河南省南阳麦田生态系统能流特征及评价

根据南阳地区(河南省小麦主产区)1999~2004年的统计资料,对南阳麦田生态系统能量的投入、产出、流向、流量与转化效率进行了较为系统的研究。结果表明:南阳麦田生态系统从有机能、无机能、人工辅助能投入来看,属于中、高产之间;光能利用率高于世界和我国农田光能利用率平均水平,属较好水平,但低于高产地区典型农田2.0%的水平;平均总能量产投比为1.58,属于中等偏低水平。统计分析表明:增加有机能在总投入能中的比重有利于能量产投比的提高;增加无机能中化肥能的投入,则能提高能量的产出水平。要提高能量的产出和能效,不仅要增加能量的投入,还要注重能量的投入结构。     

人为能量投入对农田生态系统净初级生产力的影响——以鲁西南地区为例

为了确定影响农田生态系统固碳能力的影响因子,在收集2000—2006年鲁西南地区农业生产统计数据的基础上,分析了该地区农田人为能量投入现状,并利用回归和逐步回归的方法研究了鲁西南地区人为能量投入对农田生态系统净初级生产力(NPP)的影响。结果表明：鲁西南地区农田人为能量投入中农膜的投入逐年增加,由2000年的14.6 kg/hm2增长到2006年的20.5 kg/hm2;化肥投入相对稳定(1200~1300 kg/hm2),但总量仍增加;农药的投入呈先增加后降低的趋势,2004年达到最高(11.03 kg/hm2);排灌机械、农用车辆的投入呈增长趋势,而单位面积劳动力的投入不断下降,2006年与2000年相比约减少0.65人/hm2。该地区农田生态系统NPP存在着东高西低的空间分布格局,历年均以东部（枣庄、济宁）高,平均NPP分别为616 g C/(m2?a)和588 g C/(m2?a),西部（菏泽）低,仅有448 g C/(m2?a);年际间呈现一定的波动性,但整体呈上升趋势。该地区农田NPP主要受人为能量投入的影响而与温度和降水的关系不大。单位面积化肥使用量、单位面积农膜使用量和农田灌溉比例在逐步回归模型中可以解释本区农田NPP方差的74.6%。因此,化肥、农膜、有效灌溉比等人为能量投入是影响该地区农田NPP提升的主要因素。     

农业活动对农田生态系统物种多样性的影响

农业活动如化肥、农药、地膜的使用、高产品种的推广、节水灌溉技术的应用等,所导致的生境条件的变化和农田景观结构的不合理是影响农田生态系统物种多样性的重要原因。鉴于此,提出了保护农田生态系统物种多样性的几点建议：①建立可持续的生态农业;②进行合理的农田生态规划;③合理的混合种植不同作物,打破单一的种植结构。     

陇东黄土旱塬农业生态系统能流特征研究

通过对黄土高原旱塬区典型农业生态系统的能流途径、人工辅助能的输入结构，各亚系统的能量输入、输出组成及其比例，以及对农田亚系统的投能结构对能效影响的分析表明：陇东黄土高原旱塬区的农业生态系统仍是一个低开放度、封闭性较强的有机生态系统，该系统的能量投入水平很低；投能结构不尽合理，亚系统之间不匹配，造成了系统的低能效。增加能量投入水平，改变亚系统的组成及双例，是提高系统产出的有效措施。     

天津市农田生态系统碳收支年际变化研究

利用2010—2020年天津农田生态系统主要农作物产量、常用耕地面积、有效灌溉面积、化肥施用量、农药、农膜、柴油使用量等统计数据，估算了天津农田生态系统碳吸收、碳排放情况，以期为天津农田固碳减排提供参考和数据支持。结果表明：2010—2020年天津农田生态系统碳吸收总量相对稳定，年均434万t。粮食作物中玉米和小麦的碳吸收量占比最高，且整体上均呈平缓增长趋势。农田碳排放总量逐年降低，由2010年的32.88万t降到2020年的14.25万t，总降幅约57%。各碳排放源中，化肥的碳排放占比最高，且基本上逐年降低。柴油和农膜是仅次于化肥的排放源，碳排放量均逐年降低。天津农田生态系统的碳吸收明显大于碳排放，具有较强的碳汇功能，净碳汇的年度变化不明显，年均408万t。     

