优化施肥下长江流域冬小麦产量及肥料增产效应

【目的】针对长江流域冬小麦不合理施肥带来的肥料利用率低的现状,探讨冬小麦产量分布特征及施用氮、磷和钾肥料的增产效应,为长江流域冬小麦肥料减施增效和优化养分管理措施提供依据。【方法】本文数据来源于国际植物营养研究所（IPNI）于2000—2018年在我国长江流域开展的田间试验,以及在中国知网（CNKI）数据库通过检索字段或字段组合（冬小麦、冬小麦+产量及冬小麦产量+肥料利用率等）得到的此期间关于长江流域冬小麦田间试验的论文,共1 732个田间试验。试验处理包括：优化施肥处理,农民习惯施肥,以及在优化施肥和农民习惯施肥基础上的不施氮肥、不施磷肥和不施钾肥处理,以探究长江流域各省（市）（四川、云南、贵州、重庆、湖北、安徽、江苏、浙江和上海）冬小麦在优化施肥下的可获得产量、产量反应、相对产量、农学效率和偏生产力特征。【结果】我国长江流域冬小麦优化施肥处理下的平均产量为6.6 t·hm^-2,其中安徽省平均产量水平最高,为7.3 t·hm^-2,重庆市最低,为3.6 t·hm^-2。施用氮、磷和钾肥的平均产量反应分别为2.3、0.9和0.6 t·hm^-2,但变异范围较大。氮、磷和钾肥平均相对产量分别为0.6、0.8和0.9,氮是小麦产量的主要限制因子。优化施肥处理的氮、磷和钾肥的平均农学效率分别为12.6、11.6和7.7 kg·kg^-1,平均偏生产力分别为34.0、78.9和73.4 kg·kg^-1。与农民习惯施肥措施相比,优化施肥处理平均增产0.5 t·hm^-2,增幅为8.8%;氮、磷、钾肥的农学效率分别提高了41.1%、121.1%和84.6%;偏生产力分别提高了42.4%、23.5%和25.4%。【结论】优化施肥有效提高了长江流域冬小麦的产量和养分利用率,但各省（市）间存在一定差异且省（市）内变异较大。四川、云南、湖北和江苏省的部分地区具有较低的产量反应,说明具有较高的土壤养分供应,应因地制宜地制定养分优化管理方案。分析长江流域优化养分管理措施下的小麦产量反应和肥料利用率等参数,可以确定氮为小麦产量的第一限制因子。     

土壤有机碳作用及转化机制研究进展

对土壤有机碳作用的综述研究显示：直至20世纪末,对于土壤有机碳的研究主要集中于阐明具不同化学结构有机物质在土壤中的功能,如胡敏酸、富里酸、黄腐酸的化学结构特征及在土壤肥力中的作用。中欧近年的研究则更关注按照有机碳在土壤中的转化特征进行分组,尝试建立这一分组与土壤有机碳功能的关联。按照转化特征,土壤有机碳可分为稳定性有机碳和营养性有机碳两大类型。前者主要指封存于土壤黏粒中的有机碳,很难被土壤微生物分解和矿化。后者主要指通过作物收获后地表及根系残留物、还田秸秆、有机肥施肥进入土壤的有机碳,是土壤有机碳中易于转化的、活跃的组分,也是形成土壤腐殖质和团聚体的主要前体物质。对土壤肥力具有重要意义。多点长期定位试验研究结果显示：土壤有机碳含量实际上表达了土壤中有机碳输入与分解两个过程的动态平衡。当输入量小于矿化量,将导致土壤有机碳含量和土壤肥力下降。当每年输入的有机碳量大于矿化量,土壤有机碳含量会持续上升;直至每年输入量与矿化量相等,土壤有机碳含量不再增加,此时,土壤有机碳含量达到平衡点。在一般农业生产条件下,达到平衡点的时间周期为20—30年。在营养性有机碳投入量过高情况下,这一动态平衡系统也会导致入多出多,达到新的平衡点后,每年会有高量土壤有机物质的矿化,从而引起农田土壤中矿质养分,特别是矿质氮的流失,进入水体及大气环境中。为实现土壤培肥和环境保护双重目标,农田土壤营养性有机碳的投入量应以有机碳的矿化流失不致产生环境风险为宜。新的研究还证实：营养性有机碳进入农田后,在土壤生物作用下分解为一系列短链化合物,再通过生物构建作用与土壤矿物颗粒形成土壤团聚体,并以此对多项土壤肥力性状发挥积极作用。受土壤中腐殖化、有机碳分解等不同过程影响,土壤团聚体持续发生着聚合和崩解,只有持续而丰富的营养性有机碳输入,才能维持土壤中总有机-无机团聚体的稳定度。多点长期定位试验结果揭示：土壤有机碳含量主要取决于气候条件、土壤质地与土地利用类型。在人为因素中,土地利用方式的变化对土壤有机碳含量的影响最大,而施肥、秸秆还田、耕作等农作措施对土壤有机碳含量的影响比较小。耕地土壤上,作物类型不同,其典型的耕作和收获方式不同,收获后存留地表和土壤中的根系残留物数量和质量不同,有机质生成能力不同。在种植有机质消耗性作物时,需要注意在轮作制度中引入有机质增加型作物或施用有机肥料,以保持土壤肥力。     

