向日葵和马铃薯间作模式的生产力及水分利用

本研究通过对不同间作模式中作物水分吸收和利用的分析比较,探讨间作提高产量的机理,提出适合当地生态环境的最优间作模式,并提供一定理论依据。于2009年和2010年在内蒙古武川进行了大田试验,研究马铃薯/向日葵不同间作模式水分吸收和利用,结果表明,马铃薯/向日葵2种间作模式:2行马铃薯:2行向日葵(2P:2S)和4行马铃薯:4行向日葵(4P:4S)的土地当量比LER为1.2～1.3,都具有较强的间作产量优势。其中,4P:4S间作体系2年平均的LER为1.26,间作优势最大。4P:4S间作马铃薯的农田蒸散量ET与单作马铃薯的ET相比差异不显著。单作向日葵和间作向日葵的农田蒸散量ET无显著差异。虽然,2P:2S间作模式和4P:4S间作模式的马铃薯水分利用效率WUE比单作分别降低了81%和66%,但2种间作模式下向日葵的水分利用效率与单作相当。因此,在马铃薯和向日葵间作模式中,整体的水分利用效率提高了,水分当量比WER在1.2～1.3,其中4P:4S间作系统的水分当量比2a均为1.3,说明该体系具有显著的水分利用优势。综合分析认为,马铃薯/向日葵间作特别是4P:4S间作模式有利于提高土地生产力和农田水分的利用效率,在可持续雨养农业发展中具有很好的应用价值。     

向日葵和马铃薯间作条件下氮素的吸收和利用

间套作不但能提高作物产量和资源利用效率,也是有效降低土壤风蚀的重要措施。明确间套作体系中氮素竞争与互补机理,提高氮素利用效率对区域农业可持续发展有着重要意义。该研究于2010年和2011年在内蒙古武川进行了大田试验,利用半微量凯氏定氮方法测定植株各器官氮素含量和氮吸收量,探讨间作中作物对氮素吸收和利用的特征。结果表明,从系统角度出发,向日葵和马铃薯间作系统的氮吸收当量比(NER)为0.95～1.02,差异不显著,这种间作模式对作物氮的吸收效率没有影响。从作物角度出发,间作没有显著提高向日葵的氮素吸收和利用效率,却降低了系统中马铃薯的氮素吸收和利用效率。间作中,向日葵氮偏吸收当量比为0.53～0.74,大于其种植比例(50%),说明间作向日葵具有显著的氮素竞争和吸收优势;而马铃薯氮偏吸收当量比为0.28～0.42,低于其在间作中所占的比例(50%),处于显著劣势。间作马铃薯产量(鲜薯质量,80%含水率)的氮素生理利用效率(NPE)为249.2g/g,略低于单作(269.8g/g),其中4行马铃薯:4行向日葵(4P:4S)间作马铃薯的NPE为238.2g/g,显著低于单作。4P:4S间作向日葵产量(籽粒质量,12%含水率)的NPE为30.1g/g,高于单作(25.9g/g)和2行马铃薯:2行向日葵(2P:2S)间作的NPE(22.8g/g)。在4P:4S间作模式中,向日葵的NPE有所提高,作为代价,降低了马铃薯的NPE。间作中马铃薯的收获指数HI(0.83)低于单作(0.87),间作向日葵的HI(0.40)高于单作的HI(0.33)。间作作物NPE的变化主要受作物收获指数HI的影响。     