苏南农田不同施肥制对农田生产力影响的田间模拟试验

本研究在分析苏南农村工业化地区农田施肥制发展变化的基础上，对该地区不同时期出现的农田施肥制度（施肥水平和施肥结构），在现有生产力水平进进行了田间模拟试验，以探讨农田生产力持续提高的合理施肥制。试验结果表明在现有生产力水平下，采取低投入以有机肥为主的施肥方式是没有出路的，只能带来农田生产力的下降和土壤肥力的衰减，而采取高投入以化肥为主的施肥制，也不利于农田生产力的持续提高。只有在较高的投入水平条件下     

阿克苏地区有机肥替代化肥的具体做法与成效

近年来,阿克苏地区把推广堆沤发酵农家肥和种植绿肥油菜做为落实化肥减量增效的重要抓手,通过机制创新、技术创新与模式创新,打通农业废弃物循环利用渠道,推进"污染源"向肥料化转化,努力实现有机肥增量、化肥减施、品质提升和培肥土壤的目标,取得了较好的成效。本文对阿克苏地区有机肥替代化肥的具体做法及成效进行了总结,以更好地使有机肥替代化肥落实到位。     

河南省农田能量投入与产出关系的初步研究

本文对河南省农田能量投入与产出的关系进行了研究。分析了不同生产水平的能量产投状况,以及产投比与投能结构的关系。结果表明,当前我省农田的投能水平尚低,投能结构较为合理,仍以有机为主,无机为辅。发展农业生产必须继续扩大农田能量投入,特别要加强现在中低产农田的能量投放,在投能中要坚持有机无机相结合,按比例同步发展。     

农田土壤中氮的环境指标研究

氮肥的大量不合理施用使农田氮素成了农业面源污染的重要因子,然而关于农田氮素对环境污染的标准并没有系统的介绍。笔者分别从农田土壤氮素盈余、农田径流总氮、铵态氮、硝态氮等方面着手,介绍农田土壤中氮对环境产生的影响。土壤中氮素富集会加大农田土壤氮流失至水体的风险和数量。农田生态系统中氮素通过氨挥发、地表径流、下渗淋失等进入到环境,其盈余主要以气态、可溶态等形态对环境造成污染。综述国内外相关研究得到:农田径流损失的氮以可溶态为主,其中水稻田面水氮浓度超过30 mg/L会促使土壤矿质态氮部分释放,增加土壤溶液中矿质态氮含量,增加农田土壤氮流失风险;土壤无机N含量达到60 mg/kg时能满足作物的正常生长,超过此值,N素流失风险增加,多余的土壤NO3-N将会引起较大的环境风险。化肥使用量控制在150~180 kg/(hm~2·a)之内,可以有效控制化肥氮的损失污染。土壤氮素盈余、农田径流总氮、铵态氮、硝态氮等可作为农田土壤中氮的环境指标。     

水稻生产中的农田生态问题与可持续发展对策

从农田生态系统整体出发,分析水稻生产中的农田生态问题,并重点就水资源短缺、旱涝灾害日趋频繁,生物多样性减少、病虫暴发频率上升,化肥农药利用率低、化学品污染严重等问题,提出了建生态化农田、设生态化布局、行生态化栽培等水稻可持续生产对策。     

物化投入对阿克苏地区棉花产量的影响

【研究目的】新疆阿克苏地区是我国重要的产棉基地,探究人为可控的物化投入对提高棉花产量的影响有着重要意义;【方法】以阿克苏市和库车县作为研究对象,利用两地1988-2009年的棉花产量和物化投入资料进行统计分析;【结果】阿克苏地区的棉花单产和物化投入（单位面积化肥施用量、单位面积农业机械总动力、单位面积农村用电量）均呈逐年增加趋势,但近年物化投入的边际棉花产量开始下降;该地区综合物化投入指数每增加1%,棉花单产增加约5.4~5.5 kg/hm2;【结论】现应科学合理地分配物化投入量,适当调整投入比例,以促进阿克苏地区的棉花产业得到进一步的发展。     

