太湖地区种植结构及主要配套技术研究

苏南地区由于田少人多,口粮、饲料紧缺是长期存在的矛盾,加上种植制度以麦(油)稻两熟制为主,作物种类过于单一,农、牧、土、肥的关系不够协调.因此,必须从优化种植业结构入手,促进食物资源、土地资源充分合理的开发利用,使苏南种植业由原来一元结构(或二元结构)逐步向粮食作物、经济作物、饲料作物和绿肥的四元结构转变,以利于提高苏南农业的整体水平,达到优质、低耗、高产、增效的目的,同时通过优化种植结构,合理调整作物种类,达到轮作改土、增肥改土,提高农业生态效益,实现苏南农业持续协调发展的目的.为此,我们于1991年在全市11个单位组织15个示范种植点,开展了粮经饲、粮经肥、粮经、粮肥等多元种植制度及其主要栽培技术的研究,并在太湖地区农科所进行各种种植方式的小区定位试验,调查测定了各季作物的干物质及氮、磷、钾养分吸收动态、土壤性状及投入与产出等项目,深入研究多元复合种植制度在太湖地区的社会、经济、生态适应性和功能.一、多元复合种植结构产量经济效益和生态适     

1981-2015年华北地区种植结构演变及其驱动机制分析

为明确农业生产资料投入和作物受灾面积对作物产量的影响以及作物综合比较优势指数对华北地区种植结构演变的影响。本研究利用综合比较优势指数和线性回归等方法分析1981—2015年河北、河南和山东3个华北地区粮食主产省的作物生产、农业生产投入和作物受灾面积等变化特征。结果表明:1)1981—2015年,华北地区玉米和花生种植面积均显著增加,大豆和棉花种植面积均显著减少,冬小麦和油菜种植面积保持相对稳定;冬小麦、玉米和花生总产量显著增加,大豆和棉花总产量显著下降;1981—2015年所有作物单位面积产量均显著增加,其中冬小麦、玉米和花生单位面积产量增加速率较快,大豆和棉花单位面积产量增速较慢;2)1981—2015年,华北地区氮肥、磷肥和钾肥等肥料投入和有效灌溉面积均显著增加,增长速率分别为14.3万t/年、7.2万t/年、7.3万t/年和12.2万hm~2/年;3)旱灾是影响华北地区作物生产的主要自然灾害,1981—2015年各省旱灾受灾面积显著减少;4)农业生产资料投入增加是作物单位面积产量提升的主要推动力,自然因素中旱灾是造成作物产量波动的主要因素,作物之间的比较优势是华北地区种植结构变化的主要驱动因子。     

水稻种植结构与关键栽培技术初探

为了解我国水稻种植情况,文章对我国水稻种植结构和关键栽培技术展开了分析,发现我国水稻种植结构相对复杂,但总体以杂交稻种植为主,主要采用了高产栽培、优质栽培和轻简栽培等关键技术。     

大豆-玉米间作种植模式效应分析

对大豆-玉米间作种植模式进行分析,结合前人试验研究结果,表明大豆-玉米间作种植具有地上空间结构互补优势,增加群体受光面积,提高光合效率,大豆根瘤菌根圈定殖固氮为玉米提供氮素,地下根系互作丰富土壤生物多样性,促进土壤中难溶性磷溶解及利用,增强作物的逆境适应性等良好的间作效应。因此,在合理的带行配比下,大豆-玉米间作种植,可以提高单位面积作物产量,改善作物籽粒品质,阻断或抑制病虫草害的发生及传播,提高植株抗逆性及保持较好的生态环境。     

玉米-大豆带状复合种植技术

玉米-大豆带状复合种植是一种玉米、大豆间作的种植模式,利用玉米和大豆植株的高度差,充分发挥玉米的边行优势和大豆的固氮作用,增强田间通风透光性,提高耕地土壤肥力,促进玉米、大豆共同增产。吉林省四平市于2022年开展了玉米、大豆间作试验示范,成效显著。结合四平市田间试验,从整地、品种选择、种子处理、田间配置、播种、化学除草、施肥、化学调控及病虫害防治等方面总结了玉米-大豆带状复合种植技术。     

