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1.
为深入理解未来大气CO2浓度升高背景下草地生态系统结构与功能响应土壤磷亏缺的潜在机理,该研究利用可精准控制CO2浓度的大型人工气候室,探讨了正常CO2浓度400 μmol/mol、升高CO2浓度800 μmol/mol和磷素供应水平(0.004、0.012、0.02、0.06、0.1和0.5 mmol/L)对黑麦草气孔特征及其气体交换过程的影响。结果表明,CO2浓度升高使供磷水平0.1和0.5 mmol/L的气孔密度增加约35%(P=0.012)和25%(P<0.001),但却减小气孔开度13%(P=0.002)和12%(P=0.005),且导致供磷水平为0.06 mmol/L的黑麦草气孔分布更加规则。同时,CO2浓度升高还导致供磷水平0.1和0.5 mmol/L的净光合速率显著增加8.6%(P=0.002)和15.8%(P<0.001),从而提高黑麦草的水分利用效率。另外,不同供磷水平明显改变了植株生物量及其分配,且高浓度CO2对较高磷水平时地上生长产生更强的施肥效应。研究结果将为深入理解草地生态系统对大气CO2浓度升高和土壤磷素亏缺的响应机理提供理论依据和数据支撑。  相似文献   
2.
In an attempt to identify solutions to the effects of erratic rainfall patterns and droughts that limit agricultural production growth, the Rwandan government has recently increased investments in irrigation development. In this study, we analyze the adoption of small-scale irrigation technologies (SSITs) and its impact on land productivity using cross-sectional data from a sample of 360 farmers in Rwanda. The study uses the propensity score matching technique to address potential self-selection bias. Our results reveal that adoption decisions are significantly influenced by factors such as education, farm size, group membership, gender, extension services, access to credit, access to weather forecast information, risk perceptions, access to a reliable source of water for irrigation, awareness of rainwater harvesting techniques, and awareness of subsidy programs. In addition, the results show that the adoption of SSITs has a significantly positive impact on land productivity. The study concludes with policy implications that highlight the need to promote the adoption of SSITs among farmers as a strategy to improve agricultural productivity and food security in Rwanda.  相似文献   
3.
在地球化学元素循环中,氮素是最重要、最活跃的营养元素之一。农田生态系统中的氮素很大程度上决定农作物的产量和品质。然而,在全球气候变化背景下,随着大气CO2浓度和温度升高,作物-土壤氮循环的变化可能显著影响农田生态系统中的作物生产。因此,研究作物-土壤氮循环对大气CO2浓度和温度升高的响应,能够为科学合理地预测未来气候条件下,农田生态系统中作物的氮素需求,以及保障农作物产量的稳定供应提供理论依据,对于全面认识全球气候变化背景下的农田生态系统氮素循环过程及土壤可持续利用具有重要意义。本文综述了大气CO2和温度升高对作物氮素吸收和分配,以及与氮有效性密切相关的土壤氮转化的影响,并系统总结了二者对作物-土壤氮循环过程产生的交互作用。总结以往研究发现,在大气CO2浓度升高条件下,作物的蒸腾作用减弱,但光合作用增强,生物量加大,根系分支和根表面积增加,豆科作物的根瘤固氮能力提高,因此整体上促进作物对氮的吸收,并且增加作物向籽粒中分配氮的比例,但作物的平均氮浓度降低。此外,高CO2浓度提高了土壤酶活性,增强了土壤有机氮矿化作用、硝化及反硝化作用,加速了土壤氮转化。升温和CO2浓度升高对作物-土壤氮循环产生正向或负向的交互作用,主要表现在:高温和高CO2浓度对作物的生物量、光合作用、地下部氮分配、根系分支以及根表面积具有协同促进作用,升高温度减轻了高CO2浓度对作物蒸腾作用和作物氮浓度的抑制作用。然而,升温抑制了高CO2浓度对作物向籽粒中氮分配、氮吸收以及产量的促进作用;升温虽然能进一步增强高CO2浓度对土壤酶活性和有机氮矿化的促进作用,但是对于土壤硝化和反硝化作用,二者的交互作用以及相关的分子机制尚不明确。大气CO2升高和温度升高对土壤微生物,以及微生物与作物之间的耦合关系的研究比较薄弱,特别是由微生物主导的氮循环过程及其对全球气候变化的反馈机制是未来研究的重点。本文提出利用16S rRNA、DGGE、T-RFLP、qPCR、RT-PCR技术、蛋白组学以及稳定性同位素探针原位研究技术,可以将复杂环境中微生物物种组成及其生理功能进行耦合分析,揭示大气CO2浓度与温度对作物-土壤氮循环过程的交互作用机理,增强对气候变化下农田生态系统氮素循环响应的预测能力,为农田生态系统有效地适应气候变化提供科学的理论依据。  相似文献   
4.
