江汉平原棉花合理施氮量研究

采用田间小区试验研究了江汉平原棉花合理施氮量。结果表明,在施用90 kg/hm~2 P2O5、180 kg/hm~2K2O和3 kg/hm~2持力硼基础上,利用线性+平台模型得到棉花中高产量水平下的合理施氮量为280 kg/hm~2。在不明显减产的条件下,从提高氮肥当季利用率、尽量降低氮肥投入的角度,可以将氮肥用量降低到240kg/hm~2左右,在此施氮水平下仍然可能通过改进田间管理措施获得高产。因此,江汉平原棉花氮肥减量空间为20~60 kg/hm~2。     

苗期甘蔗氮高效基因型评价指标的筛选

本研究通过低氮压力选择,筛选出甘蔗氮高效种质,分析影响甘蔗氮高效的重要指标,为甘蔗氮高效育种及栽培提供理论依据。以58份甘蔗种质资源为材料,在苗期采用正常供氮（2 mmol/L N）和低氮（0.2 mmol/L N）处理,分析甘蔗植株形态、干重及氮素在各器官中累积分配的特征。通过主成分分析方法筛选影响甘蔗氮高效利用的重要指标,通过聚类分析对58份种质进行聚类。结果表明,低氮（0.2 mmol/L N）处理可以明显从植物形态区分不同种质的氮利用差异,58份种质低氮条件下的干重范围为0.64~14.75 g/株,氮累积量为5.53~63.00 mg/株,氮利用率范围为115.40~279.30 g/g。对低氮压力下甘蔗干重及氮累积等25个指标进行主成分分析后,提取出4个主要成分,总贡献率为92.35%。通过高、低氮条件下与氮利用效率有关的氮转移系数及基因潜力等19个指标分析后提取出5个主成分,总贡献率为82.21%。影响甘蔗氮高效的重要指标有甘蔗的干重（全株、叶、根）、氮累积量（全株、叶、茎）、氮利用率（全株、叶）、叶的相对氮利用率、茎的基因潜力、茎的相对干物质量和茎的相对氮累积量。经聚类分析后初步将58份甘蔗种质分为氮高效基因型、偏氮高效基因型、偏氮低效基因型和氮低效基因型。     

建设用地集约利用评价指标的权重确定方法研究

基于建设用地集约利用评价指标,应用文献统计法和综合分析法,阐述了中国建设用地及建设用地集约利用评价指标权重赋权方法的现状,着重研究了各种权重确定方法在建设用地集约评价中的实践应用,并对其进行总结和讨论,探讨了建设用地集约利用评价指标权重确定方法的发展趋势.     

长期绿肥与氮肥减量配施对水稻产量和土壤养分含量的影响

为探明湘南双季稻区绿肥还田下的氮肥适宜施用量,设计了始于2008年冬季开展的长期田间定位试验(2009-2017),研究绿肥与氮肥减量配施对双季稻的产量、氮肥农学效率、氮肥偏生产力以及2017年稻田耕层土壤养分含量的影响。共设计6个施肥处理:不施氮肥空白对照、仅紫云英、习惯施肥、紫云英与100%无机氮配施、紫云英与80%无机氮配施、紫云英与60%无机氮配施。结果表明:与习惯施氮量相比,绿肥结合习惯施肥以及绿肥与化肥氮减量20%~40%配施均能保持甚至提高2009-2017年稻谷周年产量,显著提高早、晚稻氮肥偏生产力和氮肥农学效率。绿肥与化肥氮减40%时,产量变异系数最低和产量可持续指数最高。试验9 a后,与2008年相比,稻田土壤有机质和全氮含量呈上升趋势。与习惯施肥相比,绿肥与化肥氮减量20%~40%能维持土壤磷素与钾素的供给。综合考虑,紫云英还田下,化肥氮减施40%仍能获得高产稳产,且氮肥利用率最高,产量稳定性最好,并可缓慢提高土壤肥力,是湘南双季稻种植区较好的施肥模式。     

