后,土壤pH从8.15下降到7.5左右,施S0对减少土壤氨挥发可能是有利的。DCD对尿素在土壤中水解具有显著抑制作用,但S0、DCD对尿素水解协同效应不明显,主要是由于该类型土壤中尿素水解和S0分解不同步,前者显著快于后者。为了发挥施S0在减少氮素流失效果,建议S0施用时间比尿素早2周左右。S0施用能显著延缓土壤铵态氮的硝化作用。因此,S0与DCD合理配合施用,对减少氮素向滇池水体迁移可能具有实践意义。     

典型黑土pH值变化对营养元素有效态含量的影响研究

采用室内培养实验的方法,控制典型黑土样品的酸碱度值,探讨典型黑土中Cu、Zn、Mn、P和Fe等营养元素有效态含量与pH值的关系。结果表明:pH值变化0.5个单位左右,有效态铜含量变化约0.5～1倍;有效态锰含量变化约3～5倍;有效态锌含量变化9～15倍之多;有效态磷含量变化约1.5～2倍;有效态铁含量变化约3～4倍。说明精确掌握土壤的酸碱度值对于土壤诊断、合理施肥、提高作物产量和实现土地的可持续利用都具有重要的理论与实践意义。     

土壤供氮能力测试方法与指标

研究了土壤供氮能力的主要测试方法和指标,包括培养矿化法、化学提取法、起始矿质氮指标和电超滤法测定指标等。对各种方法和指标的发展应用作了叙述,并对有关方法和指标的效果进行了比较。