为探索低温启动型且具有纤维素强分解能力的复合菌系HT20作用下秸秆腐解的影响因素。采用室内培养试验,通过响应曲面优化法Box-Behnken设计建立HT20添加量、温度、秸秆含水率和尿素添加量与秸秆腐解率之间的模型,结合大田微区模拟试验验证HT20实际田间应用效果,并与常用的4种秸秆腐熟剂进行比较。结果表明:秸秆腐解率受HT20添加量、温度、秸秆含水率的影响显著,且各影响因素间交互作用对秸秆腐解率影响显著,尿素添加量与HT20添加量之间交互作用对秸秆腐解率影响不显著。与不添加腐熟剂(CK)和常用腐熟剂相比,HT20腐解速率提高20.10%~81.46%,腐解时间缩短17.62~183.41d,养分提高5.44%~71.49%,微生物数量增加1.57%~76.14%。表明,低温复合菌HT20在冀东滨海稻区还田秸秆腐解中起到了主导作用。研究结果为本地秸秆还田中低温复合菌系HT20的施用提供理论指导,为我国北方稻区秸秆还田提供技术支撑。  相似文献   
5.
文章旨在研究不同饲养水平对瑶山鸡生产性能和胴体特征的影响。试验将400只平均体重一致的1日龄瑶山鸡随机分为2组,每组4个重复,每个重复50只。2组分别饲喂代谢能水平为3155 Kcal/kg、粗蛋白质水平为225 g/kg的高能高蛋白日粮和代谢能水平为2965 Kcal/kg、粗蛋白质水平为195 g/kg的低能低蛋白日粮。试验共开展10 w。同时将240只产蛋高峰期瑶山鸡随机分为2组,每组4个重复,每个重复30只,饲喂上述日粮4 w,试验结束后收集受精蛋进行孵化。结果:高能高蛋白组种鸡在8和10 w的体重和采食量均显著高于低能低蛋白组(P<0.05),而料重比显著降低(P<0.05)。高能高蛋白组种鸡受精率和孵化率显著高于低能低蛋白组(P<0.05),而残次率、胚胎死亡率和出壳前死亡率显著降低(P<0.05)。1~10 w时高能高蛋白组种鸡体重均显著高于低能低蛋白组(P<0.05),与低能低蛋白组相比,高能高蛋白组屠体重、可食用部分显著升高(P<0.05),腿肌占比显著降低(P<0.05)。结论:中等生长速度的瑶山肉种鸡可以更有效地利用高能量高蛋白(代谢能:3155 Kcal/kg,粗蛋白质:225 g/kg)饲料。  相似文献   
6.
凉山彝族地区的农业生产,既是近代中国农村经济发展的一个缩影,又有自身特点。在生产条件上,基本继承了传统因素,既反映了传统农作经验的延续性,也是人多地少、劳动力水平低下的被动选择。与此同时,虽然面临社会变迁与外在力量的推动,但农具、种植、灌溉以及畜力等方面的现代因素少有出现。在农作物结构以及粮食产量方面,仍以传统粮食作物为主,粮食总产量有缓慢的增加。在畜牧业发展的过程中,畜牧产品作为贸易中的主要交换物,发挥着重要作用,畜牧业作为经济发展的一大动力,客观上促进了凉山彝族地区的商业往来。随着人口增加和劳动力的大量投入,农业生产得到一定程度的发展,农民的生存环境较之前有所改善,但农民一直处于贫困状态,直至新中国成立以后才有所好转。  相似文献   
7.
气候变化条件下中国灌溉面积变化的产量效应   总被引:7,自引:7,他引:0  
灌溉可以有效缓解气候变化对粮食生产的不利影响。采用中国不同区域2006-2019年实际灌溉用水量,对4个气候模式(GFDL-ESM2M,Had GEM2-ES,IPSL-CAM5-LR,MIROC5)驱动下的3种作物模型(GEPIC、PEPIC和LPJml)的灌溉用水量进行评估,优选模拟结果较好的前5个模式组合,分析RCP2.6和RCP6.0情景下,2021-2050年中国玉米、水稻、大豆和小麦产量变化,评估灌溉面积扩张的增产效应。结果显示:未来气候变化下,2021-2050年降水量的增加使得中国水稻和大豆以及北方地区玉米和小麦产量均呈现增长趋势,其中东北80%左右的地区和西北70%左右的地区玉米产量将提高0.2~0.8 t/hm~2,东北85%左右的地区水稻和大豆增产幅度分别超过1.0、0.5 t/hm~2,东北90%左右的地区和西北75%左右的地区小麦产量增幅分别介于1.0~2.0、0.5~1.0 t/hm~2之间。降水量的减少使得西南南部地区的玉米和小麦产量均下降0.2 t/hm~2左右。不同区域玉米和小麦的增产效应差异明显,由于北部地区光热条件较差、小麦基础产量较低,使得小麦灌溉增产潜力(1%~11%)以及增产效率((0.12±0.06)kg/m~3)均较高,北部地区小麦的灌溉面积扩张可有效应对气候变化的不利影响。  相似文献   
8.
