横、顺坡垄作对黑土坡面侵蚀-沉积周期规律的影响

我国东北黑土区的水土流失和土地退化正严重制约着东北地区农业经济发展,威胁国家粮食生产安全。掌握不同垄作方向耕作措施下的东北黑土区土壤侵蚀规律,对合理布设水保措施、控制水土流失等具有重要意义。采用¹³⁷Cs示踪技术并结合小波分析方法,对不同垄作方向坡耕地土壤侵蚀-沉积速率的空间变化规律开展研究。结果表明：(1)横、顺坡垄作坡面¹³⁷Cs平均浓度分别为1 802 Bq·m^-2和1 770 Bq·m^-2,均小于当地背景值2 417 Bq·m^-2,说明在两种垄作方向下均发生了不同程度的土壤侵蚀。(2)横坡垄作的坡面平均侵蚀速率(1 341 t·km^-2·a^-1)小于顺坡垄作(1 477 t·km^-2·a^-1),表明在长期平均条件下前者的水土保持作用优于后者。尽管研究区土壤侵蚀属于轻度侵蚀,但其侵蚀速率远大于黑土区的土壤容许流失量(200 t·km^-2·a^-1     

改进WHCNS模型模拟耕作方式对作物生长和水分利用效率的影响

耕作改变了土壤物理特性,进而影响了作物生长和水分利用,定量研究不同耕作方式下的农田土壤水分动态与作物生长过程是制定合理耕作制度的基础。该研究在土壤水热碳氮模拟模型（Soil Water Heat Carbon Nitrogen Simulator,WHCNS）的基础上耦合了EPIC模型的土壤耕作模块,构建了适用于不同耕作方式的土壤水热碳氮过程模拟模型。利用华北平原南部河南商丘试验站2015-2017年实测的不同耕作方式下（深耕、免耕和轮耕）的土体储水量、叶面积指数、地上部干物质质量和产量数据对改进后的WHCNS模型进行了校验和模拟效果评价,并模拟分析了不同耕作方式对冬小麦和夏玉米农田蒸散量、作物产量和水分利用效率的影响。结果表明,所有处理的土体储水量、叶面积指数和地上部干物质质量模拟值与实测值的相对均方根误差均小于30%,一致性指数均大于等于0.90,纳什系数均大于等于0.58,决定系数均大于等于0.90,作物产量模拟值与实测值的决定系数达到0.99。两季冬小麦,与深耕和免耕相比,轮耕的蒸散量分别降低了8.8%～10.8%和13.8%～21.0%,水分利用效率分别提高了6.7%～9.4%和15.7%～24.9%。两季夏玉米,与深耕和轮耕相比,免耕的蒸散量分别降低了12.5%～12.9%和20.7%～22.2%,水分利用效率分别提高了13.4%～15.2%和29.1%～31.3%。耕作方式对产量的影响并不明显。总体而言,改进后的WHCNS模型可以较好地模拟华北平原不同耕作方式下土壤水分与作物生长的动态过程。     

基于离散元法的茶园仿生铲减阻性能研究

针对茶园土壤板结较为严重、行距小、耕作阻力大且易使耕作机构发生缠绕等问题,提出了一种基于离散元法的仿生铲,并对其进行减阻性能研究。使用离散元仿真与试验结合的方法对茶园板结土壤的物理参数进行测量。以鼹鼠爪趾为原型,结合其挖掘动作,设计出基于四杆机构的耕作机构,并使用离散元的方法研究鼹鼠爪趾的趾尖、趾廓及两者复合的仿生特征的减阻效果。离散元仿真结果表明,在各个耕作条件下,趾尖仿生特征的平均扭矩减小比例和功耗减少比例分别为1.72%~5.04%和1.58%~4.84%,趾廓仿生特征的平均扭矩减小比例和功耗减少比例分别为34.06%~39.29%和29.02%~34.73%,复合仿生特征的平均扭矩减小比例和功耗减少比例分别为36.61%~42.06%和30.84%~38.15%,说明趾尖和趾廓两个仿生特征的减阻效果在一定程度上可以叠加,复合后的仿生特征有更好的减阻效果。     