长期不同施肥对红壤微生物生长影响

研究长期不同施肥对农田生态系统土壤微生物的影响,为合理培肥提供理论支持。依托红壤旱地长期定位试验,取样分析土壤可培养细菌、真菌及防线菌含量。表明有机肥的长期施入增加了土壤可培养细菌、真菌和放线菌的数量。磷肥有助于土壤可培养细菌的生长,氮肥有助于真菌的生长,抑制好气性自生固氮菌的生长。土壤不平衡施肥对土壤微生物的生物量有很大的影响,对好气性纤维素分解菌的生长起抑制作用。施用有机肥有助于改善土壤微生物的生态结构,保持土壤微生物的生态环境,提高农田生态系统生产功能。     

有机肥替代化肥对土壤肥力及番茄产量和品质的影响

为研究如何通过减少化肥施用量达到合理施肥的问题,通过田间试验,研究不同量有机肥替代化肥对土壤肥力及番茄产量和品质的影响。结果表明,以有机肥替代化肥能显著提高番茄叶片的叶绿素相对含量和叶片氮素含量,促进番茄的生长。随着有机肥替代化肥量的增加,0~20 cm土壤有机质得到明显提升,从26.02 g/kg提升到33.77 g/kg,增幅为30%;硝态氮含量从100%化肥处理的143.68 mg/kg降到100%有机肥处理的116.47 mg/kg;速效钾的含量随着有机肥替代化肥量的增加呈递减的趋势。番茄中的硝酸盐含量与氮素化肥的施用量呈正相关,随着有机肥替代化肥量的增加,果实的硝酸盐含量降低;试验各处理对番茄的Vc没有显著影响。从产量数据看,各处理之间没有显著差异,其中有机肥替代60%化肥的产量最高,因此有机肥替代化肥具有促进植物生长、提高产量的效果。     

盐碱土地区绿化植树的措施与建议

就树木生长与土壤盐分的关系、树木的耐盐能力、耐盐树种的选择等几方面作了研究分析,并提出改良盐碱地的技术措施和建议—即通过改进栽培措施、增施有机肥、改良碱性土壤及种植绿肥等几方面来达到改良盐碱地的目的。     

短期施用不同粪源堆肥对果园土壤肥力与重金属积累的影响

为了解不同来源畜禽粪堆肥对土壤及农产品质量的影响,选择一般农户猪粪堆肥(低重金属堆肥)和规模化养殖场猪粪堆肥(高重金属堆肥)在桃园中进行为期3年的培肥田间小区试验,探讨了短期施用不同粪源有机肥对果园土壤肥力及土壤-果实中重金属积累的影响。试验设5个处理,分别为对照(常规化肥)及化肥配施一般农户猪粪堆肥、2倍一般农户猪粪堆肥、规模化养殖场猪粪堆肥和2倍规模化养殖场猪粪堆肥。结果表明:施用堆肥可轻微增加土壤p H,但与对照未达到显著差异;施用堆肥可改善土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾水平,与对照之间的差异随施用年限的增加而增加;在改善全氮、有效磷和速效钾方面,规模化养殖场猪粪堆肥比一般农户猪粪堆肥的效果更明显。试验3年后,施用2种猪粪源堆肥对土壤中Pb、Co、Ni和Hg积累均无明显的影响,但对Cu、Zn、Cd、As产生了不同程度的影响。其中,施用2倍一般农户猪粪堆肥和施用规模化养殖场猪粪堆肥显著增加了土壤中Cu和Zn的积累,施用2倍规模化养殖场猪粪堆肥显著增加了土壤中Cd和As的积累。所有处理的果实(桃子)中重金属均没有超标。但试验结果也表明,施用养殖场猪粪堆肥3年后,果实中Cu、Zn含量显著高于对照处理。研究认为,短期施用猪粪堆肥对果园土壤和果实中重金属污染风险较小。     

