北方土石山区典型坡面优先流特征研究

以太行山区崇陵流域的典型坡面为研究对象,通过亮蓝(Blue-FCF)与KI染色示踪试验,利用图像处理软件技术,计算优先流形态特征参数,分析5个不同坡位的优先流形态特征变化规律。结果表明:(1)随着坡位升高,坡面土壤厚度、容重逐渐减小,而总孔隙度、渗透系数、饱和含水量逐渐增大,凋萎系数与田间持水量则呈现波动变化趋势;(2)随着坡位的升高,染色剂运移深度不断增加,基质流区域占比减小而优先流区域占比增大;各坡位染色面积比随深度缓慢下降,在40cm以下深度范围高坡位点的土壤水分与周围土体交互作用较低坡位点较弱;染色剂入渗体积随坡位升高而逐渐增大;(3)随着坡位的升高,优先流对实际水分运移的贡献增大,高坡位坡面水分以优先流为主要方式向下入渗;(4)土壤质地与容重是影响土石山区坡面不同坡位优先流差异的主要因素。     

河西绿洲区大棚甘蓝产量、品质和养分吸收对不同水肥组合的响应

为探明河西绿洲区塑料大棚甘蓝适宜的水肥管理模式,通过田间小区试验,设定3个施肥量(F_1:N、P_2O_5、K_2O含量为320,160,210kg/hm~2;F_2:N、P_2O_5、K_2O含量为260,120,157.5kg/hm~2,F_3:N、P_2O_5、K_2O含量为200,80,105kg/hm~2)和2个灌水频率(H_1:6d/次,H_2:9d/次),共6个处理,分析甘蓝农艺性状、产量、品质和叶球养分吸收及水肥利用效率对不同施肥量和灌水频率的响应规律。结果表明:H_1处理水平下叶球全氮、磷、钾含量随施肥量增加逐渐升高,H_2处理水平下氮、磷含量随施肥量增加先升高后降低,而钾含量却在随施肥量增加逐渐升高,同一灌水条件下肥料偏生产力随施肥量的减少而升高;同一施肥水平下,叶球中的全氮、磷、钾含量及吸收量高灌水频率大于低灌水频率处理,而肥料偏生产力的变化则相反。水肥耦合作用下,甘蓝叶球纵横径、生物产量和干物质量均H_2F_1处理最高,叶球紧实度、干鲜重比、单球重、经济产量和经济系数均H_2F_2最大,而叶球中心柱长和帮叶比H_2F_3处理最小。灌溉频率和施肥量对甘蓝叶球品质影响显著,且两因素的交互作用达到显著水平,其中硝酸盐含量H_1F_1最高、可溶性糖含量H_2F_1最高、Vc含量H_2F_2处理最大。水肥耦合后全氮和全磷含量及两者吸收量均以H_2F_2最大,全钾及吸收量H_2F_1最高。随着施肥量的增加,水分利用效率也逐渐升高,H_2F_1水分利用效率显著高于其他处理。综合分析表明,水肥耦合对河西绿洲区塑料大棚甘蓝叶球的农艺性状、产量、品质和养分吸收及水分利用率的影响显著,且灌溉频率的影响大于施肥量。H_2F_2处理(灌水频率9d/次,施肥量N、P_2O_5、K_2O为260,120,157.5kg/hm~2)是河西绿洲区塑料大棚甘蓝农艺性状、产量、品质、养分吸收以及水肥利用效率方面最佳的水肥组合模式。     

淮北地区小麦主栽品种对低温胁迫的响应及抗寒性评价

为给安徽淮北地区小麦安全生产提供指导,以当地主栽品种为材料,研究不同播期条件下小麦植株对低温胁迫的响应,结合自然低温下田间冻害情况及产量表现等,对主栽品种的抗寒性进行初步评价。结果表明,返青期-12℃以下时品种的抗寒性急剧下降;播期间小麦植株的抗寒性表现为：晚播>适播>早播;电解质渗出率均随温度的降低逐渐增大;地域间抗寒性差异明显;不同区域育成品种抗寒性强弱表现为山东省＞河南省＞安徽省;筛选出一批抗寒高产品种,如‘良星66’、‘山农20’、‘济麦22’、‘烟农19’等,可作为安徽淮北地区早播条件下种植的理想品种。     

