麦田间作大蒜减排温室气体:兼顾经济环境效益

为应对气候变化,实现农业减排,发展生态农业,提高土地资源利用率,于2013-2014年在南京信息工程大学农业气象试验站,进行冬小麦-大蒜间作小区温室气体减排试验,研究冬小麦间作大蒜对麦田CH4排放通量的影响,并对其经济与环境效益进行比较分析。结果表明:对冬小麦生长,冬小麦田间作大蒜能分别提高小麦植株鲜质量、穗质量、千粒质量134.67%、2.20%、3.51%;与对照单作小麦处理相比,间作大蒜处理下单位面积农田投入与产出比从1∶9.8提高到1∶16.7,即在相同投入成本的情况下,产出提高70.41%;对小麦间作大蒜处理下,在小麦抽穗期和灌浆期,比对照处理的土壤CH4排放通量分别减少38.35%、16.59%;在小麦整个生长季内,土壤CH4排放通量累计减少了53.45%。研究显示,大蒜-小麦种植模式,不仅可以提高冬小麦的产出,还同时减少土壤CH4的排放,减缓温室效应,具有节能减排、提高经济环境效益双重功能,是发展可持续生态农业的一个重要途径。     

丹江口库区坡耕地玉米间作模式经济与环境效益分析

2013—2015年连续3年采用田间小区试验,研究了自然降雨条件下玉米(Zea mays L.)单作、玉米间作白芷(Angelica dahurica)、玉米间作甘薯[Dioscorea esculenta(Lour.)Burkill]对丹江口库区坡耕地地表氮、磷养分流失的影响,并进行了经济效益分析。结果表明,玉米间作模式对坡耕地地表氮、磷有显著的阻控作用,并可有效降低水土流失。与玉米单作相比,玉米间作白芷和玉米间作甘薯的径流总氮年均流失量分别减少了32.09%和20.37%,径流总磷年均流失量分别减少了32.08%和18.40%,泥沙流失量分别减少了9.18%和11.05%。玉米间作白芷经济效益最高,其次是玉米间作甘薯,分别是玉米单作的4.24和2.73倍。从农田氮、磷面源污染控制和经济效益综合分析,玉米间作白芷模式是丹江口库区较合理的生态种植模式,可进一步推广应用。     

植物生长及环境因子对麦田N2O通量的影响

采用静态箱法研究了华北平原典型农田土壤植株N2O通量季节变化特征,并分析土壤温度、水分对土壤N2O通量的影响。     

冬小麦播种密度与施肥方式对麦田杂草群落组成及生长的影响研究

在半湿润地区土垫旱梗人为土上,以小偃22为指示作物,通过田间试验研究不同施肥条件下冬小麦田间杂草种群组成。在冬小麦全生育期内发现猪秧秧,播娘蒿等为主的17种杂草,不同生育期杂草优势种群不同,生物量表现为拔节期返青期越冬期。与不同施肥处理比较,单施氮肥增加杂草密度,氮磷配施下氮肥对生物量有显著影响。PN45处理杂草生物量最大。施磷对杂草生物量有显著影响,单施磷比P0N0处理增加44%,低密度播种比正常播种增加杂草生物量,通过增加氮肥可控制杂草发生。     

施肥量对福州平原稻田CH_4和N_2O通量的影响

为阐明施肥量对福州平原稻田CH_4和N_2O排放的影响,以不施肥处理为对照(CK),采用静态箱—气相色谱法,分析了常规施肥和倍增施肥稻田CH_4和N_2O通量及其影响因子。结果表明,CK、常规施肥和倍增施肥处理下稻田CH_4累积排放量依次为7.67、9.23和10.69 g·m~(-2),平均通量依次为3.47、4.18和4.84 mg·m~(-2)·h~(-1),倍增施肥显著促进稻田CH_4排放(P0.05);稻田N_2O排放量依次为-0.03、-0.05和-0.06 mg·m~(-2),平均通量依次为-13.99、-22.77和-28.10μg·m~(-2)·h~(-1),施肥量对N_2O排放的影响不显著(P0.05)。电导率与稻田CH_4通量呈极显著正相关(P0.01);常规施肥电导率与稻田N_2O通量呈显著负相关(P0.05)。土壤p H、Eh、温度和含水率等环境因子与不同施肥处理下稻田CH_4和N_2O排放量相关性存在差异。CK、常规施肥和倍增施肥观测期内所产生的综合增温潜势分别为2 515.03、2 989.07和3 450.45 kg·hm~(-2),倍增施肥处理显著提高稻田温室气体综合增温潜势。     