生物菌肥在花生上施用效果的研究

为探究不同类型肥料对花生栽培的影响,采用小区试验,研究了不同肥料对花生田间性状、产量性状、品质及根系生长的影响,筛选出适合四川地区花生生长的肥料,促进四川花生产业发展。2014—2015年,在成都平原地区,以四川省农科院经作所培育的花生高产新品系‘1503’为材料,利用生物菌肥、农家肥与普通化肥3种肥料设置8个处理,采用不同梯度、不同肥料混合,考察不同成分的肥料对花生田间性状、产量、营养成分、根系干物质、土壤养分变化等指标的影响。结果表明:生物菌肥与普通化肥配合施用效果最好,单独施用或与农家肥配合施用效果相对较差。生物菌肥配合常规化肥,花生产量最高可增加28.2%,花生含糖量最大可提高18.9%,根系干物质最高增加25.8%,土壤氮、磷、钾及有机物含量较对照提高45.7%、58.2%、38.8%、67.2%。生物菌肥拥有改良土壤,提高产量,增强抗性,提升品质等多种作用,在花生种植业有较好的应用前景。     

砂姜黑土区小麦玉米轮作制下有机肥适宜替代比例研究

以砂姜黑土区小麦玉米轮作制为研究对象,探讨不同有机肥替代化肥比例对小麦、玉米产量和土壤物理、化学性质的影响,为砂姜黑土区有机肥合理施用提供理论依据。2012—2020年,在安徽省蒙城县开展了定位试验,试验设置不施氮肥对照(CK)、常量化肥(F)、在常量化肥基础上有机肥氮替代20%化肥氮(F_0.8M_0.2)、在常量化肥基础上有机肥氮替代40%化肥氮(F_0.6M_0.4)、在常量化肥基础上有机肥氮替代60%化肥氮(F_0.4M_0.6)、在常量化肥基础上有机肥氮替代80%化肥氮(F_0.2M_0.8)、有机肥氮替代100%化肥氮(M)等7个处理,小区面积30 m²,重复3 次。结果表明：有机肥替代比例为20%时,小麦多年平均产量增加1.8%,玉米上有机肥替代比例为40%时,多年平均产量增加0.2%,随有机肥替代化肥比例的增加,作物产量有降低趋势。回归分析表明,小麦上有机肥替代比例为10.4%、玉米上为25.6%时可获得最高小麦、玉米产量。随着试验年限的延长,高比例有机替代处理小麦、玉米相对产量逐渐提高。有机肥替代化肥能提高土壤pH,能降低土壤容重。有机肥替代化肥可以提高土壤有机质和全氮含量,随着有机肥替代比例的增加,土壤有机质和全氮含量呈上升趋势;有机肥替代化肥对土壤有效磷和速效钾含量的影响受磷钾素投入量、作物产量、土壤中磷钾素的有效性等因素综合影响。砂姜黑土区小麦玉米轮作下,小麦季适宜的有机替代比例为20%,玉米上为40%,高于这一比例,小麦、玉米产量下降,随着试验年限的延长,有机肥残效迭加效应增加;有机肥替代部分化肥可以改善土壤生态环境,提高土壤有机质和全氮含量,提高土壤肥力水平;有机肥替代化肥作物的产量效应受有机肥替代比例、试验持续年限等众多因素的影响,只有通过连续多年的定位研究,才能得出适合区域的有机肥氮替代化肥氮的最佳比例。     

贵州省露地菜椒生产的能量效益和碳足迹评价——以锦屏县为例

为探明贵州省调减玉米种植后改种辣椒经济作物的生态效益,本研究以锦屏县为例,基于对80个小农户及4家合作社的调查数据,采用生命周期评价法,对该地区辣椒生产的能量流和碳足迹进行定量评价。结果表明：（1）辣椒生产的能量输入为53431.8 MJ,远大于产出的9000 MJ,净能量效益为-44431.8 MJ;其中,化肥和农膜占有能量投入的最大比重,分别是53%和16%;能量利用效率、单位产品能量比和单位能量生产率分别为0.17、4.75 MJ/kg和0.21 kg/MJ;（2）碳足迹结果为碳排放大于碳固定分别是5450.9 kg CO₂eq和2227.3 kg CO₂eq;净碳效率(0.41)小于1,属温室气体排放贡献源;化肥生产运输环节和农作肥料施用环节对农田碳排的贡献最大分别为44.7%和32.07%;有机耗碳比、单位面积碳足迹、单位产品碳足迹和单位经济效益碳足迹分别为0.07、0.55 kg CO₂eq/m²、0.48 kg CO₂eq/kg、2.91元/kg CO₂eq。可见,在该地区,产业结构调整后辣椒种植存在潜在的生态风险。因此,优化农资投入结构,减少化肥施用,增加有机质投入占比,发展清洁能源,加强良种选育是今后锦屏县域辣椒生产提能效、减碳排,实现生产与生态共赢的关键。     

