巴西旱稻高产栽培数学模型及其应用

应用 “416- A”最优混合设计, 对巴西旱稻进行试验研究, 建立以巴西旱稻产量为目标函数, 以种植密度、施氮量、施磷量、施钾量为决策变量的高产栽培数学模型, 用电子计算机进行分段寻优, 获得巴西 旱稻高、中、低优化栽培方案。1998年在广西大化县进行了巴西旱稻示范101.6hm 2 ,平均产量为3 813.0 kg/hm 2; 验证6.0 hm 2 , 平均产量为4 752.0 kg/hm 2 。而水稻常规栽培产量仅有3 550.5 kg/hm 2 。因此, 每公顷巴西旱稻比常规习惯栽培的水稻增产262.5～1 201.5 kg, 增幅7.4% ～33.8% 。每公顷增加纯收入253.5～504.0 元。     

太湖流域非点源污染负荷估算系统的设计与应用

非点源污染是太湖流域水环境污染的主要来源,定量研究太湖流域非点源污染负荷,可为非点源污染的预报与防治提供决策依据.传统非点源污染负荷研究中GIS与非点源污染模型松散式结合的方式存在数据管理与转换工作量大的问题,尝试采用嵌合模式设计和开发太湖流域非点源污染负荷估算系统.介绍了系统的结构与功能,分析了系统主要功能模块-SCS模型、USLE模型和非点源污染负荷模型的实现流程.基于该系统进行了无锡市2005年非点源污染TN负荷的估算,结果显示其负荷总量为8 014.43 t.农业生产和生活污水的排放是该区非点源污染的主要来源.系统的应用表明其简化了模型计算的复杂过程,结果能够较客观地反映研究区域的非点源污染状况及其与土地利用的关系,具有较强的实用性.     

三峡库区非点源污染负荷时空分布模型的构建及应用

为研究三峡库区非点源污染负荷的分布特性,定义降雨侵蚀力影响系数,并将其引入John提出的年均输出系数模型,形成改进的年输出系数模型;针对不同的土地利用类型,基于表征水力联通性的地形指数和植被覆盖度,提出了入河系数的空间分布式;将年输出系数模型与入河系数结合,构建非点源污染负荷的时空分布模型,并对模型进行了验证。应用所构建的模型,对三峡库区2002-2012年总磷总氮负荷进行了模拟。结果表明,库区总磷总氮负荷的时空变化明显,且降雨侵蚀力是影响其年际变化的主要因素;年均总氮负荷在2.6~4.2 kg/hm~2,总磷负荷在0.432~3.186 kg/hm~2;在土地利用、农村人口和畜禽养殖产生的负荷中,畜禽养殖对氮的贡献最大、约占总量的45%,而土地利用对磷的贡献最大、约占总量的57%。该研究成果可为三峡库区非点源污染的控制与治理提供参考,该文所构建的模型也可用于其他大中型区域非点源污染的模拟。     

沣河水污染特征及非点源污染负荷估算分析

沣河流域的主要污染指标为COD、BOD5、NH4+-N等,非点源污染负荷的定量化对流域水污染控制和水环境综合治理意义重大。结合沣河1986-2009年水量、含沙量及水质状况监测数据进行有机污染综合指数及相关分析,并采用平均浓度法对流域的非点源污染负荷和点源污染负荷进行了研究。结果表明:(1)有机污染综合指数(A值)呈抛物线趋势,径流量与沣河水质呈负相关性,含沙量与沣河水质呈正相关性。通过产业结构调整等措施,近年来沣河水质有明显改善;(2)沣河的污染负荷大部分来自降雨径流引起的非点源污染,在沣河水污染中TN的非点源污染负荷比例在56%以上,TP的非点源污染负荷比例在68%以上,NH4+-N的非点源污染负荷比例在63%以上,比重较大,非点源污染对沣河水质的影响不容忽视,而且TP受到的影响相对最大,可通过合理配置水土保持措施,有效防治非点源污染。     

