目前国内外对脲甲醛肥料肥效的快速评价方法均采用基于脲甲醛水溶性的活度系数法, 但不同国家和地区具体的操作规程和技术指标不尽相同, 究其原因在于活度系数法的局限性。 脲甲醛肥料的养分释放速率与脲甲醛结构有直接的关系, 与其在不同温度水溶液中的溶解性没有直接关联, 因此从脲甲醛结构入手研究其养分释放更为合理。 通过考察傅里叶变换红外光谱评估不同水分、 尿素量和甲醛存放时间三个因素下尿素与甲醛产物结构的可行性, 以寻求一种新的脲甲醛肥效评价方法。 研究了不同反应条件下产物红外吸收光谱图、 产物生成量和酸性环境下不同尿素加入量反应产物养分释放间的关系。 谱图能够反映出反应过程中不同的水分和尿素加入量及甲醛存放时间对特征基团吸收峰相对强弱产生的细微变化, 通过这些变化可以判断脲甲醛组成变化。 这些判断能够从产物的量得到印证, 同时土培试验的结果也进一步证实通过红外谱图判断的正确性。 以上研究结果表明用红外吸收光谱研究脲甲醛结构的细微变化是可行的, 如果将脲甲醛红外光谱的细微变化与其在土壤中养分释放情况间建立起相应的数学模型, 将为脲甲醛肥料肥效准确、 快速评估提供一个新的手段。

为进一步研究油气水三相流产出剖面测井中光纤持气率计在高含水情况下的响应规律,在大庆油田多相流实验装置上进行了动态实验研究。实验结果表明,当油的流量一定,高含水的情况下,气量在5～10 m3/d变化时测量持气率值与实际持气率值之间误差变化较大。气量大于10 m3/d时误差变化较小,说明该仪器适合测量气量在10 m3/d以上的混合流体。此结果对光纤持气率计的进一步优化设计提供了实验依据。

为考察现有光纤持气率计在油气水三相流中的响应特性,采用多相流标定装置对其进行测定,系统研究光纤持气率计在油量固定不变含水量不同条件下的持气率响应规律。实验结果表明,当油量为5 m3/d、气量小于10 m3/d时,持气率随含气量的增大而增大,二者线性变化程度较低;而气量在10～35 m3/d之间变化时,持气率随含气量的增大而线性增大。

针对油井油气水三相流量测量难、测准更难这一实际问题,对溢气型集流伞的结构作了优化和改进,设计出一种自力式油气水三相流气液分离装置,装置上安装了涡轮流量计和电导持水率计,完成油气水产出剖面测井仪的研制。利用多相流测试系统对产出剖面测井仪进行了流量测量实验,实验结果表明,产出剖面测井仪能有效降低油井气相对油井液相流量和持水率测量的影响,可提高油田测量精度及采收率。

为考察现有光纤持气率计对气液两相流的响应特性,采用多相流标定装置对其进行测定,系统研究光纤持气率计在不同气/水配比条件下的响应规律。实验结果表明,光纤持气率探针在静水条件下以及在气/水总量为80 m3/d的不同气/水配比情况下,持气率对气含量的响应均基本呈线性变化规律;当气/水总量低于45 m3/d时,持气率对含水量响应不呈线性规律。

采用重铬酸钾容量法和红外光谱(FTIR）法分析了转基因抗虫棉花残体降解后的土壤腐殖质组分富里酸(FA）、 胡敏酸(HA）和胡敏素(HM）的含量和结构特征。 结果表明, 棉花残体的降解使土壤各腐殖质组分含量增加, 胡敏素的相对含量增加最大, 胡敏酸次之, 富里酸最小。 与相应非转基因对照相比, 转Bt基因棉花残体处理土壤各腐殖质组分含量降低, 转双价基因棉花SGK321处理含量增高, 转双价基因棉花Z41处理含量相当。 各腐殖质组分的光谱特征显示, 棉花残体的添加使土壤腐殖质中含氧基团减少、 烷基与酰胺化合物的比例有所降低; 不同转基因品种间棉花残体降解形成腐殖质的速度存在差异, 转Bt基因棉花残体较其对照慢, 转双价基因棉花SGK321残体较其对照快, 转双价基因棉花Z41残体与其对照相当。