江西红壤旱地玉米||大豆间作模式对作物产量及种间关系的影响

江西红壤旱地光热水资源充沛,为农业发展提供了优越的自然条件。为筛选江西红壤旱地间作优势明显、群体产量与经济效益较优的玉米||大豆的种植模式,于2018—2019年设置7个处理:玉米||大豆间作带宽2 m、行比2∶2,带宽2.4 m、行比2∶3,带宽2.4 m、行比2∶4,带宽2.8 m、行比2∶3,带宽2.8 m、行比2∶4,及玉米单作和大豆单作,分析了两年间不同玉米||大豆间作模式下带宽行比变化对作物产量及种间关系的影响。结果表明:1)玉米大豆单作产量显著高于各自间作产量;间作处理中,带宽2.4 m、行比2∶4模式下作物群体平均产量为6801.88 kg·hm–2,较带宽2.4 m、行比2∶3模式增产7.56%,说明适宜带宽模式下增植1行大豆有利于作物增产;带宽2.4 m、行比2∶4模式两年平均经济效益为15 822.96元·hm–2,较玉米、大豆单作平均经济效益增加9.90%、209.48%,说明间作种植模式相比于单作有利于提高农民经济效益。2)2019年试验中,带宽2.4 m、行比2∶4模式下土地当量比(LER)最高,为1.77,与其他间作处理呈显著性差异,该模式下两年平均LER为1.59,相较于带宽2.0 m、行比2∶2 (1.55),带宽2.4 m、行比2∶3 (1.44),带宽2.8 m、行比2∶3 (1.35),带宽2.8 m、行比2∶4 (1.44)间作模式表现出较好的土地生产能力。3)带宽为2.4 m或2.8 m时,增植1行大豆, LER分别提高10.42%、7.41%,玉米实际产量损失指数(AYLM)分别提高77.01%、59.02%,玉米侵占力(AM)分别提高91.89%、82.22%,玉米竞争比率(CRM)分别提高38.69%、24.11%,经济效益(EB)分别提高8.38%、4.80%,玉米收获指数(HI)分别提高6.12%、6.25%,说明适宜带宽模式下增加大豆行可以提高间作玉米的竞争优势,以此来提高作物产量与经济效益。行比为2∶3或2∶4时,带宽由2.4m增至2.8m,LER分别减小6.67%、9.66%,AYLM分别减小42.62%、59.79%, AM分别减小64.44%、73.17%, CRM分别减小19.15%、33.14%, EB分别减小10.23%、13.99%,玉米(HI)分别减小2.08%、0.51%,说明不同行比配置模式下增加带宽均会削弱间作玉米的竞争优势,使得群体产量和经济效益降低。综上,带宽2.4 m、行比2∶4种植模式能较好地协调作物种间关系,土地产出率较高,经济效益较优,可作为江西红壤旱地适宜的玉米||大豆间作模式。     

内蒙古阴山北麓旱农区马铃薯间作模式的生产力与水分利用

马铃薯是内蒙古阴山北麓的主要农作物之一,优化马铃薯种植模式,可以提高马铃薯产量,遏制土壤肥力退化,促进农业可持续发展。本研究于2009—2014年进行了6 a的大田小区定位试验,研究了马铃薯与苕子或莜麦间作对土地生产力及水分利用效果的影响。结果表明:马铃薯/苕子和马铃薯/莜麦2种间作模式具有较强且程度相当的间作产量优势,土地当量比分别为1.59~2.24和1.56~2.22。间作并不会显著增加或降低作物的耗水量,马铃薯、苕子和莜麦于不同种植年的耗水量有差异,最大降幅分别可达25.1%、23.7%和25.5%。间作可显著提高间作系统的水分利用效率,具有显著的水分利用优势(水分当量比分别为1.59~2.01和1.55~2.24),且主要体现在苕子和莜麦作物上。此外,间作体系的水分利用效果还与当年的降雨量关系密切。综合分析认为,马铃薯间作有利于整个间作系统农田生产力和水分利用效率的提高,且对苕子和莜麦的提升效果更佳。     

覆膜对玉米间作豌豆干物质积累与分配的影响

分别对玉米、豌豆带进行覆膜、不覆膜处理做大田试验,研究豌豆-玉米间作体系的产量和干物质积累与分配的变化。结果表明:覆膜比不覆膜显著提高了作物的籽粒产量和生物学产量。单作覆膜比不覆膜玉米增产9%,豌豆增产21%;间作经济产量,玉米覆膜豌豆不覆膜处理的玉米比间作无膜处理的玉米增产11.70%,全膜覆盖比间作无膜处理的豌豆增产24.40%。土地当量比(LER)除玉米不覆膜豌豆覆膜的小于1外,其他处理LER为1.09~1.24,表现出明显的间作优势。两作物养分向籽粒的转移率和贡献率均为茎大于叶,覆膜提高了干物质向籽粒的转移率和贡献率。玉米覆膜豌豆不覆膜处理是本研究中间作优势最明显的覆膜方式,而玉米不覆膜豌豆覆膜处理会造成资源浪费,不利于豌豆-玉米间作体系的产量积累。     