天然芸苔素属于甾体类植物内源生物活性物质,其骨架为甾醇,其中芸苔素内酯生物活性最强,被称为第六类植物激素,是高效、广谱、无毒的植物生长调节剂(PGR)。为更好地将芸苔素推广应用于农业生产,本文概括了芸苔素内酯的生物活性及在粮食、果蔬等作物上的应用。探讨了芸苔素内酯在提高种子活力,促进作物生长,大幅度促进产量提升以及品质改善,提升作物抗逆性,缓解农药对作物影响的研究概况及取得的进展,指出了芸苔素内酯的应用是作物增产增收的关键途径,同时,能够减少化肥、农药的施用量,减少作物种植成本与减轻环境污染,将带来显著的经济效益。  相似文献   
9.
【目的】利用刺吸电位技术(electronic penetration graph,EPG)研究Q型烟粉虱(Bemisia tabaci)成虫对吡虫啉、吡蚜酮、螺虫乙酯和溴氰虫酰胺4种杀虫剂LC25处理24 h番茄苗的取食行为,探明内吸性杀虫剂亚致死剂量对烟粉虱成虫取食行为的影响。【方法】以无农药暴露史的Q型烟粉虱成虫为供试昆虫,番茄品种‘粉印三号’为供试植株。通过水培生测法确定4种内吸性杀虫剂的亚致死浓度LC25。在此基础上利用EPG监测Q型烟粉虱成虫取食寄主的13个非韧皮部指标和8个韧皮部指标,并对叶片刺吸孔进行显微观察。以无农药处理为对照(CK)。【结果】4种杀虫剂对Q型烟粉虱成虫的LC25值为溴氰虫酰胺>吡蚜酮>吡虫啉>螺虫乙酯。在总记录时间8 h内,Q型烟粉虱成虫的取食在各处理中均产生非刺探波(np)、路径波(C)、电位下降波(pd)、韧皮部分泌唾液波(El)、韧皮部被动吸食波(E2)以及木质部主动吸食波(G)6种波形。在非韧皮部的np波次数上,溴氰虫酰胺处理的次数最多,其次是螺虫乙酯处理,两者间差异不显著(P>0.05),但均显著高于CK和吡虫啉处理(P<0.05)。C波和G波总持续时间均为CK处理最长,溴氰虫酰胺处理最短,两处理间差异显著(P<0.05)。CK处理的pd波总持续时间显著长于4种杀虫剂处理(P<0.05),其中螺虫乙酯处理最短,但4种杀虫剂处理间差异不显著(P>0.05)。螺虫乙酯处理的F波总持续时间最长,吡虫啉处理最短,两者间差异显著(P<0.05)。CK处理韧皮部的E1波和E2波总持续时间分别为20.52和50.60 min,显著长于吡虫啉处理和溴氰虫酰胺处理对应波的总持续时间(P<0.05),但E1波总持续时间与吡蚜酮和螺虫乙酯处理均差异不显著(P>0.05)。【结论】4种杀虫剂LC25均引起Q型烟粉虱成虫的拒食行为,为研究烟粉虱或具刺吸式口器农业害虫对4类杀虫剂亚致死效应的拒食作用机理及防治提供了理论依据。  相似文献   
10.
李娥  赵锦  叶清  高继卿  杨晓光 《中国农业科学》2021,54(18):3847-3859
【目的】研究气候变化背景下东北三省春玉米品种熟型调整敏感区域内的降水条件变化及其对产量的可能影响,为当地春玉米种植品种熟型的调整提供科学参考。【方法】以1985年为时间节点,将1961—2017年分为2个时间段(1961—1985年和1986—2017年)。基于东北三省春玉米品种熟型调整敏感区域内的24个地面气象观测站点1961—2017年地面气象观测资料和16个农业气象试验站点1981—2007年玉米生育期的观测资料,分析春玉米不同生育阶段水分条件的变化特征,并运用作物生产潜力逐级订正法计算降水条件变化对生产潜力的影响。【结果】(1)1961—2017年,东北三省春玉米品种熟型调整的敏感地带内实际播种期呈提前趋势,成熟期呈推迟趋势,实际生产中品种熟型的调整导致实际生育期延长。(2)敏感区域内春玉米品种熟型的调整,使生育前期(播种—拔节)和后期(开花—成熟)需水量增加,生育中期(拔节—开花)需水量减少;同时,生育前期有效降水量呈现增加趋势,生育中期和后期有效降水量呈现减少趋势。(3)品种熟型调整后,春玉米生育中期有效降水量满足率最低。(4)品种熟型调整后,气候生产潜力在中晚熟品种调整为晚熟的区域5南部和西部的宽甸和通榆站点呈减小趋势,波动性增加,在特早熟品种调整为早熟的区域1和早熟品种调整为中熟的区域3北部气候生产潜力呈增加趋势且波动性降低。【结论】全球气候变化的背景下,东北地区敏感区域内有效降水量满足率在生育中期和后期降低,气候生产潜力在研究区域的西部和南部减小、东部增大且不稳定性高。因此,在敏感区域的东部、西部和南部仍要进一步关注品种熟型的选取,同时在春玉米生育中期和后期,及时进行灌溉补充水分,确保春玉米产量。  相似文献   
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