猪粪有机肥配施化肥对潮土速效养分及团聚体分布的影响

集约化养殖产生大量的畜禽粪便而且无序排放产生,是造成农业面源污染的重要原因之一。开展畜禽粪便田间消纳后对土壤性质及肥力的影响是现阶段研究的热点问题。本研究在施用等量氮、磷、钾养分的条件下,通过连续两年的盆栽试验,研究了猪粪有机肥替代不同化学肥料后对潮土速效养分、团聚体组分及稳定性的影响。结果表明,施用猪粪有机肥增加了土壤碱解氮、速效磷及速效钾含量,且随有机肥施用量的增加而增加,其中土壤碱解氮、速效磷及速效钾含量比单施化肥处理(T1)分别提高了3.7% ~ 165.8%、11.6% ~ 197.7%和20.7% ~ 364.8%;与第一年相比,第二年各处理碱解氮含量下降2.8% ~ 48.9%,而速效磷、速效钾均有增加。施用猪粪有机肥处理土壤有机碳含量均高于单施化肥处理(T1),且随有机肥量的增加呈增加趋势,增加幅度达14.8% ~ 175.7%;有机肥处理第二年后土壤有机碳含量比第一年土壤有机碳含量增加3.9% ~ 96.9%。同时发现,潮土土壤团聚体以<0.25 mm的微团聚体为主;化肥配施猪粪有机肥处理增加了潮土>0.25 mm团聚体含量、团聚体MWD(平均重量直径)以及GWD(几何平均直径)和R_0.25值,且随其施用量的增加而增加。由此可见,施用猪粪有机肥有利于潮土速效养分、有机碳含量的增加,并促进大团聚体的形成和稳定。     

有机无机氮肥配施对典型菜地土壤微生物和酶活性的影响

为了比较不同种类有机无机氮(N)肥配施后典型菜地土壤微生物和酶活性的差异,揭示施用有机物料后微生物在调节土壤肥力中的作用,以猪粪、沼渣沼液和猪粪堆肥为供试材料,采用田间小区试验,设置不施肥(CK)、不施N肥(PK)、纯施化肥(NPK)、有机无机肥配施1(20%猪粪N+80%化肥N,NPKM1)、有机无机肥配施2(20%沼渣沼液N+80%化肥N,NPKM2)和有机无机肥配施3(20%猪粪堆肥N+80%化肥N,NPKM3)等6种施肥模式,连续3年(2011-2013年)研究不同有机无机N肥配施对典型菜地土壤微生物和酶活性的影响。结果表明:小白菜季和莴苣季生育期间土壤细菌数量呈上升趋势,土壤真菌、放线菌数量呈先升后降趋势,且栽培后季较前季高。与NPK处理相比,NPKM1、NPKM2、NPKM3处理土壤细菌数量提高2.27%~26.16%(小白菜季),15.06%~40.82%(莴苣季);真菌数量提高33.62%~47.10%(小白菜季),39.64%~52.27%(莴苣季);放线菌数量提高6.59%~38.21%(小白菜季),20.97%~29.66%(莴苣季)。有机无机N肥配施可以促进菜地土壤微生物大量繁殖。与NPK处理相比,NPKM1、NPKM2、NPKM3处理提高土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、纤维素酶的活性。有机无机N肥配施可以促进菜地土壤酶活性的提高。各处理蔬菜产量分别为6.73~22.50 t/hm2(小白菜),21.54~47.79 t/hm2(莴苣),大小均表现为NPKM3NPKM1NPKM2NPKPKCK。相关分析表明,小白菜和莴苣产量与土壤微生物数量和酶活性之间均存在密切关系。总之,有机无机N肥配施可以有效提高土壤中微生物数量和酶活性,维持菜地较高的土壤肥力,有利于蔬菜种植的可持续和高效生产,以猪粪堆肥配施效果最佳。