间作玉米马铃薯土壤水氮协同吸收特征研究

土壤水氮协同吸收对玉米、马铃薯产量维持具有重要作用。本研究通过盆栽试验,采用滴灌补水方式,动态定量监测了玉米(Zea mays)马铃薯(Solanum tuberosum)间作条件下,作物不同生育期表观耗水量变化和水分利用差异,并通过各生育期表观耗水量和植株氮含量变化,分析了水分吸收与氮素在植株累积中的关系。结果表明,玉米马铃薯间作有明显产量优势,土地当量比(LER)为1.36,玉米种间竞争力强于马铃薯(ARF0)。与单作相比,间作玉米总表观耗水量减少16.67%,间作马铃薯总表观耗水量增加15.44%,两种间作作物表观耗水量差异不显著。作物整个生育期,与单作相比,间作玉米氮素累计吸收量减少96.30%,间作马铃薯减少83.66%,间作作物中,玉米高于马铃薯151.53%。全生育期作物表观耗水量与氮素累积吸收量均呈显著正相关关系,且越到后期越明显,其中,抽穗至成熟期为玉米水-氮协同吸收关系最紧密时期,单作玉米相关系数0.717,间作玉米相关系数0.814,块茎形成期至淀粉积累期为马铃薯水-氮协同吸收最明显时期,单间作马铃薯相关系数分别达到0.808和0.875。综上,玉米马铃薯间作促进作物水-氮协同吸收作用,且随生育期推移越显著。     

玉米与马铃薯的间作优势和种间关系对氮投入的响应

氮是农业生产投入最大的土壤养分资源,有研究表明,氮投入影响间作体系的生产力优势。然而作为重要的旱地间作模式,玉米与马铃薯间作体系对氮投入的响应机理并不清楚。本研究通过大田试验,探讨氮投入下玉米与马铃薯间作的生产力优势特征、种间关系和作物生长以及地上部生物量的分配规律,结果表明:施氮降低玉米和马铃薯间作的土地当量比（LER）;在初花期显著增加间作玉米的竞争能力,抑制间作马铃薯的竞争能力;收获期则增加间作玉米的叶生物量、叶面积和茎叶比,降低间作马铃薯的叶面积、叶生物量、茎生物量和茎叶比,但对两种作物的比叶面积均无影响。综合以上结果,尽管该间作模式在氮投入下产量增加,但种间竞争加剧,间作优势呈现降低趋势。     

施磷对西北沿黄灌耕灰钙土玉米/鹰嘴豆间作产量及种间相互作用的影响

本试验在西北沿黄有效磷含量较低的灌耕灰钙土上研究了田间施磷水平对单作和间作玉米、鹰嘴豆的根际酸性磷酸酶活性、产量和土地资源利用效率的影响。结果表明,在不施磷(P0)和施磷量为40kg·hm-2(P40)时,玉米/鹰嘴豆间作系统的生物学产量或经济产量的土地当量比(LER)均小于1,间作系统未表现出土地资源利用的优势,主要原因是鹰嘴豆产量降低;当施磷量为80kg·hm-2(P80)时,LER1,间作系统表现出土地资源利用优势。P0、P40和P80处理间作玉米产量分别比相应单作增产3%、12%和19%;间作鹰嘴豆产量P0和P40处理显著低于单作。从玉米出苗到鹰嘴豆收获的间作作物共生期内,间作玉米相对于鹰嘴豆具有较强的水分和养分等资源的竞争力(Amc0),从鹰嘴豆生长动态曲线可以看出,P0、P40处理这种竞争在共生期明显,P80处理竞争不明显。各施磷水平下,间作玉米的收获指数高于单作,而间作鹰嘴豆的收获指数低于单作。鹰嘴豆通过分泌酸性磷酸酶促进玉米对有机磷利用的种间互惠作用未体现,两次取样中,不施磷时,间作鹰嘴豆根际土壤的酸性磷酸酶活性低于单作。基于本研究,西北沿黄灌耕灰钙土施磷量为0和40kg·hm-2时,玉米/鹰嘴豆间作系统无明显的间作优势,磷肥量为80kg·hm-2时表现出较为明显的间作优势。     

