摘要：为实现设施生产水氮高效利用及N_(2)O和NO减排,基于连续7a的设施水氮定位试验,采用密闭静态箱法,分别对番茄生长季的N_(2)O和NO排放进行田间原位同步观测。通过灌水下限(土壤水吸力W_(1)、W2和W3分别为25、35 kPa和45 kPa)和施氮量(N_(1)、N_(2)和N_(3)分别为75、300 kg·hm^(-2)和525 kg·hm^(-2))两因素三水平随机区组设计,研究了水氮耦合对设施土壤N_(2)O和NO排放特征的影响。结果表明,N_(2)O和NO排放峰值出现在施肥和灌溉后,峰值期的排放通量表现为N_(2)O高于NO,但NO峰值持续时间较长。水分、施氮量和水氮交互作用对设施土壤N_(2)O、NO总累积排放量均有极显著影响,水氮耦合效应使W_(1)N_(1)处理的NO总累积排放量、W_(2)N_(1)处理的N_(2)O和N_(2)O+NO总累积排放量最低,且均与其他处理差异显著。水分、施氮量和水氮交互效应对番茄产量影响效力表现为灌水下限>施氮量>水氮交互。与W_(1)N_(1)、W_(1)N_(2)、W_(1)N_(3)相比,W_(2)N_(1)处理的番茄产量分别显著增加48.92%、50.69%和17.82%。水氮耦合效应使W_(2)N_(1)处理单产N_(2)O和NO累积排放量最低(P<0.01),分别比其他处理降低40.00%~78.57%和21.43%~60.71%。冗余分析表明,N_(2)O和NO排放通量与铵态氮含量、硝态氮含量、amoA-AOA和nirK基因丰度均呈显著正相关关系。综合设施蔬菜经济和环境效应,配施有机肥条件下,灌水下限35 kPa和施氮量75 kg·hm^(-2)的水氮管理更有助于设施土壤N_(2)O和NO减排及产量保证。

摘要：为研究活化腐植酸肥料的颗粒形态和用量对苹果幼树生长、土壤理化性质及肥料利用率的影响,通过苹果幼树盆栽试验,共设计了8个处理,包括不施肥(CK)、普通习惯施肥(CCF)、100%施用量的大颗粒活化腐植酸肥(SAF1)、80%施用量的大颗粒活化腐植酸肥(SAF2)、50%施用量的大颗粒活化腐植酸肥(SAF3)、100%施用量的粉末状活化腐植酸肥(PAF1)、80%施用量的粉末状活化腐植酸肥(PAF2)、50%施用量的粉末状活化腐植酸肥(PAF3)。考察了不同处理苹果幼树的株高、茎粗、叶绿素含量、光合特性、生物量、肥料利用率和土壤的速效养分等。结果表明,与CCF处理相比,SAF1、SAF2和PAF1处理的株高、茎粗、新梢长度、干物重、光合强度和土壤的速效养分显著增加,SAF3和PAF3处理的叶绿素、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、植株干重、硝态氮、有效磷和速效钾差异不显著。此外,SAF1处理的氮、磷和钾养分平均利用率分别为40.7%、20.6%和46.2%,相比PAF1处理分别提高了12.7%、32%和38.7%。在减少肥料用量的条件下,SAF2处理促进苹果幼树生长和提高土壤肥力的效果最佳,且显著优于普通肥料。因此,大颗粒活化腐植酸肥料在肥料减施、提高养分利用率、促进苹果幼树生长和增加土壤肥力方面的作用显著,其大面积推广应用的潜力巨大。

