摘要：为探究木醋液强化牧草对石灰性重金属污染农田土壤的修复效果,本研究设计双因素裂区田间试验,牧草为主因素,木醋液施用浓度(稀释400、200、100倍)为副因素,分析木醋液对黑麦草、紫花苜蓿生长情况,重金属镉(Cd)富集积累以及收获期根际土壤Cd含量等方面影响。结果表明:施用木醋液后黑麦草和紫花苜蓿地上部生物量较T0(清水对照)处理最高分别提高12.85%和20.00%(P<0.05),Cd地上部积累量较T0处理分别显著增加46.08%~181.68%和88.53%~150.15%(P<0.05),黑麦草各处理地上部Cd积累量,较紫花苜蓿高出12.07~35.31 g∙hm^(-2)。随着木醋液施加量的增加,黑麦草和紫花苜蓿土壤脲酶和蔗糖酶活性显著增加,但土壤过氧化氢酶活性无显著变化。收获期黑麦草、紫花苜蓿根际土壤Cd含量较种植前显著降低(P<0.05),分别下降11.69%~25.67%和15.35%~17.43%,其中黑麦草T3处理(木醋液稀释100倍)修复效果最佳,根际土壤Cd含量较种植前降低25.67%。综上,土壤中施用木醋液可有效提高土壤Cd的生物有效性,强化植物对重金属富集积累,从而提高牧草的修复效果。

摘要：为了增强多维空间大样本数据分类的直观性和可解释性,提高农田整治类型区划分结果的实用性,该文提出了一种基于降维处理的密度图法与定性解析相结合的分类方法。该方法首先对多维变量进行主成分分析以提取主变量,然后在第一和第二主变量构成的二维平面空间制作样品分布散点图,采用密度图分割法对样本进行初步分类;最后再结合定性变量特征,对初步分类结果进行定性解析续分。采用该方法对新郑市的315个行政村单元进行了农田整治分区研究,结果表明:1)第一主分量(F1)和第二主分量(F2)包含了土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、农田灌溉率等原始变量信息总量的85.55%,可由其替代原始变量信息;2)F1、F2主变量与粮食单产间的相关性总体优于原始变量,在F1-F2二维平面散点图上,样品聚类特征明显;3)新郑市的315个行政村可划分为6种类型的农田整治区,不同类型区的粮食单产及影响因素差异显著,农田整治工程建设的重点各不相同。结果说明,基于主成分分析的密度图法与定性解析相结合的分类方法适宜于多因素大样本情况下的农田整治类型区划分,研究结果可为新郑市的农田整治规划设计提供重要参考。

摘要：为了探索黄淮海小麦生产适宜的耕作模式,该研究设计长期定位试验(2017—2022年)对比了简化耕作模式深耕(deep tillage,DT)、轮耕(rotational tillage,RT)和免耕(no-tillage,NT)对冬小麦产量和土壤水肥状况的影响。结果表明:RT处理显著提高了冬小麦苗期0~20 cm土层土壤水分吸收利用情况,冬小麦孕穗期、灌浆期RT处理0~20、>20~40 cm土层土壤含水量显著高于DT、NT处理。RT处理0~20、>20~40 cm土壤全氮、有机质含量和碳氮比含量较DT、NT处理显著提高,2021—2022年0~20 cm土壤全氮、有机质含量、碳氮比RT处理较DT和NT处理分别显著提高40.45%和31.58%、56.66%和45.34%、11.62%和9.91%。2020—2021年和2021—2022年RT处理冬小麦产量较DT、NT处理分别显著提高20.20%、13.39%和20.35%、18.74%。RT处理显著增加了冬小麦千粒质量,其产量变异系数最低,产量可持续指数最高,说明RT处理有助于增加冬小麦生产力稳定性和可持续性,可以实现黄淮海冬小麦高产稳产。研究可为黄淮海平原冬小麦生产应用一年深耕、两年免耕的轮耕耕作模式提供理论指导与技术支撑。