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。     

不同间作模式对鲁西北地区玉米-大豆群体光合物质生产特征的影响

为了明确与鲁西北地区生产水平和生态条件相适应的间作模式,选用登海605和德豆17为试验材料进行大田试验,以单作玉米(SM)和单作大豆(SS)作对照,设置玉米和大豆2∶4间作(IC1)、2∶6间作(IC2)、4∶4间作(IC3)和4∶6间作(IC4)共4个处理,分析了不同间作模式对玉米-大豆间作群体光合物质生产特征的影响。结果表明,IC3优势明显,群体籽粒产量略低于SM,但差异不显著;间作处理的土地当量比(LER)和相对拥挤系数(K)均高于单作,表明玉米、大豆在间作模式下较单作具有显著的间作优势;侵占力(A)和竞争指数(CR)的变化规律均表明在间作栽培条件下,玉米相对于大豆为竞争优势物种;间作群体经济产值显著高于SM和SS,增值范围为13.93%~22.95%,其中IC3的经济产值最高,分别比SM、SS增加4 144.46元·hm~(-2)和3 546.88元·hm~(-2)。间作群体具有较高的叶面积指数、群体光合势、作物生长率和净同化率,保证了较高的群体干物质积累量,但群体收获指数较低,限制了群体籽粒产量的提高。由于边际优势,间作玉米处理的单株各器官和地上部总重以及收获指数均显著高于单作处理,间作处理之间差异不显著;间作大豆与间作玉米表现规律相反,存在一定的负间作效应。因此,在本试验条件下,玉米-大豆4∶4间作模式下复合群体配置相对合理,生产优势明显。本研究为玉米-大豆间作大面积推广提供了理论依据。     

虚拟土的基本理论问题研究

虚拟土研究具有重要的理论意义和实际价值,它为合理调整粮食种植结构与贸易政策、优化农业结构、推进生态环境建设和深化农用地价值研究等提供了全新的视角。我国学术界关于虚拟土的研究相对较少,且仅仅处于起步阶段。该研究对虚拟土的基本理论问题进行了探索,主要包括:厘定了虚拟土的命名、内涵与特点,分析了虚拟土的研究意义、理论基础和研究方法,探索了虚拟土的研究内容,并对虚拟土的测度方法进行了改进。     

土地经济系数宏观分区计算方法比较研究

论述了土地经济系数的设置意义和确定目标，针对土地经济系数宏观分区计算，分析比较了逐级计算法、相关计算法、区划采样法和统计指标法四种思路及其数学处理方法，并通过实际计算进行了验证。为农用地分等成果的土地经济系数平衡汇总提供了依据。     

土地经济系数宏观分区计算方法比较研究

论述了土地经济系数的设置意义和确定目标,针对土地经济系数宏观分区计算,分析比较了逐级计算法、相关计算法、区划采样法和统计指标法四种思路及其数学处理方法,并通过实际计算进行了验证.为农用地分等成果的土地经济系数平衡汇总提供了依据.     

毛乌素榆林沙区沙产业发展战略研究

分析了毛乌素榆林沙区发展沙产业的资源优势、技术优势和区位优势,并根据该区沙产业发展现状及存在的问题,提出加速该区沙产业发展的对策。     

县域耕地的样地法评价

该文首先进行了县域耕地样地法评价的方案设计，该方法的核心是在耕地质量分计算中，将评价单元的特征与设置与评价区域内的标准样地进行对比后完成的。然后应用样地法将河南省南阳市卧龙区的耕地评价为Ⅰ～Ⅷ等。Ⅰ～Ⅲ等的耕地中，有87.6%的面积分布在冲积、湖积平原区；Ⅳ～Ⅵ等耕地中，有61.4%的面积分布在垄岗区；而Ⅶ、Ⅷ等耕地集中分布在丘陵区。样地法所划分耕地等别的分布在总体上合理地体现了不同地貌类型及土壤条件下耕地质量的差异。利用210个样点单元的标准粮产量与其对应样地法耕地质量分进行线性拟合，判定系数等于0.876的含义是指标准粮产量的变异中有87.6%是由耕地质量分引起。样地法耕地质量分的高低较好地反映了耕地的生物生产力水平。所以，所设计的样地法可为中国县域样地法耕地评价提供方法与模式参照。     