氯化钾对冬小麦生长及叶锈病的影响

采用盆栽、接菌的方法,研究了不同施钾量(0,75,150,300 kg/hm2)对2个小麦品种(济麦22、铭贤169)生长及叶锈病的影响。结果表明,随着施钾量的增加,小麦叶锈病发生的普遍率和严重度呈降低的趋势,济麦22叶锈病发生的普遍率和严重度明显低于铭贤169;随着施钾量的增加,小麦生物量(鲜质量、干质量)和吸钾量均呈增加的趋势,说明施钾可以促进小麦生长和钾养分吸收,从而提高小麦对叶锈病的抗性。但是2个小麦品种的施钾抗性表现略有不同,与不施钾处理相比,济麦22施钾(300 kg/hm2)的小麦鲜质量、干质量、钾含量、吸钾量分别提高20%,14%,37%和56%,普遍率和严重度分别降低60%和67%。     

间作对油茶幼林生长及经济效益的影响

为了探索出适合在霍山县油茶林中间种的植物,特开展了间作对油茶幼林生长及经济效益的影响研究。结果表明,间作植物类型的不同可在不同程度上影响造林成活率,其中间作花生可以显著提高油茶幼苗的成活率;各种间作处理均可对油茶幼苗的生长产生不同程度的影响;经济效益以间作黄菊、辣椒的处理较好,每年的净收益在2.4万元/hm~2以上。由此可知,在霍山县油茶林中,可以适当地间种辣椒、黄菊等,以弥补油茶造林后前几年经济效益低的问题。     

华北低山丘陵区土壤CH_4通量对脉冲降雨的响应

基于箱式—激光法的CH4通量自动观测系统(SF-3000)研究脉冲降雨对华北低山丘陵区刺槐人工林土壤CH4通量连续变化的影响。同步观测试验点地表以下5 cm深度处土壤温度(T5)及其土壤含水量(S5)、林内大气温度(Ta)和相对湿度(HR)以及总辐射(Ra)等气象因子。结果表明:降雨显著抑制了土壤CH4通量,这种抑制作用一般能维持几天左右。在降雨前,刺槐人工林土壤CH4通量的日变化表现出V型结构;而在降雨后,却较复杂,呈W和V型两种结构。在不同降雨强度影响下,土壤CH4通量在不同时期的差异显著,但各气象要素在不同时期差异显著不同。     

施肥对不同品种麦田CO2通量的影响

为探讨施肥对小麦田间CO2释放量的影响,设计以四个不同施肥水平为主处理,以三个不同年代的主栽品种碧玛1号、烟农15号、山农11号为研究对象,采用封闭式静态暗箱技术,应用LI-6400型便携式光合测定仪(美国)在作物生长期测定土壤CO2释放量和光合速率。同时测定了作物的生理生化指标(株高、叶绿素含量、旗叶叶面积)和生物量以及环境影响因素土壤温度和水分等。研究结果表明:(1)施肥有利于增加土壤CO2释放量,且中氮处理水平释放量最多。(2)土壤温度和水分对土壤CO2释放量有一定的影响,土温越高,水分越大,CO2释放越多。     

