秸秆还田对松嫩平原西部苏打盐碱地稻田土壤养分及产量的影响

为探究秸秆还田对松嫩平原西部苏打盐碱地稻田土壤养分及水稻产量的影响,以长白9号作为试验材料,通过大田试验,采用随机区组设计,设5个秸秆还田处理,分别为CK(无秸秆还田)、S1(40％秸秆还田)、S2(60％秸秆还田)、S3(80％秸秆还田)、S4(100％秸秆还田).于水稻成熟期,采集0～20 cm耕层土壤测定有机质、全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾的含量,并测定水稻产量.秸秆还田处理显著提高土壤全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮和有机质含量,在S4处理增加最显著,但S4与S3处理间无显著差异;2017年增幅分别为11.54％～26.92％、11.84％～40.00％、17.1％～19.9％、6.0％～35.0％、18.3％～42.3％;2018年增幅分别为7.4％～33.3％、6.25％～40.63％、4.3％～25.4％、18.0％～36.0％、22.8％～35.2％.2年秸秆还田处理后土壤速效磷含量平均增加20.24％,增幅为11.26％～32.24％;土壤速效钾含量平均增加15.32％,增幅为10.80％～20.15％.秸秆还田处理显著提高水稻产量,2017年增幅为37.2％～100.6％,2018年增幅为43.0％～69.8％,2年均为S3增产效果最显著.有效穗数、穗粒数和结实率的增加是水稻产量增加的主要原因.秸秆还田能显著提高松嫩平原西部苏打盐碱地稻田土壤养分含量和水稻产量,其中80％秸秆还田(5.6 t/hm2)效果最为显著.     

玉米秸秆还田后磷肥减量对冬小麦磷素积累量和产量的影响

旨在探究玉米秸秆还田后秸秆磷肥替代化学磷肥的适宜比例,为秸秆还田后磷肥的合理施用提供理论依据.通过2年的田间试验,研究玉米秸秆粉碎还田条件下配方施肥及磷肥减量10％、20％、30％处理对小麦磷吸收累积量、产量及养分利用效率的影响.结果表明,在2019、2020年,土壤中速效磷含量随着小麦生育期的推进呈现先减少后增加的趋势,土壤中磷净投入量随着磷肥投入量的递减而递减.2019、2020年,在玉米秸秆还田条件下,与配方施肥磷肥处理(P100)相比,磷肥减量20％处理(P80)分别使小麦成熟期磷素的总累积量提高了43.11％、22.42％,分别使小麦增产7.68％、4.90％;与配方施肥磷肥处理(P100)相比,磷肥减量10％处理(P90)分别使小麦成熟期磷素的总累积量提高5.55％、6.75％,分别使小麦产量增加1.60％、1.65％;与配方施肥磷肥处理(P100)相比,磷肥减量30％处理(P70)分别使小麦成熟期磷素总累积量降低8.11％、9.07％,分别使小麦产量降低5.44％、10.89％.2019、2020年,在玉米秸秆还田条件下,与配方施肥磷肥处理(P100)相比,磷肥减量20％处理(P80)能够显著提高磷肥的农学效率(5.73％～39.87％)、偏生产力(20.07％～20.85％)和磷素吸收利用率(32.78％～42.11％)(P<0.05).可见,玉米秸秆还田后磷肥减量20％以内对后茬小麦产量不会产生明显影响,并且能够提高磷肥的吸收利用效率,实现减肥增效.     

