京郊保护地秋季番茄的氮素供应及利用

研究了氮素供应水平对保护地番茄产量、养分吸收和氮素利用的影响。结果表明,氮素供应量(N)为225kg·hm~(-2)时番茄的产量最高,但随着施氮量的增加,番茄产量反而有所下降。增施氮肥对番茄地上部N、P、K的吸收没有明显的影响。在京郊传统生产条件下,保护地番茄生产相对合适的氮素供应水平(播前根层起始土壤无机氮含量+化学氮素用量)为510 kg·hm~(-2),但如果考虑番茄生长期间土壤氮素的矿化作用,番茄生产的氮素供应水平应为584kg·hm~(-2)。     

不同混施钝化剂对水稻吸收累积Cd的影响

将石灰、赤泥和高岭土按不同比例混合(施用总量为4500kg hm-2)施加于Cd污染稻田土壤,根据混合比例不同设置CK(常规种植)、T1(1∶7∶4)、T2(3∶5∶4)、T3(4∶4∶4)和T4(6∶2∶4)共5个处理,探究不同混施钝化剂对水稻吸收累积Cd的影响。结果表明:4种混施处理能够显著降低土壤有效态Cd含量,较CK相比依次降低了28.0%、40.9%、43.4%和57.4%。4种混施处理能够不同程度地降低水稻各部位对Cd的吸收累积,籽粒的Cd含量依次降低47.1%、49.2%、55.5%和81.6%,T2、T3和T4处理水稻籽粒中Cd含量达到了食品安全国家标准(G B27622017,Cd≤0.2mg kg-1)。土壤有效态Cd含量与水稻根、茎、叶和籽粒中Cd含量的Pearson相关系数分别为0.826、0.709、0.778和0.532,均达到显著相关。不同处理根系富集系数依次为5.03、1.83、2.22、1.32和0.90,钝化处理显著降低了水稻根系对Cd的富集能力。各处理水稻产量以及籽粒K、Mg元素含量没有显著差异,T1到T4处理Ca元素含量依次增加。综合分析,T4处理对于降低土壤中有效态Cd含量以及水稻籽粒中Cd含量效果最佳,且没有降低水稻产量和与稻米品质密切相关的K、Mg和Ca元素含量。     

提高小麦单产的田间排水暗管规格模拟

改进内蒙古河套灌区田间排水系统的规格对灌区提升作物产量和保障粮食生产有重要现实意义,因此,在河套灌区对所构建的分布式SWAP-WOFOST模型进行了参数率定和验证,然后,对2000—2010年灌区春小麦种植条件下适宜的田间排水暗管规格进行探讨,并模拟评价了该条件下作物产量和水分生产力(WP)的时空分布特征。结果表明,所构建的分布式模型在河套灌区具有较高的适应性。春小麦种植条件下,灌区大部分耕地面积推荐采用田间排水暗管的规格为间距100.0m或75.0m,埋深为2.5m。相比现有排水系统,采用推荐的排水暗管规格,春小麦多年平均作物产量提高了18.5%,多年平均WP提高5.2%。研究结果为进一步改进灌区田间排水系统的效果提供了一定的参考。     

美国养分管理政策法规对中国的启示

本丈整理了美国养分管理政策法规,各主要州的贯彻落实和典型案例,并着重分析了美国针对农业环境污染的主要源头--集约化畜牧业养分管理的政策法规,提出了对中国养分管理政策法规建立的启示.     

中国农田生态系统氮素平衡模型的建立及其应用

借助物质流分析中"输入=输出+盈余"的物质守恒原理,以氮素养分为介质建立中国农田生态系统氮素平衡模型,然后用2004年中国农业统计资料和文献查询获取的参数,估算中国不同地区的氮养分输入输出以及养分盈余并分析养分产生的环境效应。模型计算结果表明,2004年农田生态系统通过挥发、反硝化、植株蒸腾、淋溶径流和侵蚀等途径损失的氮为1132.8万t,盈余在农田生态系统土壤中的氮为1301.2万t;通过损失途径进入环境中的氮养分和盈余在农田生态系统中的单位面积耕地氮养分负荷高风险地区均集中在中国的东南沿海和部分中部地区。优化化学氮肥用量,有机氮肥与化学氮肥配合施用是降低农田生态系统氮养分污染潜势的最基本措施,针对中国不同地区因地制宜地制定合理种植结构和推广农田精准化施肥也是十分必要的。     