HJ-1CCD与Landsat-8OLI在呼伦贝尔草原区FPAR反演中的比较分析

光合有效辐射吸收比率(Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation,FPAR)是主要的植物生理参数之一。本研究根据地面实测数据和由HJ-1CCD(Charge-coupled Device,CCD)及Landsat-8OLI(Operational Land Imager,OLI)影像提取的NDVI,分别建立研究区FPAR估算模型,对比分析和评价了CCD和OLI数据在反演研究区FPAR的精度。结果表明,基于CCD和OLI数据计算的NDVI与实测FPAR之间均呈现良好的正相关关系;针对每个基本采样单元(Elementary Sampling Units,ESU),两种数据反演的FPAR具有显著的一致性,且反演值相差甚少;剔除影像中受到云和云影影响的区域,整个研究区利用CCD与OLI数据反演的FPAR相关性好、分布趋势一致,且反演值均值差很小。本研究结果对该区域FPAR的进一步研究具有借鉴和指导意义,在以后的研究中可以尝试使用HJ-1CCD数据。     

甘肃箭筈豌豆种质资源评价

通过对甘肃42份箭筈豌豆(Vicia sativa)种质资源进行研究评价,以期为甘肃绿肥种植筛选优良的箭筈豌豆品种。结果表明,42份箭筈豌豆种质资源各性状指标存在明显差异,其中单株荚数和单株粒数是构成箭筈豌豆产量的主要要素。籽粒产量、鲜草产量、单株粒数和单株荚数4个指标可以反映箭筈豌豆性状的优劣。通过籽粒产量、鲜草产量、单株粒数和单株荚数4项指标进行聚类,可以分为4类,Ⅰ、Ⅱ类相对较好,共有7份材料,籽粒和鲜草产量分别在2 623.26~2 990.25和32 357.70~35 967.38 kg·hm-2,其中苏箭3号、陇箭1号和333/A属于早熟品种,麦类作物收获后的套复种、玉米(Zea mays)前期间作、马铃薯(Solanum tuberosum)绿肥间作、果树绿肥间作和单种绿肥5种利用模式均适宜;山西春箭碗和MB5/794属于中熟品种,则适宜与马铃薯间作、果树间作和单作;西牧820和波兰箭碗属于晚熟品种,则只适宜与果树间作和单作两种利用方式。     

播期和播量对橘园间作下山黧豆产量及农艺性状的影响

在橘园间作条件下,采用裂区试验设计,经连续两年试验,研究了不同播种期、播种量对豆科绿肥山黧豆(Lath yrus sativus)鲜草产量、种子产量及农艺性状的影响.结果表明,1)播期、播量对山黧豆鲜草和种子产量均有显著影响(P＜0.05),播量影响大于播期;2)山黧豆的鲜草和种子产量随播期推迟显著降低(P＜0.05),9月20日播种的鲜草产量最高,达29 406.0 kg·hm-2,种子产量则以9月30日播种的最高,为1 616.1 kg·hm-2.早播(9月播种)时,株高、单株分枝数、单株根瘤数、结实率和千粒重等农艺性状均优于晚播(10月播种);3)播量为45.0 kg·hm-2时,其鲜草和种子产量均最高,拯种量过大对产量和农艺性状均有负向作用.综上,山黧豆在四川西充与橘园间作下的适宜播种期在9月,最佳播种量为45.0 kg·hm-2.     

基于ISSR分子标记的紫云英种质资源遗传多样性及结构分析

紫云英(Astragalus sinicus L.)是我国重要的稻田绿肥作物,为揭示不同地区种质资源遗传特征,本研究利用ISSR分子标记对77份紫云英种质资源进行了遗传多样性及结构分析。研究发现,77份供试紫云英种质资源遗传相似性系数为0.567 7～0.868 6,可划分为6个聚类。不同地区群体间分化系数为0.136 3,达到极显著水平(P<0.001),其中种群间变异占比13.9%,种群内变异占比86.1%。不同ISSR引物扩增信息鉴别紫云英资源的能力存在差异,构建了以P809第3,8,9,10,12,15扩增位点以及P886第1,3,5,9,10,11扩增位点为特征的指纹图谱,能有效区分77份供试紫云英资源。以资源所在省份为单元进行群体分析,供试紫云英资源遗传结构呈现分化特征,河南-安徽-江苏-上海资源遗传结构相似,构成北方亚群;四川-广西-湖南-江西资源相似,构成西南方亚群;福建种质资源则呈现混合型特征。本研究结果可为我国紫云英种质资源的科学利用及新品种选育提供依据。     