生物炭对酸化土壤锰毒害的缓解效应研究

生长在酸性土壤上的植物受一系列障碍因素的影响,其中锰毒是继铝毒之后限制植物生长的第二重要因素。本研究旨在利用生物炭改良酸化土壤的同时进一步缓解土壤锰的毒害效应。通过1个月的室内培养试验,研究在酸化土壤中和在酸化土壤施加外源锰(2、4 mmol/kg)两种情况下,分别添加3%的两种不同生物炭──稻壳炭和苹果枝条炭,对空心菜生长和锰毒害的影响。结果表明：（1）在酸化土壤中,添加两种不同生物炭均可显著增加空心菜的株高和生物量;在酸化土壤施加外源锰条件下,空心菜的株高和生物量显著受到抑制,添加稻壳炭能够显著缓解锰对空心菜生长的抑制作用,但苹果枝条炭不能有效缓解锰对空心菜的生长抑制;在高锰(4 mmol/kg)抑制条件下,空心菜植株出现生理缺水,两种生物炭的添加均能显著缓解空心菜植株的缺水现象。（2）生物炭的添加显著提高了土壤pH值,土壤pH值的变化与空心菜株高和生物量变化呈显著或极显著性相关。（3）添加稻壳炭和苹果枝条炭使空心菜对锰的累积浓度分别减少了48.5%和26.6%;外源锰施加情况下,空心菜对锰元素的富集浓度达到1502.1~2185.9 mg/kg,稻壳炭的添加使空心菜对锰的累积显著降低到516.4~975.5 mg/kg,但苹果枝条炭无法有效缓解外源锰对空心菜的毒害。（4）两种生物炭尤其稻壳炭可有效或显著降低土壤交换性锰含量,增加土壤易还原性锰含量,但未对土壤活性锰总量产生显著性影响。稻壳炭和苹果枝条炭能够显著促进空心菜生长、改善外源锰毒对植株造成的缺水现象;两种生物炭均能显著降低空心菜对锰的累积,提升土壤pH值、减少土壤交换性锰含量,不同程度缓解锰的毒害并促进植物生长。     

地基激光雷达提取单木冠层结构因子研究

在传统森林计测中,由于树木冠层的形态各异、结构复杂,往往难以精确获取结构因子。本文以地基激光雷达为工具,通过对单木扫描获取点云数据,基于球极平面投影和Lambert方位角等面积投影法计算冠层孔隙度,运用不规则面投影法和体元法提取树冠的体积和表面积,并对结果进行了对比分析。选取北京林业大学校园内6株立木为研究对象,结果表明,对于冠层孔隙度,球极平面投影的结果均小于Lambert方位角等面积投影,平均误差为0.03;对于体积和表面积,运用不规则面投影法和体元法得到树冠体积相对误差为5.32%~12.43%,平均相对误差为9.29%,提取的树冠表面积的相对误差为1.40%~5.21%,平均相对误差为3.33%。2种方法得到的结果差别不是很显著。因此利用地基激光雷达获取点云数据,通过对单木一次扫描提取冠层孔隙度、树冠体积和表面积,为计算树木的三维绿量、生物量、光合作用能力等提供了更可靠的数据支持。     

一年两熟地区保护性耕作深松试验

为深入了解深松对产量的影响,2013—2017年连续5年进行了深松试验,初步证明小麦玉米一年两熟区,采用保护性耕作免耕后,实施深松能取得明显增产效果。夏深松的效果优于秋深松,5年平均值夏深松比不深松增产5.9%,比秋深松增产2.3%,同时作业费用较低,大面积应用有利农户增产增收。但在夏季干旱严重又缺乏灌溉条件的地区,仍需采用秋深松。深松对作业当季产量影响最大,试验的8季收获中6季为当季产量最高。连续多年深松存在明显的增产效应递减现象,夏深松第1年增产18%,此后逐年降为6.3%、3.9%、3.4%、1.7%。增产效应递减反映出深松对产量影响的两面性:既有疏松土壤、增加田间持水量等正面影响,也有降低播种质量、迟缓土壤有机质积累、减少土壤细菌数量等负面影响,负面影响逐年增大,深松增产效应逐步下降。当增产幅度低于2%时,深松将增产不增收。从本试验看,夏深松第5年、秋深松第3年增产幅度降至投入大于产出的拐点。合理的深松周期需因地制宜,尚需通过进一步试验来确定。     