川中丘陵区典型小流域农田生态系统氮素收支探析

对川中丘陵区典型小流域农田生态系统N素收支分析表明,紫色土丘陵区农田N肥施用量较大,旱地、水田N肥年施用量分别为363.5kg/hm2和161.8kg/hm2,化肥N占小流域农田N素投入的76.65%。除作物收获外,小流域农田生态系统N素年损失量为129.67kg/hm2,且以气态损失为主,旱地农田通过径流、淋洗和泥沙等途径损失的N素年均44.34kg/hm2。小流域农田生态系统N素年均盈余66.8kg/hm2,农田N素盈余加剧了N素损失,并已造成小流域农业非点源N污染。     

芒果营养特性及平衡施肥效应研究

三年试验结果得出,当芒果产量为18668kg/hm2,果实养分吸收量为N 22.4kg/hm2,P2O5 9.0kg/hm2,K2O 44.7kg/hm2,Ca 3.2kg/hm2,Mg 3.0kg/hm2,S 2.3kg/hm2,养分吸收比例为:1:0.40:2.00:0.14:0.13:0.10.芒果适量配施氮、磷、钾、镁和硫肥能获得较高效益;适宜施肥量为N 342kg/hm2,P2O5 107kg/hm2,K2O 274kg/hm2,Mg 34kg/hm2,S 34kg/hm2.     

珠海正坑小流域土壤与氮、磷养分流失估算

土壤及土壤养分流失是农业非点源污染的主要形式。选择珠江三角洲地区典型小流域——正坑小流域为研究区,在GIS技术支持下,建立流域数字高程模型并获取下垫面相关参数,采用通用土壤流失方程、固态污染物负荷方程,进行小流域农业非点源污染负荷估算与分析。结果表明,正坑小流域年土壤流失量为455061.60kg,旱坡地和果园两类土地利用景观类型具有相对较高的侵蚀模数;土壤N、P养分流失年负荷量分别为6335.32,1150.35kg,不同土地利用类型对非点源污染负荷的贡献率不同,水田中氮、磷流失对非点源污染负荷有重要影响。     

高产麦田系统氮肥综合效应研究

研究了山东省桓台县高产麦田系统中N肥对土壤硝态氮(NO3--N)积累及冬小麦产量和吸N量的影响。结果表明,冬小麦收获后施用150kg／hm2N肥的0～90cm土层土壤NO3--N与小麦播种前相比,基本保持平衡;而常规施用300kg／hm2N肥则使0～90cm土层土壤NO3--N含量显著提高,特别是60～90cm土层土壤NO3--N含量上升了39.9kg／m2,对浅层地下水造成潜在污染。建议供试条件下的合理施N肥量为150kg／hm2,这样既兼顾产量,又兼顾生态效益。     

滇池流域典型城郊降雨径流CODcr及TSS污染负荷及贡献

通过野外实地监测和室内分析,系统监测了滇池流域典型城郊排放污水CODcr和TSS通量,采用城市降雨径流污染负荷的计算方法估算了城郊降雨径流CODcr和TSS污染负荷,并分析了由降雨径流引起的CODcr和TSS污染负荷占总负荷中的比例.结果表明,滇池流域城郊人均排放CODcr和TSS污染负荷分别为9.58～10.57 kg/a和2.88～3.14 kg/a;滇池流域城郊由降雨径流引起的CODcr和TSS污染负荷分别为1.166～1.458 t/(hm2·a)和0.729～1.808 t/(hm2·a).全年由降雨径流引起的CODcr和TSS污染负荷分别占总污染负荷的10.96%～15.35%和25.73%～35.89%.控制降雨径流污染是缓解滇池流域城郊面源污染的途径之一.     

黑河水库非点源污染时空分布研究

[目的]对黑河水库上游流域进行非点源污染模拟与分析,为水库水环境质量改善提供科学支撑。[方法]采用非点源污染—SWAT模型对流域内水文站2002—2008年的实测降雨、逐月径流以及泥沙及水质数据进行率定与验证,并对流域的非点源污染进行分析。[结果](1)非点源污染的产出主要集中在汛期(6—10月)且与降雨成正相关关系;(2)流域内降雨量分布从南向北、从山区向平原递减,径流深与降雨量成正相关,泥沙、非点源负荷的空间分布与降雨量相反;(3)不同土地利用类型单位面积的非点源污染产出不同,耕地最大,草地次之,林地最小;(4)面积耕地减少,污染负荷显著减少,耕地转换为林地的效果优于耕地转换为灌木林,退耕还林还草可有效减少流域内非点源污染负荷。[结论]黑河水库非点源污染主要发生在下游汛期6—10月,退耕还林、减少施肥可有效控制区域非点源污染。     