从内外蒙古草地产权差异看“公地悲剧”与“私地悲剧”之争

针对当前"公地悲剧"还是"私地悲剧"之争,文中以草地资源稀缺性的差异分析为主线,比较蒙古与内蒙古草地资源不同产权配置的原因。产权界定的基本原则是界定的边际成本要低于边际收益。蒙古国大部分草地不稀缺,不界定产权或保持共享是合理的,但有必要对城郊以及质量和交通好的草地或可能用作农地、住宅、工业等其他用途的稀缺草地资源进行相应的产权界定。基于内蒙古草地资源的稀缺性,明晰界定草场产权、使用权私有化的方向是必要的,未来需要在保障使用权私有的前提下,遵循市场主导和自主自愿的原则,鼓励通过转包、出租、互换、转让、股份合作等形式流转草场,渐进式地推动多种形式的适度规模经营,并探索对草地生态服务价值进行产权界定和制度性补偿。     

钾肥种类和施钾时期对油葵产量及品质的影响

为分析钾肥种类和施钾时期对油葵产量以及品质的影响，选取油葵杂交品种陇葵杂3号，采用2因素3水平（2个钾肥种类：氯化钾（F1）、硫酸钾(F2)；3个施钾时期：全部种前基施（T1）、 50% 基施+50%现蕾期追施（T2）、 25%基施+50%现蕾期追施+25%花期追施（T3））随机区组试验设计，于2014-2016年在甘肃省景泰条山农场进行田间试验。结果表明：KCl和K₂SO₄这两个钾肥品种的盘径、千粒重、粗脂肪含量、产油量、亚麻酸含量间没有明显的差异。与施用K₂SO₄相比，施用KCl的产量在2014年显著增加，F1T2的产量较F2T2增加了4.96%，F1T3较F2T3增加了4.06%。出仁率、油酸含量在2015年和2016年显著增加，F1T1的出仁率较F2T1在2015年和2016年分别增加了1.50%、2.99%，F1T2的出仁率较F2T2在2015年和2016年分别增加了1.76%、19.7%；2015年F1T2的油酸含量较F2T2增加了5.92%；2016年F1T3的油酸含量较F2T3增加了9.09%。粗蛋白含量在2014年和2016年显著降低，F2T3的粗蛋白含量较F1T3在2014年和2016年分别增加了9.95%、8.87%。粗蛋白产量在2016年显著降低，F2T3的粗蛋白产量在2016年较F1T3增加9.29%。亚油酸含量在2015年和2016年显著降低， F1T3的亚油酸含量较F2T3在2015年和2016年分别增加了3.17%和3.03%。施钾时期对油葵的盘径、亚麻酸含量没有显著影响，但对油葵的千粒重、出仁率、产量、蛋白质含量、蛋白质产量、粗脂肪含量、产油量、油酸、亚油酸影响显著。钾肥的最佳施用时期为基施。油葵产量与盘径、千粒重、出仁率均有显著的正相关关系，油酸和亚油酸之间存在负相关关系。     

乌鲁木齐市实施草原补奖效益分析

乌鲁木齐市2015年-2020年实施第二轮草原生态保护补助奖励机制,每年补贴资金7655万元,产生了良好的社会效益、经济效益及生态效益。天然草原生态环境呈现"局部超载,整体转好"的趋势,补奖政策的实施促进了生态系统的恢复。在政策实施后,乌鲁木齐市县推行草原畜牧业由"放牧"向"放牧+补饲+舍饲"方式转变,并开展大规模养殖,加快牲畜周转出栏。但牧民需要租赁草场,或者在舍饲、半舍饲的过程中需要外购牧草、饲料、秸秆等饲养材料,增加了很多支出,而奖补资金作为生态补偿资金,虽然补偿标准比租赁草场和外购饲草料的成本低,但在一定程度上弥补了政策实施后增加的支出。牧民对政策的依懒性依然较强。     

规模化种植条件下不同生育期玉米品种合理搭配与布局技术规程

针对玉米规模化种植条件下目前普遍面临的因播种及收获时间过于集中而在农事安排上颇为紧张的难题,在本团队前期试验研究与示范展示基础上,制定了规模化种植条件下不同生育期玉米品种合理搭配与布局技术规程。