河套盐碱地不同利用方式土壤盐碱化特征差异分析

为研究河套平原盐碱地在不同利用方式对土壤盐碱化特征分布的影响,通过野外调查取样和室内分析相结合的方法,对5种土地利用方式下(林地、农用地、牧草地、改良地、盐荒地)不同深度土壤剖面形态特征、可溶盐含量、盐分离子组成、总碱度、pH、碱化度等指标的变化规律进行了系统研究。结果表明:不同利用方式土壤剖面土体结构、颜色、根系分布、石灰性反应及碱化层分布均有明显差异;土壤剖面的可溶性盐、阴阳离子分布因土地利用方式不同而存在差异,牧草地和林地土壤剖面可溶性盐呈"橄榄"型、盐荒地和改良地呈"表聚"型、农用地呈"底聚"型;土壤pH、碱化度和总碱度在剖面中的分布特征基本一致,呈"S"型;经不同利用方式土壤的盐化程度和碱化程度均有所下降,与盐荒地相比,农用地盐碱化指标下降的最为显著(P0.05),其中0—20 cm土壤全盐量降至0.88 g/kg,pH降至7.83,总碱度、ESP降至0.17 cmol/kg和12.54%,表明苏打盐碱地经农用后更有利于土壤脱盐化过程和脱碱化过程;土壤全盐量、Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_4~(2-)、总碱度、pH可作为控制区域盐碱化的主要因子。研究结果为阐明河套平原盐碱地的盐碱化过程及盐碱化土壤利用模式提供技术参考。     

行距比例及密度对绿洲灌区玉米水分利用效率的互作效应

探究是否可以将行距比例和种植密度集成于同一作物生产系统中来提高作物产量,增加水分利用效率。以玉米"五谷568"为研究材料,于2017—2018年进行大田试验,设7∶3(L_1,宽行56 cm∶窄行24 cm),6∶4 (L_2,宽行48 cm∶窄行32 cm),5∶5(L_3,等行距40 cm) 3个行距比例水平,82 500株/hm~2(D_1)、90 000株/hm~2(D_2)、97 500株/hm~2(D_3)、105 000株/hm~2(D_4)、112 500株/hm~2(D_5) 5个种植密度,探讨不同行距比例及密度处理对玉米的耗水特征、产量及水分利用效率的影响。结果表明,L1行距比例可有效降低玉米耗水量,但会增加棵间蒸发,对E/ET影响不显著,其中2017年L_1较L_3能有效降低耗水量11.9%,2018年无显著差异;此外与传统行距比例相比,L_1行距比例具有增产优势,玉米增产5.2%～10.5%,提高水分利用效率6.5%～8.7%。密度间比较,D_3密度较传统密度D_1能有效降低耗水量、棵间蒸发量以及E/ET,对玉米增产及水分利用效率的提高有促进作用;其中D_3密度较传统密度D_1耗水量降低13.3%,2018年差异不显著;棵间蒸发量减小7.1%～7.2%;E/ET减小6.8%～19.2%;玉米增产7.5%～17.1%;水分利用效率提高23.9%～46.2%。2年L_1D_3较传统处理L_3D_1耗水量降低12.8%～30.6%;棵间蒸发量降低8.5%～10.4%;E/ET降低7.3%～7.5%;玉米产量增加7.7%～25.5%;水分利用效率提高36.0%～41.2%。因此,在河西绿洲灌区,7∶3(L_1,宽行56 cm∶窄行24 cm)行距比例结合97 500株/hm~2(D_3)种植密度可有效增加玉米产量,提高玉米水分利用效率。     

绿洲灌区玉米产量及水分利用对绿肥还田方式的响应

针对绿洲灌区小麦-玉米长期连作,麦后休闲期长、光热水资源利用效率不高等问题,研究麦后复种绿肥对轮作玉米产量及水分利用效率的影响有重要意义。在石羊河流域,于2017—2019年度通过田间试验研究了麦后复种绿肥的不同还田利用方式(全量翻压、地表覆盖免耕、地上部收获后根茬翻压、地上部收获后免耕和不复种绿肥传统翻耕对照)对后茬玉米产量形成和水分利用特征的影响。两年试验结果表明,绿肥地表覆盖免耕和全量翻压处理玉米籽粒产量平均达14 274.9kg·hm~(-2)和14 687.5kg·hm~(-2),较不复种绿肥翻耕处理(对照)显著提高18.2%和20.4%(P0.05)。绿肥地表覆盖免耕条件下,玉米穗数、穗粒数、百粒重分别较不复种绿肥翻耕处理(对照)平均高5.4%、9.6%、20.8%(P0.05),且较根茬还田处理(翻压、免耕)增幅显著。与此同时,绿肥地表覆盖免耕和全量翻压显著增加玉米叶面积指数、干物质累积量和平均净同化率。绿肥地表覆盖免耕处理水分利用效率平均达24.4kg·hm~(-2)·mm~(-1),较不复种绿肥翻耕处理(对照)显著提高29.9%(P0.05),该处理较不复种绿肥翻耕处理(对照)显著提高玉米播前土壤贮水量26.9%(P0.05),平均达280.7mm,且该条件下玉米全生育期耗水量显著低于其他绿肥还田处理。绿肥根茬还田处理(翻压、免耕)下,玉米平均水分利用效率分别较不复种绿肥翻耕处理显著高16.7%、16.0%(P0.05)。因此,在干旱绿洲灌区,麦后复种绿肥地表覆盖免耕获得玉米高产的同时,实现了水资源的高效利用。     