2005—2016年中国玉米种植密度变化分析

【目的】合理增加种植密度是国内外玉米增产的重要途径,但合理的密植范围受资源条件、品种和种植技术共同影响。研究旨在分析中国玉米种植密度的现状及其在不同区域、不同年份的变化,辨析玉米产量提升途径,为明确未来技术发展方向和应对措施提供依据。【方法】研究整理了2005—2016年间全国农业科技入户示范工程和国家玉米产业技术体系示范县测产调研数据,包括北方春玉米区、黄淮海夏玉米区、西北玉米区、西南玉米区以及南方甜、糯玉米区共5大玉米产区,累计调研23个省（区）、267个县（市）,共117 960份调查数据,以测产调研的收获株数分析中国玉米种植密度的变化情况。经过数据审核订正,各县市逐年农户数据平均代表该县（市）逐年种植密度,缺失数据利用5点平滑插值法插值补缺。根据区域环境资源条件及种植模式,将玉米主要产区细分为25个典型生态区域,以县（市）为单位分析玉米主要产区及其生态区域的种植密度和变化规律。研究运用箱形分析法和Tukey’s HSD法比较各区域种植密度差异及其显著性;将各区域种植密度与年代进行回归,分析种植密度年际变化趋势及其显著性。【结果】分析表明,目前（2014—2016年）,5大玉米产区和25个生态区域种植密度存在明显差异。种植密度由高到低依次为西北玉米区（6.77万株/hm²）＞黄淮海夏玉米区（6.19万株/hm²）＞北方春玉米区（5.91万株/hm²）＞南方甜糯玉米区（5.13万株/hm²）＞西南玉米区（4.80万株/hm²）,西北玉米区种植密度极显著高于其他主产区,而南方甜糯玉米区与西南玉米区种植密度极显著低于其他主产区。各主要产区种植密度变化情况存在明显差异。北方春玉米区种植密度2005—2016期间呈极显著增长,12年间上升了1.5万株/hm²;黄淮海夏玉米区2005—2009年种植密度明显上升,2009年后种植密度稳定在6.2万株/hm²左右;西北玉米区自2009年以来始终是种植密度最高的产区,2013年达到阶段性顶峰,近年没有继续突破。西南玉米区2009—2016年种植密度维持在4.80万株/hm²左右,与其他主产区种植密度差距在不断加大;南方甜、糯玉米区的种植密度自2009年以来下降趋势明显。【结论】中国玉米种植密度在主产区之间、主产区内不同生态区域之间的现状和发展趋势并不均衡,整体上呈现北高南低的态势,虽然区域环境条件是决定种植密度的关键因素,但合理的耕作栽培技术和适宜的耐密品种是克服资源限制、提高种植密度的途径。进一步辨析促进和限制区域种植密度发展的资源环境、品种与栽培技术因素,能够为各区域构建密植增产技术模式提供理论支持。     

辽宁省花生品种种植结构的历史 现状与展望

回顾了辽宁省几十年花生品种的种植情况。现阶段辽宁省的花生品种种植结构大致为：白沙1016占全省花生种植面积的65%左右,阜花系列占15%左右,锦花系列、铁花系列和连花系列占15%左右,省外选育品种占5%左右。提出辽宁省不同地区花生品种种植结构的发展前景。     

辽宁庄河市水田种植结构调整技术实施方案

为深入贯彻辽宁省庄河市政府关于水田种植结构调整工作,确保水田能因地适种,抓好生产,夺得丰收,提出以下实施方案:当地高燥水田和雨季不易受水淹且排水顺畅的水田,改种玉米和大豆;洼水田和雨季易受水淹的水田,实行水稻旱直播;临近河流和方塘的水田,进行水稻插秧,实行节水栽培.水田种植结构调整有利于提高农业种植效益,促进当地农业经...     

东北农作区粮食作物种植格局变化的特征分析

从农作制分区角度,采用聚类分析法研究东北农作区种植结构及其空间分布的演变情况,利用综合比较优势法探讨种植结构变化的主要影响因素,并对主要作物的发展趋势进行判断。结果表明：1985—2005年粮食作物种植结构变化主要表现为小麦种植比重的减少和大豆种植比重的增加,种植结构整体上从多元化向专业化方向发展,各农作亚区形成了特色种植结构。主要粮食作物空间变化呈现较强的规律性,生产呈现集中趋势,形成了各自主要的生产区域。主要变化为：水稻和玉米种植区域增加,小麦种植区域大幅缩减,大豆种植范围重心北移和种植区域增加。资源、技术和市场等因素共同影响粮食作物种植结构的变化,而作物综合比较优势是种植结构变化的内在动力。     

广西沿海地区主要粮经作物种植结构的变迁

[目的]调查广西沿海地区北海、防城港、钦州3个沿海市8个临海县（区）的主要粮食、经济作物种植结构的变化情况,为广西沿海地区农业发展、农作物种植结构调整提供参考.[方法]采用实地考察、资料查询和座谈等形式,对1975～2010年广西沿海地区土地资源利用和各作物种植情况进行调查.[结果]在过去35年,广西沿海地区耕地面积不断减少,粮食作物种植面积呈波动式减少,经济作物、蔬菜和果树的种植面积不断上升.水稻的种植面积明显下降,占粮食作物的比重从93.12％下降到72.17％;玉米和红薯的种植面积明显增加;甘蔗和木薯的种植面积连续上升,并成为广西沿海地区最主要的经济作物;花生、大豆和黄红麻等占经济作物种植比重越来越小.[结论]建议广西沿海地区提高单产、改变耕作方式以提高农作物总产,同时调整种植结构,发展特色农业,以提高农民收入.     