摘要：【目的】通过研究黄淮平原潮土区两年不同轮耕模式下土壤微生物量碳氮、酶活性的差异和变化特征,为该地区选择适宜的耕作制度提供理论依据。【方法】2016-2018年采用裂区设计进行田间小麦–玉米轮作系统下的轮耕试验。主处理为小麦季旋耕(RT)和深耕(DT),3个副处理为玉米季免耕(NT)、行间深松(SBR)、行内深松(SIR),共6个处理。2017、2018年玉米收获后,每10 cm一个层次,测定了0-50 cm土层土壤有机质、全氮、速效养分、微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)和脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶活性。【结果】各处理土壤有机质、全氮、速效养分、SMBC、SMBN及酶活性均随土层深度的增加而降低,40-50cm土层不受耕作方式的影响。小麦季深耕和玉米季深松对表层土壤有机质和全氮影响不明显,但显著提高了深层土壤有机质和全氮含量。小麦季旋耕显著增加了玉米季0-10 cm土层中速效养分含量,而小麦季深耕条件下的DT-SBR和DT-SIR处理则显著增加了20-40 cm土层中的速效养分含量。在0-20 cm土层,小麦季旋耕条件下的RT-NT、RT-SBR和RT-SIR处理的SMBC明显高于小麦季深耕条件下的DT-NT、DT-SBR和DT-SIR处理,但在20-40 cm土层,SMBC和SMBN均表现为小麦季深耕处理显著高于旋耕处理,且以DT-SIR处理SMBC (67.99 mg/kg)和SMBN (45.96 mg/kg)最高。小麦季深耕处理提高了深层(30-40 cm)土壤微生物量氮/全氮值,但降低了表层(0-20 cm)土壤中的微生物熵。玉米季深松处理(RT-SBR、RT-SIR、DT-SBR和DT-SIR)较免耕处理(RT-NT和DT-NT)均提高了土壤酶活性,其中,在0-20 cm土层,RT-SBR和RT-SIR处理土壤脲酶活、蔗糖酶和中性磷酸酶活性较高;而DT-SBR和DT-SIR处理则提高了深层(20-40 cm)土壤中这三种酶的活性。【结论】在本试验期内,小麦季旋耕–玉米季深松处理(RT-SBR和RT-SIR)能明显提高0-10 cm土壤速效养分含量、0-20 cm土壤微生物量碳含量,而小麦季深耕–玉米季深松处理(DT-SBR和DT-SIR)则提升了20-40 cm土层土壤有机质、全氮、速效养分、微生物量碳和氮含量;小麦季深耕处理提高了深层(30-40 cm)微生物量氮/全氮比,但降低了表层(0-20 cm)土壤微生物熵。

摘要：通过分析裂区设计下的6个处理,即小麦季深耕和旋耕2个主处理×玉米季免耕播种、行间深松和行内深松3个副处理:(1)旋耕+免耕播种(RT—NT);(2)旋耕+行间深松(RT—SBR);(3)旋耕+行内深松(RT—SIR);(4)深耕+免耕播种(DT—NT);(5)深耕+行间深松(DT—SBR);(6)深耕+行内深松(DT—SIR),对土壤养分含量和作物产量影响,筛选适宜于小麦—玉米轮作体系的耕作模式。结果表明,各处理土壤养分含量在小麦、玉米两季中均随土层深度增加而降低。小麦季,旋耕处理0—10cm土层土壤全氮、碱解氮、有效磷含量、硝态氮含量显著高于深耕处理;但深耕增加当季30—40cm土层土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、硝态氮、铵态氮含量。玉米季,DT—NT处理0—30cm土层有机质含量较RT—NT处理增加40.1%~64.3%。RT—SBR、RT—SIR处理显著提升土壤0—30cm全氮含量,其中RT—SBR处理0—10cm土层全氮含量最高,为1.4g/kg。RT—SIR处理显著增加0—20cm土壤碱解氮含量,较RT—NT显著增加15.0%~25.3%。在0—40cm土层,DT—SBR处理的有效磷含量最高,而RT—SBR处理的速效钾含量最高。DT—SIR处理显著提升20—50cm土层硝态氮和铵态氮含量,其中硝态氮含量为8.5~30.4mg/kg,铵态氮含量为2.6~8.9mg/kg。与小麦季相比,玉米季提升10—20cm土层有机质含量、0—50cm土层的碱解氮、有效磷、速效钾含量以及40—50cm土层的硝态氮、铵态氮含量。DT—SBR和DT—SIR处理穗长、百粒重、收获指数和产量显著高于其他处理,且二者产量较RT—NT处理显著增加6.4%~10.8%。玉米季DT—SIR处理的肥料偏利用率和经济效益最高。综上所述,深耕+行内深松处理有利于增加土壤养分含量,且增产效果较好,在本研究中最优。

摘要：为了解翻堆与覆盖工艺对堆肥过程及堆肥理化性质的影响,开展了70天的猪粪、秸秆冬季室外半敞开式自然通风堆肥试验。试验共设计6个处理,分别为翻堆频率1周1次、2周1次、不翻堆。每个翻堆处理均设覆盖和不覆盖2种方式。经过对多个指标测定和方差分析,结果表明:翻堆工艺在加快堆体物料减量化(P=0.0001),加快堆体升温(P=0.0000)和有机质(TOM)降解(P=0.0080)方面影响极显著,并显著提高发芽率(GI)(P=0.0330),但同时导致氨气(NH3)的大量挥发,造成更多氮素(TN)损失(P=0.0190)。不同翻堆频率的处理在物料减量化、pH值、电导率(EC)、有机质降解率和发芽率指数方面差异不显著,而翻堆1周1次极显著缩短高温期(P=0.0000),显著加速氨气排放(P=0.0190)。覆盖可延长高温期(P=0.0001),当翻堆频率为2周1次和不翻堆时覆盖显著减少氨气挥发和氮素损失(P=0.0130),但同时减慢堆肥腐熟进程。综合考虑环境、经济因素后认为:不覆盖,翻堆频率为2周1次的条件下冬季室外自然通风堆肥效果最好。研究结果可为中小型企业冬季堆肥化生产提供参考。