宁夏中部生态移民区土地利用时空变化分析

通过解译宁夏中部红寺堡区1989年、1999年、2006年、2012年TM遥感影像,获取该区域生态移民前后4期土地利用数据,对1989~2012年以来土地利用变化情况进行了分析。结果表明,各个时间段的土地利用变化差异性显著。1989~1999年,由于大规模的土地开荒和红寺堡灌区的建设,耕地面积持续增加,同时该区域开始有了水浇地,而林草面积相应减少;1999~2006年,由于退耕还林还草政策的实施,耕地中的旱地被逐渐退耕为草地或发展为水浇地,林草面积开始由减少转为增加,区域土地利用开始合理化;2006~2012年,随着生态移民工程和生态建设工程的成熟发展,林草覆盖面积进一步增加,水浇地面积继续稳步增加,而未利用地和旱地面积持续下降。研究结果为区域土地资源的合理利用及生态移民工程的进一步顺利开展提供可靠依据。     

北京小西山山前洪积扇不同土地利用方式下的土壤微形态特征

通过对北京小西山山前代表性洪积扇的观察研究,探索不同土地利用方式对土壤微形态特征的影响。通过对土壤薄片的观察,分析土壤微形态特征;用ENVI及MATLAB软件处理图片,并对孔隙度进行定量分析。结果表明:1)林地(WL1)剖面表层土壤微结构为海绵状结构,而园地(WL2)和菜地(WL3)的表层土壤多呈整块状结构或孔道结构;2)各采样点土壤矿物成分相近,但骨骼颗粒形态特征有较大差异。3)WL1剖面土壤孔隙度较高,以面状孔隙为主,WL2和WL3剖面土壤孔隙度过低,以中小孔隙居多。研究认为:1)林地的土壤微结构较园地和菜地的好,由于人类的不合理利用和管理,园地和菜地使土壤微结构变差,土壤孔隙度下降。2)各采样点土壤成土母质相似,土壤骨骼颗粒形态差异受到不同土地利用方式下人类干扰程度差异的影响。     

氮磷钾用量对宁南旱地马铃薯产量及水肥利用效率的影响

在宁南旱地上利用田间试验研究了氮、磷、钾各4个施肥水平对马铃薯(庄薯3号)产量及水肥利用效率的影响。结果表明,增施氮、磷、钾肥马铃薯产量均呈抛物线型增长,其中氮肥增产幅度最高,其次为磷肥,钾肥最低且与对照无显著差异。施用氮对马铃薯产量构成有显著影响,钾肥有利于块茎膨大。马铃薯氮、磷、钾养分累积量随着施肥量的增加而增加,当季氮、磷肥利用率都随着施肥量的增加先升高后降低,钾肥利用率随施肥量增加而降低。氮、磷、钾肥偏生产力均随着施肥量增加而显著降低(P0.05)。施用氮、磷、钾肥显著提高马铃薯水分利用效率,当氮肥施用量大于240 kg/hm2、钾肥施用量大于135 kg/hm2时水分利用效率降低。不同氮、磷、钾肥水分利用效率增幅分别为19.6%~31.2%、11.2%~12.6%、1.3%~9.5%。本试验条件下,从经济施肥与水分高效利用角度宁南旱地马铃薯氮、磷、钾肥推荐量分别为174.0~189.7、92.2~94.6、113.0~113.7kg/hm2。