旱作农田保护性耕作-液膜-施肥综合技术研究

在山西寿阳地区旱作春玉米保护性耕作试验基础上，增加液态地膜覆盖处理和肥料用量处理，研究不同耕作-液膜-施肥配合措施对土壤温度、土壤水分利用、作物苗生长和产量的影响。结果表明：与传统耕作比较，采用液态地膜覆盖后，免耕土壤苗期地表温度提高0.5~2℃，春玉米出苗数提高18%以上；玉米增产约5%；0～200 cm土壤水分增加21 mm；ET增加12 mm，为改善旱作保护性耕作-液膜-施肥管理综合技术效果提供依据。     

不同水氮供应对水稻产量、吸氮量及水氮利用效率的影响

以水稻节水和合理施用氮肥为目标,研究了3个不同灌水量与4个施氮水平对水稻产量、吸氮量及水氮利用效率的影响,提出合理的水氮配置参数和管理技术,为宁夏引黄灌区水稻灌溉和施肥管理提供依据。通过2年在宁夏引黄灌区以水稻宁粳28号为材料,采用田间试验与室内分析的方法开展研究。试验结果表明,在相同灌水量条件下,两年水稻的籽粒和秸秆产量均随着施氮量的增加呈增加的趋势。不同灌水量对水稻产量影响不大,但施氮量却显著地影响着其产量和地上部吸氮量。灌水量或施氮量对水稻的株高、穗长、穗数和千粒重均无显著影响。2005年和2006年水稻氮肥利用率分别在5.1%～37.6%和14.1%～25.0%之间。相同施氮水平下,2005年水稻氮肥生理利用率随着灌水量的增加而增加,2006年水稻表现出相反的趋势。两年水稻的氮肥农学利用率在8.3～19.3kg/kg之间。氮肥偏生产力在同一灌水水平下,都随着施氮量的增加而降低,在同一施氮水平下,灌水量处理间差异并不大。相同施氮水平下,水稻的灌水生产率随着灌水量的增加而降低。从产量、吸氮量及水氮利用效率等因素考虑,试验水氮合理配比是灌水量控制在1.2×104m3/hm2左右,施氮量240kg/hm2左右。     

华北平原区农业立体污染现状与特征

概述了华北平原区由于各种不合理的农事活动,对水体-土壤-生物-大气所造成的立体交叉污染的现状。通过文献分析,指出造成农业立体污染的主要原因是作物秸秆管理不当、肥料施用不合理、农药使用不当、农膜残留及养殖废弃物管理不当等。总结了华北平原农业立体污染具有影响面广、区域性与季节性差异较大、危害隐蔽性强、治理难度大等特征。并对农业立体污染防治的主要技术途径进行了探讨。     

长期保护性耕作提高土壤大团聚体含量及团聚体有机碳的作用

【目的】团聚体形成被认为是土壤固碳的最重要机制。本文以河南豫西地区长期耕作试验为研究对象,研究了长期保护性耕作对土壤团聚体性质及土壤有机碳(SOC)含量的影响,为探讨土壤固碳机理,优化黄土高原坡耕地区农田耕作管理措施,实现土壤固碳减排、培肥土壤提供理论依据。【方法】长期耕作试验开始于1999年,试验处理有免耕覆盖(NT)、深松覆盖(SM)和翻耕(CT)。利用湿筛法筛分第3年(2002年)和第13年(2011年)0—10cm和10—20 cm土层中,2000、250~2000、53~250和53μm级别的水稳性团聚体,计算团聚体平均质量直径(MWD),并测定了各级别团聚体的有机碳(SOC)含量。【结果】1)连续13年免耕覆盖和深松覆盖显著提高了土壤表层0—10 cm的SOC含量,分别比翻耕增加了33.47%和44.48%。2011年免耕覆盖和深松覆盖SOC含量较2002年上升了1.92%和8.59%,翻耕下降了18.97%。2)与翻耕相比,免耕覆盖和深松覆盖2000μm团聚体含量显著提高了40.71%和106.75%;53~250μm团聚体含量显著降低了19.72%和22.53%;团聚体平均质量直径显著提高了20.55%和39.68%,显示了土壤结构的明显改善。3)免耕覆盖和深松覆盖显著提高了表层土壤所有团聚体有机碳的含量,尤其以2000μm团聚体提升最多。与翻耕相比,2000μm团聚体有机碳分别提高了40.0%和27.6%。4)免耕覆盖和深松覆盖下表层土壤大团聚体有机碳含量随耕作年限增加,微团聚体有机碳随耕作年限降低。2000μm的土壤团聚体有机碳含量2011年较2002年分别升高了23.93%和7.12%,53~250μm微团聚体有机碳含量分别下降了19.58%和13.27%。【结论】长期保护性耕作(包括免耕覆盖和深松覆盖)可显著提高表层土壤大团聚体含量,降低微团聚体含量,提高团聚体的水稳性,改善土壤结构。同时可增加土壤团聚体有机碳含量,提高土壤肥力。长期保护性耕作在河南豫西丘陵地区是一种较为合理的耕作方式。     