摘要：采用从其他作物转移与利用自身EST序列设计两种方法为高羊茅(Festuca arundinacea L.)开发EST-SSR分子标记,并利用所开发标记对高羊茅品种(系)进行遗传多样性分析。利用来自小麦、大麦、玉米、高粱和水稻的732对EST-SSR在高羊茅上进行通用性分析,得到406个有效的扩增引物对(55.46%)。利用高羊茅EST数据库(Gen Bank/db EST)中63 853条EST序列进行微卫星序列的查找,共发现包含微卫星的EST序列420条,占整个EST总数的0.658%。其中三核苷酸基序出现频率最高(43.33%),次之为二核苷酸基序(33.57%)。二核苷酸基序以CT/GA出现频率最高(16.90%),三核苷酸基序以CAG/GTC出现的频率最高(10.63%)。进一步运用Primer 5.0软件设计了108个引物对,并交上海桑尼公司合成。PCR检测表明,92个引物对(85.19%)在高羊茅中均可以扩增出稳定清晰的带型。从498对(其中5种作物的406对,高羊茅的92对)有效扩增的EST-SSR引物中随机选取81对引物,对12个高羊茅品种(系)进行扩增。79个引物对显示出多态性(97.53%)。共检测到133个等位变异,平均每对引物有1.68个等位变异;多态性信息含量(PIC)值最高为0.66,最低为0.14,平均为0.48。聚类分析结果表明,12份材料在相似系数为0.61处可分为5大类:第Ⅰ类为‘爆发力’和‘法思’;第Ⅱ类为‘强劲’、‘家园’和‘翠碧A’;第Ⅲ类为‘可其思3号’和‘凌志’;第Ⅳ类为‘雅典娜2号’、‘美洲虎3号’、‘火凤凰’和‘TF160’;‘球道’单独为第Ⅴ类。

摘要：建立小麦-玉米轮作耕地遥感估产模型,可及时准确估测耕地综合粮食产量。本研究以山东曹县冬小麦-夏玉米轮作耕地为对象,利用2018—2019年Sentinel-2影像,通过对比基于QGIS平台的时序特征分类与支持向量机算法,优选提取冬小麦-夏玉米轮作耕地播种面积;通过小麦、玉米植被指数与其统计产量的相关性,筛选敏感植被指数及其生育期,采取牛顿-梯形积分法,获取敏感光谱时段植被指数积分值,构建基于积分值组合的多元线性回归和3种机器学习(随机森林RF、BP神经网络BPNN和支持向量机SVM)模型,并优选最佳估产模型。结果表明:利用QGIS平台基于时序特征提取冬小麦-夏玉米播种面积精确率达94.6%,其总体精度与Kappa系数比支持向量机算法分别高5.9%和0.12;敏感光谱时段的遥感估产优于单生育期,小麦基于归一化植被指数与比值植被指数及玉米基于增强型植被指数与结构加强色素植被指数的积分组更能有效凝聚光谱信息;植被指数积分最优组合方式为差值,机器学习算法拟合精度高于经验统计模型;最佳估产模型为机器学习算法的差值组-随机森林(DVG-RF)模型(R^(2)为0.843,均方根误差为2.822 kg·hm^(-2)),估产精度达93.4%。本研究探索了利用QGIS平台提取播种面积,对冬小麦-夏玉米轮作耕地粮食估产方法进行了系统研究,建立的多植被指数积分组合模型有效可行,对提升估产精度和效率具有参考价值。

摘要：开发利用盐碱地是补充耕地、保障国家粮食安全的重要途径。加强水盐动态监测是掌握水盐运移规律,及时采取针对性调控措施改良利用盐碱地的基础。本文基于WebGIS平台,采用微软Silverlight技术,设计开发了盐碱地水盐动态监测系统,实现了地块信息查询、水盐数据统计分析、水盐空间分析、水盐动态趋势分析及预警等功能,并在山东省无棣县盐碱农田进行了应用。结果表明,该系统可以辅助用户及时、全面掌握盐碱农田水盐动态信息,为田间管理提供决策支持。

摘要：在遮雨控水条件下,采用三因素五水平二次正交旋转组合设计,通过盆栽试验,研究了不同土壤水分、氮、钾肥耦合效应对花生产量的影响,以期为东北半干旱地区花生水肥调控提供科学的依据。建立了水、氮、钾三因素回归模型,并进行了各因素主效应、交互效应分析及产量模拟寻优。结果表明,影响花生产量单因子主效应大小顺序为水〉钾〉氮效应;交互作用大小顺序为钾-水〉氮-水〉氮-钾;交互效应模型均为非典型效应函数,表现为高钾高水、高氮高水和低氮高钾组合产量最高。通过确定目标产量,频率优选模拟寻优得到最优氮肥、钾肥用量范围（田间用量）分别为60.284~66.567kg/hm2（纯N）和194.033~212.714kg/hm2（纯K2O）,最适土壤水分指标为田间持水量的73.48%~74.29%。