土壤肥沃耕层构建模式

详细介绍土壤的物质组成及作用,论述构建土壤肥沃耕层对农业生产的重要意义及我国土壤耕层构建模式的发展历程,介绍一种将深翻和秸秆还田结合起来的土壤肥沃耕层构建新模式,为提高土壤耕层的肥力提供参考。     

玉溪玉米茬免耕直播油菜杂草的防除

在对当地油菜苗期杂草种类调查的基础上,选择触杀型复合除草剂2K草甘膦和土壤封闭型除草剂禾耐斯(乙草胺)组合处理玉米收获后免耕直播油菜田。45 d后调查,对照区有16科27种杂草发生,处理区8种杂草少量发生,平均株防效为97%,平均鲜重防效为95%。     

休闲期深翻覆盖配施氮磷肥对旱地小麦群体动态、叶面积的影响及其与产量的相关性

采用大田试验方法,研究了休闲期深翻覆盖配施氮磷肥对旱地小麦群体动态、叶面积的变化及其与产量相关性的影响。结果表明,氮磷比为1∶0.5和1∶0.75时,增加施氮量可提高各生育期群体茎数、单株叶面积及成穗率,可显著提高可育小穗数、干物质量,降低不可育小穗数,从而提高穗数、穗粒数及产量;施氮量为150 kg/hm2时,增加施磷量可提高各生育期群体茎数、单株叶面积及成穗率,可显著提高可育小穗数、干物质量,可提高产量及其构成因素,其中,氮磷比为1∶1较1∶0.5提高成穗率13.10%,从而提高穗数22.7%,提高穗粒数3.79%,提高产量18.92%;施氮量为180 kg/hm2时,各生育期群体茎数、单株叶面积、成穗率、穗长、可育小穗数、不可育小穗数、干物质量以氮磷比为1∶0.75最高,1∶1居中,1∶0.5最低,其中,氮磷比为1∶0.75较1∶0.5提高成穗率11.43%,提高穗数19.35%,提高穗粒数4.95%,提高产量17.31%;施氮量为180 kg/hm2时,氮磷比为1∶0.75对各生育期群体茎数、叶面积、成熟期农艺性状、产量及其构成因素的影响较施氮量为150 kg/hm2、氮磷比为1∶1时效果更好。相关分析表明,各生育期群体茎数与穗数、穗粒数密切相关,且与穗数关系更密切;生育中后期单株叶面积与穗数、穗粒数相关较密切,且与穗数关系更密切。总之,休闲期深翻覆盖配施氮肥180 kg/hm2、氮磷比为1∶0.75时更有利于促进群体有效分蘖,提高成穗率;有利于提高叶面积,从而提高干物质量;有利于提高穗数、穗粒数,最终提高产量。     

玉米茬原垄卡种大豆对其生长及产量的影响

为了明确玉米茬原垄卡种大豆模式的增产情况,采用大区对比研究方法,在黑龙江省八五三农场进行玉米茬原垄卡种大豆与常规大豆耕作模式比较试验。结果表明:在大豆苗期及始花期,原垄卡种模式的大豆株高、干物质和叶面积低于传统耕作种植模式,而在结荚期至成熟期高于常规大豆耕作模式。原垄卡种模式不同土层的土壤含水量均高于常规大豆耕作模式,而不同土层土壤容重均低于常规大豆耕作模式;原垄卡种较常规大豆耕作模式产量增加10%。     

垄改平对土壤水分及玉米产量的影响

为了完善保护性耕作技术,以玉米品种克单14为试验材料,研究常规垄作、灭茬平作、留茬平作对玉米生长发育的影响。结果表明:常规垄作可以促进玉米生长发育,提高苗期地温,灭茬平作和常规垄作处理较留茬平作处理增产。     

农业生态系统长期试验特征分析——基于中国农业生态系统长期试验资料

农田长期定位试验是研究农田长期生态过程及其环境效应和调控措施的重要手段。作为2种最普遍和频繁的农业生产活动,施肥和保护性耕作对农田生产力和生态环境过程产生深刻影响。本文通过检索、收集1979－2009年有关我国农田长期施肥和保护性耕作试验的研究论文,提取试验案例中试验站点分布、土壤类型、作物系统、监测区间及建站时间、管理措施、研究内容、试验小区面积及站点管理单位等实验要素及相关信息,并分析其分布特征。在此基础上,探讨我国农业生态系统长期试验存在的问题及今后的发展方向并提出对策。