不同耕作方式对小麦旗叶光合特性和水分利用效率的影响

在豫西丘陵旱作条件下，对少耕、免耕覆盖、深松覆盖、一年两熟和传统耕作5种耕作处理的冬小麦旗叶光合、荧光特性和产量、水分利用效率进行了研究，结果表明：免耕覆盖和深松覆盖灌浆中后期小麦旗叶叶绿素和类胡萝卜素含量明显高于传统耕作，且有较高的叶绿素a和叶绿素b的比值和叶绿素和类胡萝卜素的比值；开花期免耕覆盖和深松覆盖光化学猝灭系数、非光化学猝灭系数和光化学效率值较传统耕作高，光抑制程度较传统耕作小；灌浆中期免耕覆盖和深松覆盖净光合速率略低于传统耕作，分别为传统耕作的96.4%和99.7%，但差异不显著。免耕覆盖和深松覆盖小麦生育期间耗水量较高，产量和水分利用效率显著提高，与传统耕作相比，产量增加19.3%和9.4%，水分利用效率提高17.5%和8.5%。     

稳态水流下肥料氮的迁移

本试验初次尝试利用电导法对稳态供水条件下施肥土壤中N的向下迁移过程及迁移数量进行定性和定量研究,揭示了溶质N的迁移与水分运动的关系,分析了影响溶质滞后迁移的有关因素。研究表明,在稳态供水条件下,NO3-N随水分的迁移呈一不完全对称锋曲线,利用电导法描述土壤中溶质N的迁移过程具较好的重现性。根据渗出液的电导率与其NO3-N含量之间关系为Y=0.236+0.005X,估算出本试验淋溶过程中,肥料N中的NO3-N的67％已经随水而淋失。N在土壤中随水分的迁移的快慢与土壤干湿程度、淋溶土层厚度,土壤颗粒组成及其土壤的持水特征等因素有关。淋溶前的土壤越干、淋溶土柱越短,N的峰期出现快;土壤颗粒越小,其对水分的吸持能力较强,N随水向下迁移的速度则减慢。本试验旨在为研究和监测农田土壤中N的淋溶及其地下水的污染提供方法和依据。     

春插作物地播前不同耕法的保墒,保苗效果研究

寿阳地处暖温带湿润偏旱大陆性秀风气候区，由于气候影响，春旱频繁发生，当地无霜期仅１３０天左右，是一年一秀春作为主的农业区。抗旱保墒、保苗耕作措施便已成为春播作物增产的关键技术。改变传统的连年秋季深耕、春秀多耙的习惯，实行秸秆还田、浅、免轮耕、秋耕与秋耙结合和春秀地表播前播后镇压，以改善种床土壤过松状况，增强土壤提墒能力和减少表土干土层厚度，这对抵御春旱、保一苗具有良好的效果。     

旱地玉米秸秆还田对土壤肥力的影响

 研究探讨了玉米秸秆还田方式 (直接或过腹还田 )与化肥配施对土壤养分变化的影响。研究表明 ,秸秆过腹还田对提高耕层土壤速效 N贡献较大 ;耕层土壤速效 P含量主要与化肥施用量有关 ;耕层土壤速效 K含量与秸秆直接还田有关。该试验条件下 ,秸秆直接还田和秸秆过腹还田的土壤有机质含量基本保持平衡。产量统计分析表明 ,化肥对提高玉米产量及水分利用效率有明显影响 ,其次为秸秆直接翻压还田。适宜的秸秆直接还田量、秸秆过腹还田量与化肥 N配比 (试验中每公顷用量分别为 60 0 0、1 50 0和 1 0 5kg) ,其产量、水分利用效率和肥料 N的利用效率较高。研究为该区玉米秸秆作为饲源和有机肥源的合理再分配利用 ,秸秆、牛粪与化肥平衡配施 ,以及秸秆还田对土壤肥力的贡献和对作物产量的影响提供了依据。     

保水剂及其应用技术

随着现代工业的快速发展、人口的急剧膨胀以及水资源环境的恶化,干旱和荒漠化问题日趋突出.保水剂的研制正是各国科学家致力于解决这些问题的有效办法.     

洛阳孟津冬小麦生产潜力长周期定量模拟与评价

以洛阳孟津地区气象数据库、土壤数据库、作物数据库和多年田间试验数据库为基础, 应用DSSAT作物生长模型估算了当地冬小麦光温生产潜力和光温水生产潜力, 并对节水潜力及途径进行了分析.结果表明, 洛阳孟津地区46年冬小麦光温生产潜力为7 571～10 965 kg·hm-2, 平均9 209 kg·hm-2, 此值可作为当地补灌区产量的上限参考值; 光温水生产潜力为3 957～7 450 kg·hm-2, 平均5 510 kg·hm-2, 仅占光温生产潜力的59.8%, 此值可作为雨养冬小麦产量的上限参考值.冬小麦生育期内平均降水量为226.29 mm, 不及需水量的一半, 平均水分亏缺量占生育期降水量比例高达72.5%, 平均水分满足率为66.4%, 生育期水分亏缺成为影响洛阳孟津地区旱作冬小麦生产发展的首要障碍.不同土壤类型及不同降雨年型冬小麦潜在水分利用效率变幅较大, 波动范围为12.06～22.94 kg·hm-2·mm-1, 46年均值为16.94 kg·hm-2·mm-1.近8年旱作冬小麦现实水分利用效率仅占潜在水分利用效率的58.5%, 平均光温水生产潜力开发度为60.5%.结果表明, 洛阳孟津地区冬小麦节水潜力较大, 采用合理的节水农业措施, 加强农田建设, 改善地力, 增强土壤储水蓄水能力, 高效利用降水资源, 提高水分利用效率是今后提高冬小麦产量的重要途径.