Response of dryland crops to climate change and drought-resistant and water-suitable planting technology: A case of spring maize

Climate change has a significant impact on agriculture. However, the impact investigation is currently limited to the analysis of meteorological data, and there is a dearth of long-term monitoring of crop phenology and soil moisture associated with climate change. In this study, temperature and precipitation (1957–2020) were recorded, crop growth (1981–2019) data were collected, and field experiments were conducted at central and eastern Gansu and southern Ningxia, China. The mean temperature increased by 0.36°C, and precipitation decreased by 11.17 mm per decade. The average evapotranspiration (ET) of winter wheat in 39 years from 1981 to 2019 was 362.1 mm, demonstrating a 22.1-mm decrease every 10 years. However, the ET of spring maize was 405.5 mm over 35 years (1985–2019), which did not show a downward trend. Every 10 years, growth periods were shortened by 5.19 and 6.47 d, sowing dates were delayed by 3.56 and 1.68 d, and maturity dates advanced by 1.76 and 5.51 d, respectively, for wheat and maize. A film fully-mulched ridge–furrow (FMRF) system with a rain-harvesting efficiency of 65.7-92.7% promotes deep rainwater infiltration into the soil. This leads to double the soil moisture in-furrow, increasing the water satisfaction rate by 110-160%. A 15-year grain yield of maize increased by 19.87% with the FMRF compared with that of half-mulched flat planting. Grain yield and water use efficiency of maize increased by 20.6 and 17.4% when the density grew from 4.5×10⁴ to 6.75×10⁴ plants ha^–1 and improved by 12.0 and 12.7% when the density increased from 6.75×10⁴ to 9.0×10⁴ plants ha^–1, respectively. Moreover, responses of maize yield to density and the corresponding density of the maximum yield varied highly in different rainfall areas. The density parameter suitable for water planting was 174 maize plants ha^–1 with 10 mm rainfall. Therefore, management strategies should focus on adjusting crop planting structure, FMRF water harvesting system, and water-suitable planting to mitigate the adverse effects of climate change and enhance sustainable production of maize in the drylands.     

三大粮食作物基础研究:中国开始引领世界

为了解我国水稻、玉米和小麦三大粮食作物基础研究现状及我国在世界所处的位置变化,基于文献计量视角,对过去15年间(2002—2016)在生物学和农业科学高质量学术期刊上,刊载的水稻、玉米和小麦论文进行计量分析。结果显示:从所使用文献计量指标来看,通过国家对科技创新的持续投入和科学家们的不懈努力,我国水稻和小麦基础研究,已经走在世界前列,开始领跑全球。玉米基础研究,中国科学家表现出强劲发展势头,部分优秀科学家已经走在了国际竞争最前沿。相信随着国家对科技创新的持续投入,我国三大粮食作物基础研究很快将能全面引领全球,为保障我国和世界粮食安全提供重要保障。     

水稻叶片形态、群体结构和产量对种植密度的响应

为了分析水稻叶片形态、群体结构和产量对种植密度的响应,以中籼稻高产选系JW10、JW103、JW113和JW34为材料,研究了不同种植密度[低密度(1 hm21.8×105穴)、中等密度(1 hm23.0×105穴)、高密度(1 hm24.2×105穴)]条件下水稻叶片形态、叶面积指数、叶面积垂直分布、光合速率、叶绿素荧光参数、干物质生产和产量形成的特点。结果表明,不同密度处理下,水稻叶片宽度及披垂度均发生了变化。中等密度处理下,齐穗期水稻上层叶面积比例高于低密度和高密度处理;中等密度处理下齐穗期水稻的光合速率和叶绿素荧光参数(Fv/Fm)居于低密度处理与高密度处理之间,但随齐穗后天数的增加,中等密度处理下水稻光合能力的优势逐渐增大。因此,在现有的生产条件和技术水平下,维持1 hm23.0×105穴的种植密度是水稻取得高产的基础。     