长沙市农业废弃物年度存量研究

利用长沙市统计年鉴数据,对长沙市农业废弃物年度存量进行了估算及分析研究。结果表明:1998、2002、2006年及2010年,长沙市主要农作物秸秆年度产生量为235.33万～299.84万t,畜禽粪尿年度产生量为1 377.08万～1 713.07万t,作物秸秆和畜禽粪尿产量均未表现出年度间规律性变化。长沙市农业废弃物污染治理应以畜禽粪尿排放为治理重点。     

秸秆还田下有机肥替代部分氮肥对玉米产量及土壤理化性状的影响

为研究秸秆还田条件下有机肥替代部分氮肥对土壤培肥和玉米产量的效果,在长春市选择连年秸秆还田试验地,在等氮条件下设置不施肥、单施化肥和施用3种有机肥(鸡粪堆肥、猪粪堆肥和商品有机肥)替代氮肥等14个处理,测定了土壤有机质含量、土壤速效养分及玉米产量等指标.结果表明,随着有机肥替代化肥比例的增加,土壤容重呈下降趋势,鸡粪替代100％氮肥处理(CM100)、猪粪替代100％氮肥处理(PM100)、商品有机肥替代100％氮肥处理(COF100)容重较100％化肥对照(CF)分别减少6.6％、5.3％、5.3％;在0～20 cm土层,鸡粪替代25％氮肥处理(CM25)的土壤有机质含量最高,比CF提高6.2％;CM25处理的玉米产量比CF降低1.2％,与其他处理相比减产最少;施用3种有机肥替代化肥处理对土壤速效养分没有贡献,均无显著性差异.综合比较,替代量为鸡粪25％～50％的效果最佳,在保证产量的同时,也改善了土壤环境,保护黑土地.     

旱地免耕不同秸秆覆盖量试验初报

1990年和1991年田间试验结果表明,在旱地免耕条件下,每亩整秸秆覆盖500～1000kg 均有增产作用,随着秸秆覆盖量增加,土壤蓄水和玉米产量均有增长趋势。但从增产效果和生产实际的可行性看以每亩覆盖500kg 为宜。     

中国秸秆还田面积与土壤有机碳含量的关系

在宏观层面上利用中国1990—2011年的机械化秸秆还田机数量,推算出1990—2011年秸秆还田面积,探讨了20多年来中国秸秆还田情况,并研究了第一次土壤普查、第二次土壤普查和测土配方施肥近60年中国土壤有机碳的变化规律,分析了秸秆还田面积与土壤有机碳含量的关系。结果表明:1990—2011年,中国秸秆还田面积整体上呈上升的趋势,2011年机械化秸秆还田面积是1990年的2.92倍,但与粮食播种面积相比,我国的秸秆还田面积所占的比例很低,2011年机械化秸秆还田面积占粮食作物播种面积的比例(全国均值)只有16.89%。我国31个省(自治区、直辖市)中,有近50%的省份土壤有机碳含量呈现增加的趋势。在区域范围内表现为华北、华东、华中、西北地区土壤有机碳含量增长明显,而西南、华南和东北地区土壤有机碳呈现降低的趋势,尤其是东北地区降幅明显。     

2010—2015年安徽省粮食作物秸秆的 时空分布特征和资源评价

基于《安徽省统计年鉴》(2010-2015年)数据,对安徽省粮食作物秸秆的时空分布特征进行研究分析,并在此基础上进行粮食作物秸秆资源评价.结果表明,安徽省粮食作物秸秆的产量逐年增加,小麦自2012年后成为安徽省秸秆的主要组成;秸秆总量的分布特征呈现北高南低的趋势,2010-2015年间,全省各市秸秆产量的增长不均衡,北部城市增速较快,阜阳、蚌埠和淮北被列为高速增长区,黄山市秸秆产量增长缓慢,划分为低速增长区.同时,分析不同粮食作物秸秆的时空分布特征显示,玉米和小麦的分布特征相似,呈北高南低趋势,各市产量均有不同程度的增长,而水稻秸秆主要分布在安徽省中部和南部,其次为北部,此外,北部亳州和淮北的水稻秸秆产量出现下降趋势.在此基础上,对各区域秸秆资源量进行评价,建议针对不同区域采取不同的综合利用措施.     

