中国种植制度对全球气候变化响应的有关问题Ⅰ.气候变化对我国种植制度的影响

未来全球性气候变暖对我国的种植制度将产生明显的影响,预计我国各地的热量资源将有不同程度的增加,使一年二熟、一年三熟的种植北界有所北移,主要农作物的种植范围、产量、质量都会有所变化.但由于水分变化可能产生的不利影响,使种植制度的变化具有较大的不确定性.     

中国种植制度对全球气候变化响应的有关问题Ⅱ.我国种植制度对气候变化响应的主要问题

根据气候变化的影响和我国农业生产的特点,从种植规划、科技投入、保护耕地、选育良种、节水农业等几方面出发,探讨了种植制度响应气候变化的主要问题,提出了若干有益的对策措施.     

中国种植制度对全球气候变化响应的有关问题：Ⅱ.我国种植制度对气候？…

根据气候变化的影响和我国农业生产的特点,从种植规划、科技投入、保护耕地、选育良种、节水农业等几方面出发,探讨了种植制度响应气候变化的主要问题,提出了若干有益的对策措施。     

基于多时相遥感信息的中国农业种植制度空间格局研究

多熟种植是中国重要的种植制度，对保持和增加粮食产量和促进农村经济发展有重要意义。复种指数受自然条件和农村社会状况的影响处于不断变化之中，及时获取其变化信息对估计粮食产量变化及其原因和农业发展科学决策有非常重要的意义。中国地域辽阔，作物种植制度复杂多样，传统的统计方法不能及时满足政府获取种植制度变化的要求。卫星遥感是探测大尺度土地覆被格局及变化最有效手段，因此可以作为获取区域和全国尺度作物复种指数的一个重要途径。该研究探讨了应用多时相遥感数据定量表达全国种植制度信息提取的方法及可行性，采用峰值特征点检测法结合作物生长季相特征及农田管理特点(播种和收获)提取了中国农田的多熟种植信息，并与统计数据的复种指数进行比较验证，为进一步进行农业种植制度变化研究奠定了基础。     

江苏省沿江高沙土地区高效多熟种植制度研究

分析了江苏省沿江高沙土地区主要高效多熟制种植模式的社会、经济和生态效益,指出高效多熟种植制度是实现该区农业可持续发展的有效途径,并提出了建立高效多熟种植制度的对策。     

水稻种植制度变化对褐飞虱暴发种群形成的影响分析

我国水稻种植制度的变化开始于20世纪90年代,范围包括了江苏、浙江、安徽、江西、湖南及湖北6个省份,水稻种植由双季种植改为单季种植,为了分析水稻种植制度变化对褐飞虱暴发种群形成的影响,许多学者采用了田间调查、卵巢解剖等多种办法研究单双季水稻对褐飞虱的种群动态影响,从此出发,研究两者间的联系及相互影响。     

江苏省沿江高沙土地区高效多熟种植制度研究

分析了江苏省沿江高沙土地区主要高效多熟制种植模式的社会,经济和生态效益,指出高效多熟种植制度是实现该区农业可持续发展的有效途径,并提出了建立高效多熟种植制度的对策。     

华北平原不同种植制度对粮食作物氮素利用和土壤氮库的影响

冬小麦-夏玉米一年两熟是华北平原粮食作物的主要种植制度，存在氮肥利用率低、土壤氮素过量累积问题。为探索华北平原氮素高效利用的适宜种植制度，采用15N示踪技术，基于3 a田间定位试验，对一年两熟冬小麦-夏玉米的常规水氮和优化水氮、两年三熟冬小麦-夏玉米-春玉米与冬小麦-夏大豆-春玉米及一年一熟春玉米3种种植制度的作物产量、15N利用率、氮素去向和土壤氮库表观平衡进行研究。结果表明，两年三熟的冬小麦-夏玉米-春玉米产量为32 248.52 kg/hm2，分别比一年两熟和一年一熟提高22.16%和52.88%；15N利用率为33.36%，比一年一熟提高26.12%。3种植制度的氮肥去向最高为土壤残留，其次为作物吸收和损失，两年三熟冬小麦-夏玉米-春玉米的作物吸氮量最高为151.82 kg/hm2，土壤氮库表观盈余量为21.22 kg/hm2，显著低于其他种植制度。综合分析，冬小麦-夏玉米-春玉米两年三熟在稳产高产和提高氮素利用率上具有可持续的潜力，是华北平原未来较为理想的种植制度。     