水肥耦合对南疆沙区滴灌红枣光合特性及叶绿素相对含量的影响

为了探索南疆沙区水肥耦合对红枣光合特性及叶绿素相对含量的影响,以大田“8a成龄骏枣树”为供试材料,在滴灌条件下进行水肥二因素三水平完全处理小区试验.结果表明:红枣叶片净光合速率(P_n)与气孔导度(G_s)日变化呈“双峰型”,蒸腾速率(T_r)日变化呈 “单峰型”,细胞间隙CO₂浓度(C_i)和叶片水分利用效率(WUE)日变化呈 “单谷型”;W2F1处理的P_n,T_r,G_s第一次峰值的最大值比常规漫灌(CK)分别提高34.8%, 10.74%,7.14%; W2F3处理C_i和WUE谷值比常规漫灌分别提高29.04%和8.33%,叶绿素相对含量和氮含量均在W3F3处理获得最大值,比常规漫灌分别提高6.00%,9.49%;W3F3处理与W2F1处理差异不具有统计学意义(P>0.05);红枣叶片P_n与T_r,G_s之间密切相关,P_n与叶绿素相对含量及氮含量有一定相关关系,但不密切,叶绿素相对含量与氮含量之间密切相关,与WUE之间相关性较低.根据试验结果,初步认定灌水量820 mm、施肥量450 kg/hm²(W2F1处理)为南疆沙区节水节肥的最佳水肥供应模式.     

长江中游地区粮食生产的战略研究

长江中游地区(湖南、江西和湖北)是我国粮食生产主产区之一,该区的粮食安全与否直接影响到我国的粮食安全。本文首先从绝对和相对的角度分析了该区粮食生产的现状。结果表明：近10年来,一方面,区内的粮食生产总量一直在以增加种植面积而获得了稳步增长,其增长难以持续。同时区内的种植结构也在逐渐发生变化,主粮(水稻)的种植面积增幅要远大于杂粮小麦和薯类的增幅,尤其是大于豆类的增长幅度。另一方面,从全国范围来看,长江中游地区的主粮(水稻)的生产占全国比重呈下降趋势,而杂粮生产占全国比重反而有较大幅度的提高。其次,深层剖析了该区粮食生产发展所面临的困境,认为主要有农民(户)种粮积极性不高、农田水利基础设施薄弱、耕地质量退化严重、产业化水平不高、农业科技整体水平较低和粮食生产的结构性弊端初现等六大方面问题。最后,针对该区域所面临的困境依次提出了粮食生产发展的战略对策,为确保该区粮食安全提供参考。     

砂姜黑区施肥水平对花生不同基因型品种产量和品质的影响

【目的和方法】采用大田裂区随机区组设计试验,研究了施肥水平对花生不同基因型品种产量和品质的影响,为豫南花生主产区砂姜黑土上花生高效施肥提供技术支撑。【结果】结果表明,花生不同基因型品种的农艺性状、经济性状和产量存在明显的差异,常规施肥条件下,远杂9102、远杂6和豫花22的产量分别为5958.1kg/hm2、5437.1kg/ hm2、6008.6kg/ hm2,比不施肥分别增加18.4%,14.9%和13.7%;施肥能提高远杂9102、豫花22花生仁中油酸含量、油酸/亚油酸的比值,降低远杂6花生仁中油酸含量、油酸/亚油酸的比值;花生不同基因型品种对花生仁中粗脂肪含量及产量有明显的影响,远杂6花生仁中粗脂肪的含量最高,粗脂肪的产量最小,平均分别为50.3%、1873.3 kg/hm2,豫花22花生仁中粗脂肪的含量最低,粗脂肪的产量最高,平均分别为48.6 %、1895.2 kg/hm2。【结论】在N、P2O5、K2O施用量分别为150 kg/hm2、90 kg/hm2、150 kg/hm2条件下,豫花22的荚果产量和粗脂肪产量均最高,分别为6008.6 kg/hm2和2059.7 kg/hm2。     

小麦生产概况及其发展

小麦是世界第一大口粮作物,是人类生活所依赖的重要食物来源,全球约35%~40%的人口以小麦为主要粮食。2016年世界小麦种植面积约22 010.76万hm ²,约占全球谷物种植面积的30.7%,远超过玉米、水稻、大豆,居世界谷物种植面积之首。本文论述了世界小麦生产概况,包括小麦的种类、分布及主要生产国的基本情况,重点论述了中国小麦的生产和发展情况。随着社会的发展和科学技术的进步,中国的小麦生产能力逐步发展,主要体现在3个方面：一是种植面积起伏变化大,二是单产稳步提升,三是总产持续增长。无论是冬小麦还是春小麦,高产高效栽培技术和优良品种对产量的提升都起到了重要作用,我国小麦生产水平有了很大提高。