摘要：【目的】聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)作为缓释肥包膜材料具有价格低廉、透性好、环保、少残留的优点,但耐水性能差,制成包膜肥料进入土壤后缓释效果不持久。γ聚谷氨酸(γ-PGA)是一种原料易得的肥料增效剂,利用纳米二氧化硅(nano-SiO2)和γ-PGA对聚合物PVA进行改性,并用改性后的PVA制备了缓释材料,优化nano-SiO2、γ-PGA和戊二醛的配比参数。【方法】试验采用三因素三水平L9(33)正交设计,三因素三水平是PVA浓度(因素A)4%、6%、8%,γ-PGA与PVA的质量配比(因素B)0.8∶3、1∶3、1.2∶3,戊二醛占PVA与γ-PGA体积之和比例(因素C)0.1%、0.2%、0.3%,以不添加戊二醛的9个处理做对照。用有机高分子聚合法制备复合膜,分析了不同原料配比制备的膜材料的吸水性和渗透性能,找出最优原料配比。在此基础上,在上述包膜材料中分别加入5、10和20 g/kg的nano-SiO2和少量无水乙醇制成复合膜,测定复合膜材料的吸水率、渗透率,分析了膜的红外光谱特征和表面微观结构变化,探讨其改性成膜机理。【结果】加入交联剂戊二醛后,复合膜材料的吸水率和渗透率均显著降低。当PVA浓度为4%,γ-PGA与PVA质量比为1.2∶3,戊二醛体积分数为0.3%时,复合膜材料的吸水率最低,为118%,铵离子和水的渗透率分别比对照降低了46.8%和23.0%。添加nano-SiO2后,各处理膜的吸水率均随nano-SiO2添加量的增加呈现先升高后降低的变化,当添加量为20 g/kg时,复合膜材料吸水率和NH4+渗透率最低,与不加nano-SiO2相比,复合膜材料吸水率和NH4+渗透率分别降低了6.8%~38.2%和23.8%~53.2%,而水渗透率增加了38.4%~67.7%。红外分析光谱结果表明,PVA和γ-PGA反应生成醚键;添加nano-SiO2处理的―OH伸缩振动峰变宽,透过率增加,并且出现了Si―O―Si摇摆振动和反对称伸缩振动;同时,从官能团特征看出复合膜中仍存在未反应的γ-PGA。扫描电镜结果显示纳米SiO^2-聚乙烯醇-γ聚谷氨酸复合膜材料的表面更光滑,致密均一,这可能是包膜材料能减缓氮素释放的主要原因。【结论】nano-SiO2与PVA、γ-PGA、戊二醛分子结合生成的交联纳米复合膜材料亲水基团数目减少,膜材料吸水率降低,提高了包膜材料的缓释性能,更适用于颗粒肥料包膜。膜材料中存在的游离γ-PGA可以继续发挥肥料增效剂的作用。

摘要：腐植酸–尿素是一种新型有机无机肥料,不同活化方式对其肥效的发挥具有重要作用。本研究利用田间定位试验和室内培养试验,设计不施肥处理(CK)、无机肥处理(U)、腐植酸–尿素直接掺混处理(U+HA1)、腐植酸–尿素硫化活化处理(U+HA2)、腐植酸–尿素硫化加超声波处理(U+HA3),在褐土上研究不同活化处理腐植酸–尿素肥料对小麦–玉米产量和土壤有机碳氮矿化的影响。结果表明:施用腐植酸–尿素显著提高小麦–玉米产量,小麦、玉米产量分别比U处理增产15%~28%、8%~10%,比CK处理增产63%~81%、55%~57%。U+HA3处理比U+HA1和U+HA2处理具有更强的增产效果。土壤养分在不同施肥处理间存在差异,土壤NO3–-N含量的变化趋势为U+HA1、U+HA3>U+HA2>U>CK。土壤NH4+-N含量在不同处理间与NO3–-N含量具有相似的趋势,其中U+HA1处理土壤NH4+-N含量较其他两种腐植酸–尿素处理有显著的降低。施肥处理提高了土壤有效磷、速效钾含量,但是腐殖酸–尿素处理与U处理的影响未见差异。腐殖酸-尿素处理对土壤有机碳含量未产生显著影响,但提高了土壤有机碳的矿化速率与累积矿化量,其中U+HA3处理比U+HA1和U+HA2处理效果明显。土壤有机碳的累积矿化量与作物总产量、土壤速效氮、有效磷、速效钾含量具有显著的正相关关系。与CK处理相比,腐植酸的添加对土壤有机氮矿化比率影响不显著,但U处理土壤有机氮矿化比率显著提高。通过本研究验证腐植酸-尿素肥料比无机肥料具有更强的提高土壤生产力和肥力的作用,硫化超声波活化处理效果比其他两种活化处理效果显著。硫化超声波活化处理腐植酸-尿素肥料是值得推广的新型肥料,对丰富肥料资源具有重要作用。

