The priority of management factors for reducing the yield gap of summer maize in the north of Huang-Huai-Hai region,China

Understanding yield potential, yield gap and the priority of management factors for reducing the yield gap in current intensive maize production is essential for meeting future food demand with the limited resources. In this study, we conducted field experiments using different planting modes, which were basic productivity(CK), farmer practice(FP), high yield and high efficiency(HH), and super high yield(SH), to estimate the yield gap. Different factorial experiments(fertilizer, planting density, hybrids, and irrigation) were also conducted to evaluate the priority of individual management factors for reducing the yield gap between the different planting modes. We found significant differences between the maize yields of different planting modes. The treatments of CK, FP, HH, and SH achieved 54.26, 58.76, 65.77, and 71.99% of the yield potential, respectively. The yield gaps between three pairs: CK and FP, FP and HH, and HH and SH, were 0.76, 1.23 and 0.85 t ha~(–1), respectively. By further analyzing the priority of management factors for reducing the yield gap between FP and HH, as well as HH and SH, we found that the priorities of the management factors(contribution rates) were plant density(13.29%)fertilizer(11.95%)hybrids(8.19%)irrigation(4%) for FP to HH, and hybrids(8.94%)plant density(4.84%)fertilizer(1.91%) for HH to SH. Therefore, increasing the planting density of FP was the key factor for decreasing the yield gap between FP and HH, while choosing hybrids with density and lodging tolerance was the key factor for decreasing the yield gap between HH and SH.     

不同种植密度对机采辣椒品种性状和产量的影响

为明确不同种植密度对机采辣椒品种性状、产量的影响,以适宜机采的辣椒‘辣研102’为研究对象,设置4个种植密度（P0:38 480株/hm²、P1:51 307株/hm²、P2:76 961株/hm²、P3:102 615株/hm²）,分别于贵阳、遵义两地开展田间小区试验。结果表明,随着种植密度的增加,辣椒株高呈增加趋势,茎粗呈下降趋势。辣椒根部、地上部生物量均在高密植条件下（P3）时达到最小。辣椒的发病率与病情指数均随种植密度的增加而显著提高,高密植处理条件下（P3）达到最大,发病率分别为41.67%（贵阳）、43.33%（遵义）,病情指数分别为31.05%（贵阳）、29.86%（遵义）。过高的种植密度导致单株辣椒光合作用大幅下降:P1、P2、P3处理条件下光合速率分别较P0处理显著降低13.94%、24.73%、29.66%（遵义）;P1、P2、P3处理条件下辣椒叶片蒸腾速率较P0降低10.02%、19.81%、42.12%（贵阳）。辣椒总产量随种植密度增加而显著提高,而商品果产量随种植密度的增加呈先增加后降低的趋势。商品果产量在P1条件下获得最大值,相对于P0、P2、P3贵阳辣椒商品果产量显著提高了16.43%、32.81%、41.67%,遵义提高了20.25%、26.67%、61.02%。综合辣椒生长与商品果产量,贵州机采辣椒‘辣研102’最佳种植密度为51307株/hm²。     

水稻稀播条件下不同秧龄壮秧技术

以南粳9108为试验材料,研究稀播条件下(18000苗/m₂)不同措施对30、35 d秧龄秧苗素质的影响。结果表明:在18000苗/m₂的播种密度下,多效唑浸种能够有效地促进根系生长,矮化秧苗高度,显著提高秧苗素质,对于培育不同秧龄的壮苗均有促进作用。多效唑浸种浓度在0.5 g/L左右最为适宜。     

含水量和容重对旱地耕层土壤热导率的影响及预测

土壤热导率是研究地表能量平衡和土壤水热运移过程中的一个基础参数。受土壤耕作、干湿交替和根系生长等过程的影响,耕层土壤的含水率和结构呈现较强的变异特征,而目前缺乏关于定量分析耕层土壤热导率变异特征的研究。该研究利用田间定位试验,采用热脉冲技术测定了含水率和容重变化条件下耕层土壤热导率的变异特征,并利用传递函数模型对耕层土壤热导率进行了预测。结果表明:含水率和容重是影响耕层土壤热导率变异的主要因子,而耕作强度和干湿交替是这种变异的关键驱动力;与翻耕和旋耕处理相比,免耕处理提高了土壤容重和含水率,从而增大了土壤热导率;在干湿交替作用下,翻耕后土壤容重逐步增加,耕层热导率也呈现上升趋势,波动幅度与含水率的变化相关。基于含水率、容重和质地信息,土壤热导率传递函数模型可以给出可靠的田间土壤热导率估计值,其均方根误差和平均偏差分别为0.09和-0.01 W/(m·K);考虑耕层土壤容重的动态信息,可以提高该模型预测土壤热导率的准确性。     