江苏省3个不同地区水稻秸秆的主要化学成分研究

[目的]研究了江苏省3个不同地区水稻秸秆的主要化学成分.[方法]测试江苏省淮安、常州和镇江2011 ～2013年收集的水稻秸秆的纤维素、半纤维素、木质素和粗灰分含量.[结果]3个地区不同年份水稻秸秆的纤维素及半纤维变化趋势一致,纤维素含量呈先下降后上升趋势,半纤维素含量呈下降趋势.淮安和常州不同年份水稻秸秆的木质素含量均呈先上升后下降趋势,镇江市呈下降趋势.3个地区不同年份水稻秸秆的灰分含量变化不大,且均低于65％.且不同年份间水稻秸秆化学成分变化显著.[结论]该研究可为农作物秸秆的高附加值利用提供依据.     

钾肥用量对冷浸田水稻产量及养分吸收的影响

以水稻品种宜香107为试验材料,通过田间试验研究不同钾肥(K2 O)用量0、150、225、300 kg/hm2(K0、K1、K2、K3)对水稻产量及构成因素、养分吸收及钾肥利用率的差异,建立水稻钾肥效应方程,计算水稻最高产量及经济最佳施钾量.结果表明:施钾显著提高水稻产量,增产幅度为10.1％～16.5％,钾肥用量与籽粒产量有极显著的二次曲线关系;施钾对产量构成影响从大到小顺序为每穗实粒数>有效穗数>千粒质量;适量的钾肥施用量可以促进水稻对氮、磷的吸收,提高氮肥、磷肥的利用率;水稻秸秆钾含量占全株80％以上,籽粒占13.2％～20.2％,施钾增加了水稻植株中钾的积累量,同时提高了秸秆中钾的分配比例;水稻钾肥利用效率范围为19.6％～30.7％,以150 kg/hm2处理最高,钾肥偏生产力随钾肥用量的增加而下降.钾肥农学利用率随着钾肥用量的增加呈先提高后降低的趋势.综合考虑提高水稻产量、经济施肥量、钾肥利用效率及维持土壤钾素平衡等因素,建议鄂西山区及同类地区冷浸田的施钾量为150～225 kg/hm2,且水稻秸秆直接还田是缓解土壤钾素缺乏的有效措施.     

双季稻秸秆还田与减施氮肥对水稻产量和品质的影响

[目的]研究双季稻稻作区秸秆还田与减施氮肥对水稻产量和品质的影响,为水稻高产、高效施肥与秸秆资源综合利用提供一定的理论依据和技术支撑,指导当地农户在生产实践中运用该成果.[方法]2018—2019年在江西进行了2年试验,均设置6个处理,分别为JN100、JN50、JN30、JN10、JN0和CK.供试早稻品种为潭两优39,每667 m2氮肥施用量(纯N)分别为0,6,8.4,10.8,12 kg,以秸秆不还田10.8 kg施N量作为对照;晚稻品种为甬优538,每667 m2氮肥施用量分别为0,9,14.4,16.2,18 kg,以秸秆不还田16.2 kg施N量作为对照.氮肥施肥比例为m(基肥):m(分蘖肥):m(穗肥)=5:2:3,磷、钾肥每667 m2施用量早稻分别为6 kg(P2O5)和6 kg(K2O),晚稻分别为9 kg(P2O5)和9 kg(K2O),磷肥全部作为基肥施用,钾肥基肥和穗肥比例为6:4,基肥深施,秸秆还田,耕作方式为耕翻,其他农艺管理措施与当地大田生产一致.[结果]随施氮量的增加,早稻和晚稻的穗数均有所上升,早稻千粒质量略有下降,而晚稻千粒质量的变化不明显,以JN30为最高;与对照CK相比,秸秆还田减氮10％对水稻产量构成无明显影响.秸秆还田条件下,减施10％的氮肥,对早稻产量影响不明显;晚稻对于秸秆还田替代部分氮肥的反应比早稻敏感,秸秆还田减施10％的氮肥比对照增产8％.随着施氮量的增加,早稻的精米率、整精米率呈先上升后下降的趋势,而晚稻则呈上升趋势.早稻和晚稻的垩白粒率、垩白大小、垩白度、直链淀粉含量、胶稠度热浆黏度、崩解值、最终黏度等指标,均随施氮量的增加总体呈下降的趋势.秸秆还田处理下,早稻与晚稻的稻米品质变化趋于一致,均表现为:整精米率、垩白米率和垩白度有所降低,而直链淀粉含量、胶稠度、峰值黏度、热浆黏度、崩解值、最终黏度等指标略有上升.[结论]秸秆还田与减施氮肥,可综合提高水稻的加工品质、外观品质和蒸煮品质,综合考量产量和品质指标,秸秆还田可有效替代10％～30％的纯氮.     