耕地适宜性评价在村级土地利用规划中的应用——以义乌市岩南村为例

为更好地保护耕地并合理制定村级土地利用规划,在对耕地质量进行评价的同时,需综合考虑耕地在经济发展过程中面临的压力问题.从耕地的自然生产潜力和耕地发展压力两个方面构建耕地适宜性评价体系,运用层次分析法确定指标权重.以浙江省义乌市岩南村为例进行了该指标体系的应用研究,利用GIS作为辅助手段,将岩南村划分为9个适宜性评价区域,评价分析了各区域内土地资源配置方向,探讨了评价结果在村级土地利用规划中的应用途径和方法.分析结果表明,该评价方法可为村级土地规划中耕地的合理利用提供决策支持.     

土地开发整理与耕地质量管理

讨论了土地开发与土地整理的内涵，分析了土地开发整理在实施耕地总量动态平衡中的作用，强调了在通过土地开发整理补充耕地的过程中，应对占用的和开发整理增加的耕地进行地力鉴定；对开发整理项目区的土地进行宜耕评价；加强对土地开发整理区内耕地的环境管理。     

中国土地整治战略重塑与创新

中国土地整治自1997年发展至今,内容不断丰富、功能不断拓展,对于实行中国最严格的耕地保护和节约集约用地制度的作用越来越显著。该文回顾了近20 a来土地整治的理论研究和实践探索,认为中国土地整治经过3个阶段的发展,正在经历1次新的调整,迈向以生态理念为导向的第4阶段。当前,中国土地整治存在的主要问题是:国土综合整治实践程度较低,资源环境压力没有得到有效缓解,建设用地整治的实施效果区域差别大,土地生态整治实践水平不高,土地整治资金稳定性不足。为适应时代发展要求,一要创新理念,引导土地整治向绿色化为主导特征的方向转变;二要顺应发展要求,重构土地整治新战略,稳定布局、消除障碍、阻止退化、修复污染,分类型、分区域、分程度规划组织土地整治工程项目;三要重点建设生态良田,使中国高标准生态良田达到6.67×107 hm~2以上;四要依托土地整治工程实施全面节地战略;五要推进土地综合整治,优化土地利用空间格局;六要加强示范建设、完善政策机制。     

土地整理的效益分析

土地整理效益研究是土地整理理论及实践研究的一个重要组成部分，分析土地整理活动对经济发展、生态环境、社会发展等引起的效应，不仅可以丰富土地整理的理论，而且对规范与指导土地整理的实践活动也具有重要现实意义。土地整理具有效益的统一性，土地整理的经济效益表现为土地整理活动对国民经济与整理区农户的影响；土地整理的生态环境效益表现为土地整理活动对自然生态系统结构、功能与环境的影响；土地整理的社会效益表现为土地整理活动对农村社会环境、社会经济与自然资源合理利用的贡献与影响；土地整理的景观效益表现为土地整理活动对农村景观的影响；而土地整理的综合效益为土地整理经济效益、生态环境效益、社会效益与景观效益的综合。     

基于计量经济模型的中国耕地数量变化政策与资产因素分析(简报)

耕地保护是中国土地管理科学中的难点之一,科学辨识其驱动因子具有重要的现实意义.该文在假设其他影响因子不变的情况F,构建了基于资源-资产-政策理念的土地利用概念模型,采用计量经济面板数据方法,以中国国家尺度及东中西部区域尺度上 1998～2002年耕地变化过程为例证,重点对土地资产-政策因子进行研究.结果表明:1)在国家尺度上,增强上地政策管理力度、降低农用地增值收益倍数(提升失地农民保障水平),增加耕地投入水平有助于耕地保护;化肥施用量的增加将会造成耕地减少;农业总产值比重、种植业生产水平及农户经营耕地面积没有显著的解释效用;2)在区域尺度上,提升耕地保护政策贯彻力度、提高被征地农户补偿水甲、增加耕地投入均有利于耕地保护;东部地区农业总产值比霞的降低、西部地区灌溉面积适量减少对耕地保护起到了积极的作用.综合"资源-资产-政策"三方面因素可以更好地解释耕地保护的行为,并有针对性地改进和加强耕地保护工作.