东北春玉米不同发育期干旱胁迫对根系生长的影响

分别在玉米拔节期(BJ)和抽雄期(CX)进行水分胁迫试验,利用微根管技术观测不同发育期干旱过程中根分布动态,并利用根分布模型模拟相关参数(d_(50)和d_(95):累积根比例分别为50%和95%的土层深度),对不同干旱胁迫处理的土壤湿度、根系分布及相关参数时空动态特征进行分析。结果表明:水分控制后的土壤湿度在130cm以上基本达到预期干旱效果,即BJ和CX处理在控水时段0~100 cm土层土壤相对湿度都降至40%以下,但深层土壤湿度并未受到水分控制影响;拔节和抽雄期干旱胁迫条件下,根长密度(RLD)最大值分别为2.18±0.89cm·cm~(-3)和2.10±0.47 cm·cm~(-3),所在土壤深度为60 cm,对照(CK)RLD最大值为1.24±0.77 cm·cm~(-3),所在深度为40 cm,CK和BJ处理的RLD在最大值深度以下随土层深度增加而减小,CX处理的RLD在80 cm以下仍保持较大值;BJ和CX比CK的d50分别增大45%和59%,d95分别增大8%和41%,证明玉米根系因干旱胁迫而向深层土壤生长。     

基于模糊数学法的新建绿地土壤物理性能评价

城市绿地土壤的物理性能影响着城市生态系统的运行,为了研究城市绿地建设过程中不同层次土壤的物理性能,以西安植物园新区为典型案例,选取容重、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、田间持水量、自然含水量等6个指标,结合模糊数学法以及SPSS17.0与Excel软件对各层土壤的物理性能(Q)进行评价。结果显示,西安植物园新区表层土壤(0~25 cm)、浅层土壤(25~50 cm)、中层土壤(50~70 cm)、深层土壤(70~90 cm)的Q值分别为21.69、61.24、71.19、66.89;分别处于极差水平、较差水平、良好水平、较差水平。平均Q值为55.25,处于较差水平。表层土壤与浅层土壤Q值过低的原因在于重型机械的重复碾压,碾压力对中层土的影响较小。随着土层深度的增加,深层土壤的Q值相对中层有所下降。各影响因子的权重比较显示,土壤容重是影响各层土壤物理性能优劣的重要因素,但随着土层的加深,土壤容重的权重逐渐降低。自然含水量的权重随着土层的加深呈现逐步上升的趋势。     

高粱绿肥种植密度对设施黄瓜根系生长相关因子的影响

以设施黄瓜为研究对象,在黄瓜定植前40 d分别播撒240、120、60 kg/hm~2不同密度高粱种子,并于黄瓜定植前将高粱植株作为绿肥翻入土壤,研究其对黄瓜结果期生长指标、根际土壤养分含量以及细菌群落结构变化的影响,探讨其影响黄瓜生长指标、根际养分含量和菌群结构变化的内在机制。试验结果表明:240 kg/hm~2种植密度的高梁绿肥可显著提高黄瓜根际土壤有机质质量比31.66%、碱解氮质量比8.75%、速效磷质量比13.89%、速效钾质量比16.86%、脲酶活性6.85%,显著提高结果期黄瓜茎粗12.83%、根系数15.81%、根总体积24.11%、叶片总面积11.43%、单株结瓜数10.97%、总产量9.81%;240 kg/hm~2种植密度的高粱绿肥可明显提高黄瓜根际土壤中变形菌门、放线菌门、厚壁菌门比例而降低酸杆菌门、绿弯菌门、拟杆菌门比例,明显提高鞘脂单胞菌科、黄色单胞菌科、红螺菌科、中华杆菌科、生丝微菌科比例而降低Gp6科、Gp16科、Gp4科比例。该处理主要通过降低根际土壤绿弯菌门和提高鞘脂单胞菌科、中华杆菌科比例而提高脲酶活性,通过提高厚壁菌门、黄色单胞菌科、红螺菌科和降低根际土壤酸杆菌门比例而促进碱解氮质量比、速效磷质量比、茎粗、叶片总面积、根系数、根总体积的提高,最终促进黄瓜生长并提高产量。     

1979—2020年杭州市富阳区土地利用对耕层土壤有机碳储量变化的影响

土地利用变化对陆地生态系统碳储量变化影响显著,在制定土地政策时,必须考虑土地利用变化对土壤碳储量的动态影响。以杭州市富阳区为研究对象,探讨了1979—2006年间土地利用变化对碳储量的影响,并预测评价了县区级土地利用规划政策对土壤碳库的影响。结果显示:研究区1979—2006年间土地利用变化导致全区植被碳总量损失为273.4 Gg,表层土壤(0—20 cm)有机碳总量损失为771.0 Gg,建设占用耕地和林地是导致土壤碳储量下降的主要原因。预测2006—2020年间研究区植被碳损失的年均速率将减至25.93 kg·hm^-2,土壤有机碳损失的年均速率将减至27.48 kg·hm^-2。制定合理政策和有效措施来保护林地,抑制建设用地增长,扭转土壤碳损失趋势势在必行。