不同水稻种植模式下淹水及排干期土壤性质和微生物的变化

为揭示不同水稻种植模式、不同水分管理时期对稻田土壤性质和微生物的作用效应,利用长期定位监测试验比较分析单季稻不施肥、单季稻单施化肥、烟稻轮作 3种种植模式和淹水期、排干期 2种水分管理条件下稻田土壤理化性质和微生物群落结构的变化。结果表明：烟稻轮作模式稻田土壤有机质、全氮质量分数分别比单季稻模式提高了 32.88%~34.79%和 38.22%~44.39%。淹水期稻田土壤可溶性总氮以可溶性有机氮为主,占 56.06%~62.54%;排干期以硝态氮为主,占 62.34%~74.05%。烟稻轮作模式可显著提高淹水和排干条件下稻田土壤中可溶性有机氮和铵态氮质量分数,但对硝态氮质量分数的影响不明显。相较单季稻处理,烟稻轮作模式提高了稻田细菌Sobs、Shannon和Ace指数。好氧或兼性厌氧的酸杆菌属、黄色杆菌属均是3种水稻种植模式的优势菌属。3种种植模式淹水条件下稻田脱硫弧菌属、互营杆菌属等硫酸盐还原菌类存在显著差异,排干条件下硝化螺旋菌属也存在显著差异。淹水条件下烟稻轮作模式稻田土壤甲烷氧化菌相关的甲烷氧化单加氧酶基因α-亚基（pomA）的绝对丰度比单季稻处理降低了18.45%~18.54%。可见,水稻种植的淹水期和排干期的土壤可溶性氮组成和细菌群落结构存在显著差异;而烟稻轮作模式较单季稻模式可提高土壤肥力,改善微生物群落结构,增加硫酸盐还原菌类细菌丰度,降低产甲烷菌相关的甲基辅酶M还原酶基因丰度。     

玉米定向栽植模式下冠层结构及光能分布特征研究

为探讨不同栽植模式下玉米冠层光能利用情况的差异和定向栽植方式的增产机理,以紧凑型玉米品种先玉335和半紧凑型玉米品种吉单50为试验材料,设置定向播种、随机播种、定向移栽、随机移栽4种栽植模式,测定其玉米冠层结构参数、群体内不同高度不同时间的光合有效辐射量等参数。结果表明:吐丝期最大冠层形成时两个品种叶片垂直分布比例存在差异,且不随栽植方式改变而改变。其中,上午时段(10:00~10:15)定向播种和定向移栽的群体有效光能截获率分别比随机种植模式增加10.60和23.50个百分点,但定向种植模式玉米群体的中部光合有效辐射下降快,而群体底部可保证一定的透光率;在机械许可的情况下,定向栽植能够建立合理冠层结构,有效利用光能,为高产栽培提供一条新的途径。     

3种作物纹枯病菌生物学特性差异的比较

较系统地比较了水稻、玉米和小麦3种作物纹枯病菌的培养性状及其在不同培养基、温度、碳源、氮源、pH值和光照条件下生物学特性的差异。结果表明:供试的3种纹枯病菌菌株在菌落生长速率、菌落和菌核颜色、菌核数量和菌核在培养皿的分布等方面均有明显差异;水稻、玉米和小麦纹枯病菌在Czapek培养基上菌丝生长最快、产生的菌核最多,在Richard培养基上菌丝生长最慢,在WA培养基上产生菌核极少或无;水稻和玉米纹枯病菌菌株生长温度范围为10～35℃,最适温度为25～30℃,而小麦纹病菌枯菌株生长温度范围为5～30℃,生长最适温度为20～25℃;3种纹枯病菌菌株对供试碳源中的可溶性淀粉、蔗糖和葡萄糖能很好地利用,但水稻和玉米纹枯病菌菌株对甘露醇的利用能力最差,而小麦纹枯病菌菌株对乳糖的利用能力最差;硝酸钾、亚硝酸钠、硫酸铵、脲和L-亮氨酸5种氮源对3种纹枯病菌菌丝的生长影响不显著,但对菌核的形成有显著影响;3种纹枯病菌菌株在pH 4～10时均可生长和形成菌核,pH 6时生长最快、形成菌核较多。试验结果还表明,光照对3种纹枯病菌菌丝的生长影响无明显差异,但对菌核数量和颜色有显著影响。     

种植业结构调整对化肥施用量的影响

1978年至2015年中国农用化肥施用量持续增长,2016年首次出现负增长,但化肥施用强度并未有实质性下降,单位耕地面积的化肥施用折纯量仍然高达443.53 kg·hm-2,极大超过了发达国家为防止化肥对环境造成危害所设置的225 kg·hm-2的安全上限。本研究利用1994—2016年26个省份的面板数据,采用描述性统计分析和计量经济模型,科学剖析种植业结构调整,特别是蔬菜、水果面积增加同化肥施用强度增长之间的关系。结果表明,蔬菜、瓜果等经济作物的种植面积增加是化肥施用强度高、化肥施用量增长的重要原因,此外,地区经济发展水平、农作物总面积对农用化肥施用量增加有显著正向影响,化肥生产价格对化肥施用量有显著负向影响。