间作对幼杏树生长的影响

<正> 为了明确不同间作物对幼杏树生长的影响,1988—1989年在河南省渑池县张村农场杏园进行了间作试验,现将结果初报如下。     

施用氮肥对小麦生长和经济效益的影响

[目的]确定江淮丘陵区水稻土小麦合理氮肥施用量。[方法]通过田间小区试验,设置施氮（N）量0、60、120、180和240 kg/hm25个处理。小麦成熟期采集25株考种样,测定产量构成性状,并测定每小区籽粒产量。[结果]施用适量氮肥对小麦生长发育有明显的促进作用,并能显著增加小麦籽粒产量,提高经济效益。2年试验小麦施氮的增产幅度分别为18.63%-34.09%和15.22%-30.80%,平均增产24.66%和22.32%;最高产量施氮（纯氮）量分别为185.9和189.1 kg/hm2;最佳产量施氮量相应为143.1和133.2 kg/hm2。施氮增收1 571-4 141元/hm2,产投比为2.33-8.68∶1[结论]当前生产水平下,江淮丘陵水稻土区,小麦氮肥（纯氮）的适宜施用量为165kg/hm2左右。     

基于大蒜‖蚕豆间作模式环境效益分析

于滇北洱海流域田间小区试验研究了大蒜‖蚕豆间作模式的环境效益,分析了不同种植模式的经济效益、作物养分利用状况、土壤养分残留状况、地下水氮磷含量、后茬水稻田土壤养分和田面水氮磷含量的变化。结果显示：大蒜‖蚕豆土地当量比(LER)为1.15,增产效果显著。大蒜‖蚕豆间作模式显著提高大蒜和蚕豆对氮的吸收利用,降低土壤硝态氮残留量,也显著降低地下水的硝态氮和可溶性氮的残留量,并且减少了后茬的土壤中无机氮残留,降低后茬水稻泡田期的氮磷流失风险。研究结果证实大蒜‖蚕豆间作模式是适宜当地种植的经济、环境效益双赢模式。本研究对推广合理的间作种植模式,减少农田氮磷流失等面源污染具有重要参考价值。     

与冬小麦间作条件下轮台白杏间作巷道光环境特征

[目的]通过度量与冬小麦间作条件下株行距3m×6m轮台白杏间作巷道内冬小麦不同生育期饱和光合有效辐射(PAR)时空窗的大小,旨在深入了解间作巷道内与间作物生长发育需求相适应的光环境变化特征,以期为轮台白杏与冬小麦间作系统的栽培管理提供科学依据.[方法]利用Li-6400XT便携式光合作用测定仪和LI-191线状量子传感器分别测定冬小麦不同生育期光合生理参数和间作巷道内冬小麦冠层光合有效辐射.[结果]冬小麦不同生育期光饱和点(LSP)成熟期＜拔节期＜灌浆期;与冬小麦间作条件下,株行距3m×6m轮台白杏间作巷道内冬小麦饱和光合有效辐射时空窗灌浆期＜拔节期＜成熟期.[结论]不同生育期中,冬小麦灌浆期的光饱和点最高.轮台白杏与冬小麦间作系统中,间作巷道内冬小麦灌浆期的饱和光合有效辐射时空窗最小,使得灌浆期冬小麦的光能利用能力不能充分发挥,是导致冬小麦减产的主要因素之一.     

宽幅播种对枣麦间作模式下冬小麦生长发育及产量的影响

【目的】研究宽幅播种对新疆南疆枣麦间作模式下冬小麦生长发育及产量的影响。【方法】在枣麦间作模式下,设置宽幅播种和常规条播2种不同的播种方式,分析不同播种方式下冬小麦叶片叶绿素含量(SPAD值)、叶面积指数(LAI)、干物质积累及产量和产量构成因素的变化规律。【结果】与常规条播相比,宽幅播种处理有利于枣麦间作模式下冬小麦叶绿素含量(SPAD值)的提高,增大了叶面积指数(LAI),促进干物质的积累,有效提高了籽粒产量。与常规条播相比,2018年、2019年宽幅播种冬小麦的有效穗数分别降低了5.31%、4.78%;穗粒数分别增加2.73%、3.47%;千粒重分别提高了4.00%、5.13%;籽粒产量分别提高了2.36%、6.10%;2018年宽幅播种的生物量降低了5.23%,但2019年宽幅播种的生物量较常规条播却增加了2.90%。【结论】枣麦间作模式下宽幅播种增加了冬小麦叶绿素含量,提高了LAI,促进了干物质积累,提高了籽粒产量。     