两种土壤不同施氮水平对稻田系统的氮素利用及环境效应影响

在非完全淹水稻田中,研究了不同施氮水平分次施氮对植株氮吸收、土壤中氮素的积累和渗漏水氮素污染的影响,结果发现:水稻植株氮积累量随施氮水平的增加迅速提高,但施氮超过225kg/hm2后,水稻吸氮基本保持不变;土壤中的氮累积情况表明,小于75kg/hm2的施氮不利于土壤肥力的保持,超过225kg/hm2后土壤氮累积严重;渗漏水平均含氮浓度与施氮水平密切相关,相关系数为0.943。分次施氮的效果表明,植株吸氮高峰集中在拔节期至孕穗期,土壤氮累积在基肥施后迅速增加,渗漏水含氮量的高峰集中在每次施肥后的小段时间内,特别是基肥施后达到其最大值。这说明通常施用占总施氮量50%以上的稻田基肥可能是引起土壤氮累积、流失和地下水污染的重要原因,应宜减少。     

荆门市小麦地稻草覆盖增产作用及机理

在荆门市白散土(黄棕壤发育的水稻土)上进行的田间小区试验表明,稻草覆盖小麦田后,土壤速效钾含量大幅提高,并能改善土壤理化性状,显著增加土壤含水量,调节地温,提高土壤肥力。覆草与对照相比,可明显增加小麦有效穗和千粒重,产量由不覆盖的2899 5kg/hm2增高到3558kg/hm2。实验室淋溶试验可看出,3小时后稻草中84%的钾就被淋溶出来。而在大田试验中4个月后,有90%的钾进入土壤。所以秸秆还田是缓解钾肥资源不足的一项有效措施,值得推广应用。     

生物有机肥对作物生长、土壤肥力及产量的效应研究

通过7年的生物有机肥试验表明:施用生物有机肥可以使作物保持良好的生长发展态势,促进干物质的积累;长期施用生物有机肥可以显著提高土壤有机质含量与土壤全氮、碱解氮的含量,提高土壤肥力,其中施用生物有机肥15000kg/hm2的处理有机质含量上升的最快,从1996年的1 26%升高到2001年的1 96%。施用生物有机肥可以持续稳定的提高作物产量。施用生物有机肥15000kg/hm2的处理冬小麦年平均产量比常规施肥和对照分别增产1808 14kg/hm2和3652 39kg/hm2;夏玉米产量分别增产2668kg/hm2和5062kg/hm2。     

泥石流滩地土地生产潜力评价——以云南小江流域蒋家沟为例

小江流域泥石流滩地水源充足、热量丰富,气候生产潜力(47641kghm-2)较高。本文应用加权指数和法确定了不同类型泥石流滩地(荒滩地、改良滩地和非改良滩地)土壤有效系数f(s)分别为0.405、0.684和0.594;根据生产力阶乘公式计算其气候—土壤生产潜力分别为19295kghm-2、32586kghm-2和28299kghm-2。通过实地调查验证,本文对泥石流滩地生产潜力的估算与现实生产力水平基本吻合,证明本文提出的泥石流滩地土壤有效系数切实可行。     

氨基酸复合肥对盐碱土理化性状的改良效果

为了明确氨基酸复合肥对盐碱地改良及燕麦增产效果,探究连续2年在大田试验条件下施用A3(2250 kg/hm2)、A2(1500 kg/hm2)、A1(750 kg/hm2)和CK(0 kg/hm2)4个氨基酸复合肥对盐碱地土壤理化性状及产量的影响.结果表明,盐碱地施用氨基酸复合肥后,0～40 cm土层直径>0.25 m...     