不同种植制度对水旱轮作田氮素肥力的影响

对１９８６－１９９４年在广汉灰棕色冲积性水稻土上进行的不同种植制度长期定位试验耕作层土壤，进行土壤分析和小麦氮肥盆栽试验，研究了不同种植制度对水旱轮作田氮素肥力的影响。结果表明，麦稻连作会使土壤有机质和氮素含量降低；而麦稻－油稻轮作使土壤有机质和氮素含量增加；增种晚秋作物的稻种新三熟制可能使土壤有机质和氮素含量有所下降。     

华北高产粮区基于种植制度调整和水氮优化的节水效应

冬小麦/夏玉米一年两熟是华北平原粮食作物主要的种植方式。冬小麦生育期降水少,春季灌溉是保证其高产的必要措施。基于上述问题,在华北平原高产粮区设置田间试验,研究了调整种植制度和水氮优化等措施下的节水效应。结果表明,将一年两熟的冬小麦套种夏玉米调整为冬小麦直播夏玉米,并结合水氮优化等措施,能降低作物耗水15%,提高灌溉水利用效率52%～54%,而产量并没有下降;而将一年两熟调整为两年三熟和一年一熟,尽管能降低作物耗水24%～31%,且能提高灌溉水利用效率58%～172%,但产量却下降16%～27%。综上所述,该区将现行的一年两熟制中的套种调整为直播,并加以水氮优化等措施,是目前较为适宜的种植方式。考虑到该区水资源严重短缺的现实,两年三熟制可能是未来的种植趋势,但需要挖掘其产量潜力。     

A 60-years old field experiment demonstrates the benefit of leys in the crop rotation

In the 1950s, a long-term experiment was initiated at three locations in Northern Sweden. The treatments included four cropping systems, which differed in the number of years with leys or annual crops in the crop rotation. To create awareness of the experiment as a research resource for further scientific studies, we summarise the history (experimental design, materials and methods, main measurements) and scientific findings of the experiment, as well as reflect on its usefulness and opportunities for further studies. So far, scientific focus has been on the effects of cropping systems on soil characteristics. The main findings indicate that soil porosity and hydraulic conductivity were greater in cropping systems with a large proportion of ley, soil bulk density showed the opposite trend. In terms of chemical properties, cropping systems incorporating more ley also have greater soil organic carbon content than annual crops systems, and both soil carbon and N storage decrease over time in cropping systems with only annual crops. The effects of cropping system on crop yields and quality are areas for further investigation.     

间套作防治作物土传枯萎病的研究进展

作物间套作是农业生态系统中常见的一种种植模式。在这种生产模式中,两种或多种作物不仅可以充分利用光、热、水、气、肥等资源,提高单位土地面积的生产力,而且还会影响植物病虫害发生。连作引发的枯萎病是影响很多作物减产的重要原因。通过合理间套作,可以有效地提高作物的抗病能力,以达到自然控制枯萎病的目的。本文首先综述了国内外不同作物间作模式对土传枯萎病的防治效果;其次,从田间小气候改变、寄主形态及生理改变、诱导寄主抗性、养分高效利用、抑制病原菌及土壤微生物多样性方面对控害机制的最新进展进行了总结。在此基础上,对当前间作防控土传病害的局限性进了讨论,并对未来利用不同作物间作防治植物土传病害的研究方向及间作防控土传病害研究需要关注的热点问题进行了展望。     

中国农田生产系统土壤保持功能及其经济价值

农田生产系统不仅为人类提供了多种多样的农产品,同时,农作物对地表的覆盖以及各种水土保持措施的采用,使农田生产系统也发挥着重要的土壤保持功能。根据计算,我国农田生产系统每年保持土壤的数量为101.9×108t,其中,西南地区、黄土高原区和东北地区的农田土壤保持功能最为突出。采用市场价格法、机会成本法和影子工程法对农田保持土壤的价值进行评估,结果表明:我国农田每年保持土壤养分的价值为4408.50×108元/a,减少耕地废弃价值为164.09×108元/a,减轻淤积的价值为53.74×108元/a,总计4626.66×108元/a,相当于2000~2002年我国种植业平均产值的32.08%。其中,东北地区、黄土高原区和西南地区保持土壤价值较大,合计为2851.8×108元,占总价值的61.6%。     