小麦间作豌豆模式对土壤AMF的侵染率和小麦生长的影响

为探究小麦间作豌豆模式下丛枝菌根真菌(AMF)与小麦生长发育的关系,采用大田试验研究春小麦单作(DC)、春小麦间作豌豆(JC)、冬小麦单作(DD)、冬小麦间作豌豆(JD)4种处理下丛枝菌根真菌(AMF)侵染率以及小麦产量的变化情况,分析丛枝菌根真菌侵染率与小麦生长发育的关系,采用单因素随机区组设计,对小麦的分蘖、株高、丛枝菌根真菌的侵染率、干物质量、小麦叶片的SPAD值、产量因素以及植株体内的N素含量进行测定分析,并对侵染率、干物质量、总N含量、SPAD值、产量进行相关性分析。结果表明,JC处理与JD处理分别对比DC处理与DD处理,丛枝菌根真菌的侵染率、分蘖、总氮素含量存在显著差异,在成熟期株高与干物质量存在显著差异;JC处理的侵染率比DC处理上升47%,JD处理的侵染率比DD处理上升了28%;JC处理产量比DC处理提高了18.72%,JD处理产量比DD处理提高了16.67%;AMF侵染率与总氮量、SPAD值、产量均呈正相关,与小麦干物质量呈负相关;小麦干物质量与总氮量、SPAD值、产量均呈负相关;总氮量与SPAD值、产量均呈正相关;SPAD值与产量呈正相关。小麦间作豌豆模式下丛枝菌根真菌对小麦的侵染率、干物质量、SPAD值、产量、总氮含量均高于单作模式,春小麦间作豌豆模式丛枝菌根真菌对小麦的侵染率高于冬小麦套作豌豆模式,丛枝菌根真菌侵染率与总氮量、SPAD值、产量均呈正相关,与小麦干物质量呈负相关。     

麦棉套作方式下小麦棵间蒸发量研究

测定了不同麦棉套作方式下的小麦棵间蒸发量,分析了麦棉套作小麦棵间蒸发日变化规律,研究了不同生育阶段的棵间蒸发量与耗水量,并建立了麦棉套作小麦棵间蒸发与单作小麦棵间蒸发比值与叶面积指数和株高的复合函数关系.     

稻麦轮作猪粪-秸秆还田的环境经济效益研究

[目的]为探明猪粪-秸秆还田的应用效果,确定最佳还田模式.[方法]通过稻麦轮作田间试验,开展猪粪-秸秆还田处理对稻麦生长形状及产量的影响研究,统计分析其经济效益及二氧化碳减排量,对比分析出最佳的猪粪-秸秆还田模式.[结果]猪粪-秸秆还田有利于稻麦的生长,在“30％猪粪氮+20％秸秆氮+50％化肥氮”还田模式下,稻麦产量为最高,分别为7 874.57 kg/hm2和6 427.00 kg/hm2,且稻麦轮作一年可节约成本5 14635元/hm2,稻麦分别增收5 312.56元/hm2和3 931.93元/hm2,温室气体平均减排量为1.30 t/hm2(按C02干基计算)[结论]因此,建议“30％猪粪氮+20％秸秆氮+50％化肥氮”模式为猪粪-秸秆还田的最佳施肥模式.     

渍水逆境对冬小麦经济产量的影响

采用人工模拟渍水逆境的试验方法，研究了5个不同生育时期渍水逆境对6个冬小麦品种经营产量影响。结果表明，不同生育时期渍水逆境对产量影响的相对受害率（RIR）差异及耐渍性，不同品种产量相对受害率（RIR）差异达极显著水平，孕穗期渍水逆境对产量影响最大，其次是灌浆期和拔节期，苗期渍水对产量影响最小。