摘要：采用减小直接加热空间的温室节能措施,设计建造了试验温室,以乙烯-醋酸乙烯(EVA)膜作为水平内覆盖材料,以针织毡保温被作为温室侧墙内垂直保温覆盖材料,夜间在水源热泵加温条件下,研究了温室内增加1层水平保温覆盖、增加2层水平保温覆盖、四周侧墙内增加垂直保温覆盖对温室夜温变化的影响,以温室内外平均温差、相对节能率为指标,比较了温室不同保温措施的保温节能效果,结果表明增加第1层水平保温覆盖可使温室内外温差提高1.9℃;增加2层水平保温覆盖可使温室内外温差再提高1.6℃;再在温室四周侧墙内增加针织毡保温被,还可使温室内外温差再提高1.7℃,与未采取附加覆盖的温室(对照)相比,3种保温措施的相对节能率分别为20.34%、31.78%、40.53%,温室3种内覆盖新增投资的静态投资收益率远高于现代农业的基准收益率。

摘要：【目的】比较不同耕作培肥方式对土壤理化性质和小麦产量的影响,以解决砂姜黑土耕层浅薄、养分容量低的问题,实现小麦优质高产。【方法】田间试验(2018~2020年)采用裂区实验设计,旋耕和深耕为主区;5种培肥方式为副区,包括:单施化肥(CK),增施有机肥15 t hm^(-2)(15M)、有机肥22.5 t hm^(-2)(22.5M)、生物炭15 t hm^(-2)(15B)和生物炭22.5 t hm^(-2)(22.5B),分土层研究土壤理化指标和小麦产量的变化。【结果】深耕、施用生物炭和有机肥均显著提高0~10 cm土壤pH值,深耕显著提高10~30 cm土壤含水率,降低10~30 cm土壤容重和紧实度,生物炭对土壤容重和紧实度的改善优于有机肥。深耕配合生物炭或有机肥显著提高10~30 cm土层有机质和全氮含量;高量有机肥对速效养分的提升效果最佳。旋耕增施有机肥显著增加小麦赤霉病病穗率;深耕显著降低赤霉病病情指数,深耕22.5M处理比旋耕22.5M处理降低52.6%。连续2年的产量表明,深耕显著提高小麦产量,深耕配合高量生物炭和有机肥处理分别比深耕CK处理显著增产18.3%和9.0%。结构方程模型分析表明,深耕和生物炭主要通过影响土壤物理性质促进小麦增产,有机肥显著改善土壤化学性质,但高量有机肥能促进赤霉病的发生。【结论】深耕配合高量生物炭或适量有机肥有效改良砂姜黑土障碍因素并增加小麦产量。

摘要：【目的】以公园绿地与居民人口间的供需平衡及协同发展为目标导向,提升公园建设的时效性,为建设低碳、高效、节约、环保的城市绿地系统提供科学依据。【方法】综合选取定性与定量指标,构建游憩供需系统评价体系和协同度量化模型,以郑州市主城区为例,对供需协同度在行政区单元的空间分异进行评价分析,并结合上位规划,利用ArcGIS中的位置分配功能对公园绿地的空间格局进行优化。【结果】郑州市主城区公园绿地游憩供需系统总体呈低级协调等级和供给滞后类型,新老城区间存在供需错位现象。各行政区存在供需空间差异,金水区协同等级最高但供需差距最大,经开区协同等级最低而供需差距最小;通过对供需系统进行提质增量、跨界融合的协同优化,金水区和经开区的供需协同度增量分别为0.047 4和0.121 8。【结论】利用构建的评价体系和模型可以较准确地反映出公园绿地游憩供需协同度的空间格局,从而有效指导供给侧各项指标的协同优化,提升公园绿地的供给能力,缩小各区内部的供需差距和新老城区间的资源差距。

摘要：基于4期Landsat影像和12.5 m ALOS高程数据,采用地形域分级和扩张过程分析相结合的方法,研究1995—2020年郑州城镇建设用地扩张格局在不同地形域梯度上的变化特征。结果表明:(1)1995—2020年郑州城镇建设用地扩张了2.5倍。郑州扩张的城镇建设用地集中分布在地势平坦、坡度平缓的平原平坡型和丘陵平坡型地形域内,具有显著的梯度变化特征,坡度的约束作用较明显。(2)平原平坡型地域内的城镇建设用地景观破碎度较低,分布更加集聚,空间形态更复杂,而受自然地形的阻隔与限制,丘陵和山区的城镇建设用地分布较分散,空间形态较简单。(3)充分利用自然地形打造山城相依的城乡空间格局和重视城市竖向规划可能是郑州大都市区突破地形约束实现可持续发展的有效途径。