春小麦与玉米、向日葵间作套种对土壤水分的影响

在河套灌区以春小麦、玉米、向日葵单作为对照,测定并分析了春小麦/玉米、春小麦/向日葵间作套种作物生长季0—120cm土层土壤水分及作物产量。结果表明,春小麦/玉米、春小麦/向日葵间作套种生长季的土壤水分蒸散强度为双峰曲线,春小麦、玉米、向日葵单作为单峰曲线。春小麦/玉米、春小麦/向日葵间作套种的土壤水分蒸散量高于春小麦、玉米、向日葵单作。春小麦/玉米、春小麦/向日葵间作套种提高了作物产量,提高了土地当量比,但降低了作物生长期、作物生长季及灌溉水的水分利用效率和水分当量比。建议河套灌区减少间作套种面积,或间作套种时在不同作物之间修建土埂隔挡,根据不同作物对水分的需求分别灌溉。     

江淮区域稻麦两熟制周年资源分配、利用特征

江淮区域稻麦周年两熟种植模式自然资源分配与利用特征尚不明确，限制了该区作物周年高产高效协同发展。本研究通过对江淮区域不同地区多年多点水稻-小麦种植模式高产试验数据分析，明确两熟制季节间资源分配特征、资源利用效率及其与产量的关系。结果表明：2008-2017年小麦季和周年辐射均呈降低趋势，水稻季沿淮和江淮地区呈增加趋势，沿江地区呈降低趋势；小麦季积温呈增加趋势、水稻季大部分呈降低趋势，周年沿淮地区呈增加趋势，江淮和沿江地区呈降低趋势；降雨小麦季、水稻季和周年总体呈增加趋势。江淮地区周年辐射量从北向南逐渐减少，不同种植模式间无显著差异；小麦季、水稻季辐射分配率粳稻-小麦模式分别为53.1%、51.9%，籼稻-小麦模式分别为55.0%、49.8%。江淮地区从北向南累积积温和降雨量逐渐增加，不同种植模式间无显著差异；小麦季、水稻季积温分配率粳稻-小麦模式为38.5%、67.3%，籼稻-小麦模式为40.7%、65.1%；小麦季、水稻季降雨分配率在2种模式间无显著差异，而不同地区间差异显著，沿淮地区为32.8%、70.5%，江淮地区为40.8%、64.7%，沿江地区为46.2%、57.2%。当前生产模式下，江淮区域稻麦两熟种植模式以水稻产量所占比重最高，平均为57.0%。小麦季积温生产效率沿淮地区显著高于江淮地区和沿江地区，不同种植模式间差异较小；水稻季积温生产效率不同地区不同模式间差异较小；周年积温生产效率不同地区间差异显著，且沿淮地区 > 江淮地区 > 沿江地区，不同种植模式间差异不显著。区域间作物光能生产效率差异较小，小麦季、水稻季和周年均无显著差异。不同地区降雨生产效率变异较大，小麦季、水稻季和周年均以沿淮地区大于江淮地区，显著高于沿江地区；不同种植模式间无显著差异。因此，江淮区域稻麦周年两熟资源高效利用原则应以合理配置季节间辐射为主，兼顾降雨和积温。不同地区应结合气候资源配置特点，通过合理的播栽期、周年生育期适宜的品种搭配等栽培措施将部分光热资源调配给水稻，实现产量和资源利用效率双提升。     

Effect of Cropping System on Physical Properties of Clay Soil Under Intensive Rice Cultivation