东北苏打盐碱地生态渔业模式研究

试验结果表明 ,东北苏打盐碱地实施鱼 稻 苇 蒲生态渔业模式效益显著 ,平均单产水稻为 6 0 2 4 .2kg/hm2 、芦苇 8336 .2kg/hm2 和蒲草 7387.6kg/hm2 ;平均鱼产量稻田养鱼为 912 .1kg/hm2 、蒲塘养鱼 35 37kg/hm2 和苇塘养鱼2 76 6kg/hm2 ;平均净收入 5 6 6 7.1元 /hm2 ,产投比为 2 .0 74。 1个生长期节水 1.9万m3 /hm2 ,节约化肥 2 90kg/hm2 ,降低土壤盐分 5 0 7kg/hm2 。     

河流故道区砂质土壤水分运移规律及灌溉制度初探

对河流故道区砂质土壤水分运移规律及灌溉制度研究结果表明,不同灌水量处理灌水后7d内土壤蒸发量差异较小。7年生梨树地灌溉试验表明,增大灌水定额,减少灌水次数可达到节水增效的目的。土壤水分入渗深度在灌水定额为1200m3/hm2时,仍未突破梨树的主要根系范围;而目前群众普遍采用的灌水定额600m3/hm2,生育期内灌水6次的灌溉制度尚不能满足梨树根系对水分的要求。并提出采用梨树地灌水定额为900m3/hm2,生育期内灌水4次的定额足灌制度进行灌溉。     

浙江水稻氮肥优化的决策支持系统ONIR

在大量田间试验的基础上,建立了浙江水稻氮肥优化决策支持系统ONIR(optimazation of nitrogen to irrigated rice).该系统是利用NuDSS(nutrient decision support system)与独创的NSAM(N splitting application model)有机结合而成的.氮肥分次施用模型(NSAM)是根据水稻生长发育规律和养分平衡供应原理建立的,目的是确定各生育期的氮肥施用量,也就是氮肥的分次施用量.系统验证结果表明,模拟值与实测值均落在直观图1∶1线附近,线性回归t 检验平均＞0.05,斜率α在0.847 ～ 1.034 之间,确定系数R2在0.85 ～ 0.99之间,均方差误差为1 ～ 110 kg/hm2,规范均方根为 9% ～ 24%.在浙江水稻区,当目标产量为7.3 t/hm2(晚稻)和8.3 t/hm2(中稻)时,利用ONIR推荐的最佳氮肥用量分别为120 kg/hm2和150 kg/hm2;基肥、分蘖前期、幼穗分化期和抽穗期施肥的分配比例:晚稻为0.4∶0.2∶0.4∶0 或0.4∶0.2∶0.2∶0.2,中稻为0.4∶0.2∶0.4∶0 或者0.4∶0.2∶0.2∶0.2.     

苦丁茶水土保持功能与经济效益分析

对退耕还林地上种植的3年生苦丁茶水土保持功能和经济效益进行了分析。结果表明:苦丁茶可显著改善土壤的物理性状,降低土壤容重,增加土壤孔隙度,提高土壤渗透性能,增强土壤的蓄水保水性能,可以有效地控制土壤侵蚀。可减少73.19%的径流量,削减86.51%的泥沙量。苦丁茶年产375 kg/hm2,直接经济效益达8万元/hm2,其生态效益与经济效益均十分显著。     

盆栽-自然土生长试验研究小麦对土壤中~(137)Cs的吸收

利用环境放射性示踪剂盆栽模拟试验研究了2种小麦对不同活度水平的纯自然江西红壤中137Cs的吸收规律。结果表明,除林地土壤基本不含137Cs外,小麦植株中137Cs均有一定程度的积累,且小麦对137Cs的浓集能力(用转移系数TF表示)随土壤活度水平的提高而增强,大致为扬麦12号:草地(116.36)>水稻旱(47.22)>旱耕(27.33)>林地(几乎没有);扬麦158号:草地(194.92)>水稻旱(16.54)>旱耕(13.41)>林地(几乎没有)。小麦植株各组成部分137Cs积累量大致为:根>茎秆和籽粒外壳>籽粒。小麦吸收的137Cs对估算土壤侵蚀量有很大影响,可为今后示踪模型的修正提供依据。