采用红外光谱法探讨了有机肥以及有机肥与化学肥料配合施用26年对棕壤腐殖质及其组分富里酸和胡敏酸的结构变化。 结果表明, 采用红外光谱仪测定肥料施用对腐殖质及腐殖质组分富里酸和胡敏酸结构的影响是可行的。 施肥26年后, 不同处理肥料施用后腐殖质具有基本一致的结构; 在某些特征峰吸收强度上有不同程度的差异, 反映了不同肥料处理对土壤腐殖质的结构单元和官能团数量及组成有明显的影响。 不同施肥处理胡敏酸也存在一些差别。 红外光谱解析表明, 与CK相比, 施用有机肥或氮磷钾配合施用后, 土壤腐殖质中小分子糖类物质减少, 芳族类物质增加。 试验结果证实, 施用有机肥可明显增加土壤水溶性有机物芳构化程度。 利用不同肥料处理腐殖质的红外光谱, 可以判断土壤有机质的演变程度。

新型可降解包膜肥料是目前肥料研究领域中的热点。 相关研究主要集中在包膜材料对包膜肥养分释放的作用机制上, 而膜材施入土壤后结构是否发生变化的可用信息较少, 这些信息是评价膜材是否环境友好的关键。 研究分别以聚乳酸(PLA)、 聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚碳酸酯(PC)为主要材料配制的膜材为对象, 研究它们在自然光照、 土培前后红外吸收光谱的变化, 来研究这３类物质在自然光照和土培条件下的降解。 为期4个月培养后膜材的红外光谱显示: 3种膜材在培养期间都有不同程度的结构变化, 这说明3种膜材均具有降解性能, 且膜材土培降解强度大于自然光照降解。 PC的降解性能最强, 其次是PLA和PBS。 PLA和PC在黑土中的降解性能强于棕壤, 而PBS则相反。

采用外加热法将土壤腐殖质(HM)及其组分富里酸(FA)和胡敏酸(HA)分别氧化后,采用光度法分析固沙工程的植被恢复(51,43,32,20和0年)对腾格里沙地腐殖质及组分含量的影响;同时,采用红外光谱探讨其结构变化。 结果表明,采用可见光谱学方法测定腐殖质及组分含量是可行的,结果重现性较好(变异系数最大为7.26%),比传统容量法准确、快速、简便,具有能批量测定的优点。 随恢复年限增加,腐殖质及其组分含量呈现增加趋势,胡富比也呈现增加趋势,说明植被固定改善了土壤质量,土壤腐殖化程度增加。 傅里叶变换光谱结果表明植被恢复不同年限的沙土同一组分的红外光谱形状基本相似,但特征峰强度有明显区别。 恢复年限增加,小分子糖类物质减少,芳族类物质增加, 土壤水溶性有机物芳构化程度增加。

包膜肥料是目前肥料研究领域中的热点。 相关的研究主要集中在包膜材料对包膜肥养分释放的作用机制上， 而膜材在包膜前后结构变化的可用信息则较少， 此信息是能否直接用膜材研究包膜肥养分控释机理的关键所在。 文章分别用以聚乳酸（PLA）、 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）和聚碳酸酯（PC）为主要材料配制的膜材为对象， 研究他们在对尿素包膜前后红外吸收光谱的变化， 目的是为利用纯膜材深入研究包膜肥养分控释机理提供理论依据。 结果显示PLA和PC在对尿素包膜前后的红外吸收光谱变化较小， 而PBS较大。 这说明前两种包膜材料能够直接用于研究包膜肥养分释放情况， 但PBS不能。