Cropping systems are thought to alter soil quality in paddy rice fields. This study was conducted to quantify the long‐term effects of continuous crop production under different cropping systems with different crop rotations on physical properties of alluvial clay soil in the Mekong Delta, Vietnam. Soil samples were collected from four treatments: (i) traditional intensive rice monoculture with three rice crops per year (R–R–R); (ii) rotation with two rice crops and maize (R–M–R); (iii) rotation with two rice crops and mung bean (R–Mb–R); and (iv) rotation with one rice and two upland crops, mung bean and maize (R–Mb–M). We hypothesized that cropping systems with rotations of upland crops and their temporary beds improve the physical quality of paddy rice soil; hence, they are better options towards sustainable agriculture. Results show an improvement of soil physical quality for systems with two rice crops and one upland crop (R–M–R and R–Mb–R) and those with one rice crop with two upland crops (R–Mb–M) compared with intensive rice monoculture (R–R–R). This was translated in decreased bulk density and soil strength, increased soil organic carbon and total porosity, and higher aggregate stability index, plant‐available water capacity, and Dexter's S index, especially at depths of 10–20 and 20–30 cm. The systems with different upland crops (maize or mung bean) showed similar high physical quality improvement. To maintain soil quality in future seasons, introducing a cropping system with at least one upland crop in rotation with rice is recommended. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

间套混种控病增产机制研究进展

间套混种是一种能够提高农田生物多样性的种植方式,具有充分利用资源和大幅度增加产量的特点,也是利用种间互作控制病害发生的传统农作措施。间套混种在解决人口不断增长、资源日益枯竭和生态环境恶化等问题方面具有重要的现实意义,已经成为近年来国内外研究的热点。间套混作在一起的作物具有非常复杂的相互作用关系,这种相互作用关系涉及地上部(冠层)的相互作用和地下部(根际)的相互作用,作物对水分、养分和光热等资源的高效利用、复合群体产量优势和病害持续控制都是与种间相互作用相联系的。本文综述了间套混种系统中地上部因素和地下部因素在作物病害控制和产量优势中的作用效果及机制,并展望了当前研究重点及今后需要研究的方向。     

山东省环渤海平原区粮食产出潜力与技术途径分析

为了给国家新增粮食生产能力规划布局提供依据,基于山东环渤海平原区目前耕地资源、种植制度及其生产力现状,估算了该区域内30个县(市、区)的粮食产出潜力。结果表明:通过扩大粮食种植面积和提高粮食单产具有新增粮食4.034 1×109 kg的潜力,具体技术途径为:①调整种植制度,通过将一年1熟种植棉花调整为小麦/玉米一年2熟种植粮食作物,可增加粮食产出2.364 7×109 kg;②开发利用耕地资源,通过改造治理盐碱荒地种植粮食作物可增加粮食产出7.755 5×108 kg;③实施均衡增产措施,通过提高现有粮田单产水平可增加粮食产出8.938 5×108 kg。无论是扩大种植面积,还是提高单产,增粮增产潜力较大的县(市、区)主要分布在黄河三角洲地区。粮食生产潜力开发的核心技术措施是进行洗盐排盐抑制耕层土壤返盐,改土培肥提高中低田地力,筛选配置耐盐作物品种、优化耕作制度,实施适度规模集中连片标准化技术。     

Inclusion of upland crops in rice‐based rotations affects chemical properties of clay soil

In the Mekong Delta, alluvial clay soils have been used intensively over many generations for rice monoculture. Currently, farmers are confronted by problems of declining land productivity. Rotations comprising rice and upland crops can increase soil quality, but appropriate cropping systems for paddy soils have received relatively little attention. We therefore established a multiyear field experiment to evaluate the long‐term effects of cropping systems with different rotations on soil chemical quality. Systems laid out in a randomized complete block design with four replications were as follows: (i) traditional rice monoculture with three rice crops per year (R‐R‐R), (ii) rotation with two rice crops and maize (R‐M‐R), (iii) rotation with two rice crops and mung bean (R‐Mb‐R) and (iv) rotation with one rice crop and two upland crops – mung bean and maize (R‐Mb‐M). We hypothesized that systems with rotations of upland crops and their temporary beds improve chemical quality of paddy rice soil. Soil chemical parameters were determined to better understand and evaluate the sustainability of the cropping systems. Results showed an improvement in soil chemical quality for cropping systems with rotations of rice and mung bean or maize grown on temporary beds (R‐M‐R, R‐Mb‐R and R‐Mb‐M), particularly the content of soil organic carbon and a presumed hydrolysable labile carbon fraction compared with rice monoculture. Less pronounced improvements in EC, CEC and total acidity were also found with inclusion of upland crops. Cropping systems of rice with upland crops improved rice grain and straw yield in subsequent season in contrast with rice monoculture.