摘要：旨在探究脲甲醛的养分控释特性与反应因素的响应关系及其对油菜(Brassica campestris L.)生长的影响,为脲甲醛精准合成和科学施用提供依据。采用响应曲面法中心复合设计建立了缓释有效氮、活性系数与摩尔比、反应温度、反应时间的响应模型,并应用盆栽试验探究了模型优化脲甲醛产品对油菜产量、氮肥利用率及生理性状的影响。结果表明:(1)脲甲醛肥料缓释有效氮和活性系数主要受尿素甲醛摩尔比影响,其次是反应时间。(2)采用响应曲面法建立了脲甲醛缓释有效氮和活性系数的二次多项式数学模型并对其有效性进行验证,均达到了显著水平(缓释有效氮P<0.05,活性系数P<0.01),最终确定了具有最高AI且缓释有效氮最大的脲甲醛合成的最佳工艺参数为:U/F为1.48,反应温度为45.26℃,反应时间1.71h,在此条件下缓释有效氮可达12.63%,活性系数67.86%。(3)与等量尿素处理相比,优化脲甲醛产品与尿素7∶3掺混显著增加油菜产量23.93%~24.50%,单施全量脲甲醛产量差异不显著;减氮20%条件下,与全量尿素施肥处理比较,优化脲甲醛和尿素掺混处理显著提高油菜产量8.38%。本试验条件下,根据响应模型优化合成的脲甲醛和尿素掺混施用可满足油菜整个生育期的氮素需求,提高油菜产量和氮肥利用率。

摘要：通过连续2年的田间试验,采用随机区组设计,设置6个处理,以喷清水为对照,研究了3种铜基营养叶面肥及传统波尔多液和美国商品铜制剂Kocide 2000对辣椒产量、品质、叶片叶绿素含量及光合特性、微量元素的含量及积累量、防病效果以及对土壤酶活性的影响。结果表明,喷施CFFe、CFZnB、CF、KCD可以显著增加辣椒叶片叶绿素含量,以CFFe处理增加最多,最高增幅为20.13%,其次为CFZnB处理,增幅为16.19%～18.13%;还可显著增加辣椒叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率,显著降低胞间CO2浓度。喷施BDM、KCD、CF、CFFe、CFZnB可以显著增加辣椒各器官全铜含量及积累量;喷施CFZnB、CFFe、CF、KCD可以显著增加辣椒各器官全锌含量及积累量;喷施CFFe、CFZnB、CF、KCD可以显著增加辣椒各器官全铁含量及积累量。喷施CFFe、CFZnB、CF、KCD及BDM能显著降低辣椒初果期和盛果期的病情指数。CFFe、CFZnB处理土壤脲酶活性最高;各处理及CK土壤过氧化氢酶活性均比BDM处理增加显著;CFFe、CFZnB、CF、KCD处理土壤蔗糖酶活性均比CK增加显著。CFFe处理辣椒营养品质最好,其次为CFZnB处理。喷施CFFe、CFZnB、CF、KCD可以显著增加辣椒产量,以CFFe处理增产最多,最大增幅为13.22%;其次为CFZnB处理,增幅为11.93%～12.52%。喷施CFFe、CFZnB、CF可以显著增加辣椒产量,以CFFe处理增产最多,其次为CFZnB处理;喷施CFFe、CFZnB、CF可以显著改善辣椒的品质,CFFe处理的辣椒营养品质最好;其次为CFZnB处理;山东农业大学研制的铜基营养叶面肥作为一种杀菌防病和植物营养保健双重功能的叶面肥,既能显著增加辣椒产量、改善辣椒品质,又具有一定的杀菌防病效果,推荐使用加铁铜基营养叶面肥和加锌硼铜基营养叶面肥。