应用实测含水率剖面估算冬小麦相对根长密度分布

根长密度是根系研究中不可缺少的一个参数，但其适时准确的测定却存在相当的困难。该文应用平均根系吸水速率反求方法，提出了在已知两个实测含水率剖面的条件下，估算相对根长密度分布的方法，并通过田间实验和土柱实验对该方法进行了检验，结果表明：该方法可以较好地估算相对根长密度的分布，为土壤水分运移的连续模拟提供较为可靠的参数。     

阿特拉津在饱和砂质壤土中非平衡运移的模拟

针对农药阿特拉津在稳定流场饱和砂质壤土中的运移 ,根据平衡与非平衡假设条件下对流—弥散方程数学模型的解析解 ,基于易混合置换实验获得的阿特拉津和示踪溶质Br- 的穿透曲线及批量平衡法求得的阻滞因子 ,应用CXTFIT 2 0软件 ,通过拟合土柱实验中溶质的出流浓度变化 ,估算了模型的有关参数 ,在此基础上模拟分析了实验土柱不同埋深处阿特拉津的出流浓度和累积淋溶量动态 ,结果表明 ,化学非平衡的两点模型对本文实验条件下阿特拉津运移的仿真具有较高的精度     

施硅对玉米生长及蒸腾速率的影响

以玉米为试验材料,研究了土培条件下施Si与水分胁迫对玉米生长、蒸腾速率、叶片ABA浓度等的影响。结果表明:无论是否存在水分胁迫,施Si对玉米地上部生物量无显著影响;无论是否施Si,停止供水4d后玉米生物量明显降低;施Si显著降低了玉米植株的蒸腾速率,停止供水后其蒸腾速率明显低于正常水分供应处理,且随胁迫时间的延长,蒸腾速率逐渐降低;无论是否存在水分胁迫,施Si明显增加了玉米叶片的ABA浓度,同时水分胁迫增加了玉米叶片的内源ABA浓度。     

华北平原农田生态系统土壤C、N净矿化及尿素转化研究

以华北平原区4个农田生态系统[京郊蔬菜大棚(GH)和河北栾城(LF)、河北南皮(NF)、山东惠民(HF)3个粮田]为研究对象,采用室内好气、恒温、避光条件下培养30.d,对比研究了不同海拔和不同农业扰动强度下的农田生态系统中耕层(020.cm)土壤的净N矿化、净硝化、净C矿化以及尿素的转化,旨在探索人类农业扰动强度和地理海拔对土壤供N潜力和尿素N转化的影响。结果表明,4个地区的土壤供N潜力分别为:14.4、13.2,17.7和16.5.mg/kg,说明高度熟化的华北区农田土壤供N潜力相对稳定。以施用有机肥为主的蔬菜大棚和以施用化肥为主的粮田对土壤供N没有显著影响。农田土壤净矿化后的供N形式主要是NO3--N。以施用有机肥为主的蔬菜大棚积累了较高的土壤有机质和全N,但是土壤净C矿化以及施用尿素后CO2的排放量均低于以施用化肥为主的粮田。尿素在各区域农田土壤中水解转化后均主要以NO3--N形式存在,NO3--N占尿素水解后无机N增量的98%9～9%;华北平原农田生态系统施入尿素态N.30d后,水解成有效态无机N的转化率为63.4%8～3.2%,即每克尿素态N在京郊蔬菜大棚(GH)、栾城高产农田(LF)、南皮农田(NF)和惠民农田(HF)土壤中转化为NO3--N的量分别为0.69、0.82、0.64和0.63.g/kg,同时可使相应区域农田的CO2排放量分别增加CO21.20、1.360、.67和1.58.g/kg。     

农田气象条件下阿特拉津在土壤中淋溶动态的数值模拟

阿特拉津(Atrazine)是我国华北地区夏玉米田常用的除草剂,而夏玉米生育期又是该地区的主要降雨时段,对这一时段Atrazine在田间尺度的淋溶风险进行评价,对保护浅层地下水环境具有重要意义。以北京市通州区永乐店试验站一块27 m×27 m的农田为背景,通过田间采样、测试分析土壤样品并收集2001年的气象数据,基于简化土壤水三维流场的柱模型假设,在同时考虑土壤水力学参数、Atrazine运移和吸附参数空间变异性的情况下,对该农药在农田尺度下淋溶动态的空间分布进行了数值模拟。在此基础上,对夏玉米不同生育期耕层20 cm深度处的土壤水负压、水流通量和Atrazine浓度的空间变异结构进行了地质统计学分析。结果表明,在整个夏玉米生育期内这三个参量的半方差模型基本上为球状模型,它们的变程多在8~10 m。本研究案例对布设农田尺度土壤水分和Atrazine动态监控网具有一定的参考意义。