Effects of long-term full straw return on yield and potassium response in wheat-maize rotation

The effect of long-term straw return on crop yield, soil potassium(K) content, soil organic matter, and crop response to K from both straw and chemical K fertilizer(K_2SO_4) were investigated in a fixed site field experiment for winter wheat-summer maize rotation in 6 years for 12 seasons. The field experiment was located in northern part of North China Plain with a sandy soil in relatively low yield potential. Two factors, straw return and chemical K fertilizer, were studied with two levels in each factor. Field split design was employed, with two straw treatments, full straw return of previous crop(St) and no straw return, in main plots, and two chemical K fertilizer treatments, 0 and 60 kg K2 O ha~(–1), as sub-plots. The results showed that straw return significantly increased yields of winter wheat and summer maize by 16.5 and 13.2% in average, respectively, and the positive effect of straw return to crop yield showed more effective in lower yield season. Straw return significantly increased K absorption by the crops, with significant increase in straw part. In treatment with straw return, the K content in crop straw increased by 15.9 and 21.8% in wheat and maize, respectively, compared with no straw return treatment. But, straw return had little effect on K content in grain of the crops. Straw return had significant influences on total K uptake by wheat and maize plants, with an increase of 32.7 and 30.9%, respectively. There was a significant correlation between crop yield and K uptake by the plant. To produce 100 kg grain, the wheat and maize plants absorbed 3.26 and 2.24 kg K2 O, respectively. The contents of soil available K and soil organic matter were significantly affected by the straw return with an increase of 6.07 and 23.0%, respectively, compared to no straw return treatment. K_2SO_4 application in rate of 60 kg K2 O ha~(–1) showed no significant effect on wheat and maize yield, K content in crop straw, total K uptake by the crops, soil available K content, and soil organic matter. The apparent K utilization rate(percentage of applied K absorbed by the crop in the season) showed difference for wheat and maize with different K sources. In wheat season, the K utilization rate from K_2SO_4 was higher than that from straw, while in maize season, the K utilization rate from straw was higher than that from chemical fertilizer. In the whole wheat-maize rotation system, the K absorption efficiency by the two crops from straw was higher than that from K_2SO_4.     

垄作覆盖下小麦、玉米产量、土壤碳素转化及水分研究

研究了旱地小麦、玉米一年两熟制下垄作覆盖对土壤溶解性有机碳和微生物量碳含量、水分及作物产量的影响。在洛阳市农林科学院内防渗精确水分池内,设置垄作覆盖、秸秆覆盖、传统耕作(对照)3个处理,结果表明,(1)垄作覆盖下作物增产显著,小麦较对照增产11.05%,玉米增产32.40%;小麦水分利用效率提高0.36 kg/(mm.hm2),玉米水分利用效率提高2.72kg/(mm.hm2)。(2)垄作覆盖提高了0～200cm土壤含水量,为小麦、玉米生长提供充足的水分。(3)垄作覆盖下0～5cm、5～10cm土层溶解性有机碳含量,小麦田分别较对照增加了39.7mg/kg、27.5mg/kg,玉米田分别较对照增加了52.1%、61.2%。(4)垄作覆盖下微生物量碳含量:小麦田0～5、5～10、10～20cm土层分别较对照增加了120.7mg/kg、158.6mg/kg和132.2mg/kg;耕层微生物量碳平均含量较对照高94.1%;玉米田0～5cm、5～10cm土层分别较对照高167.2mg/kg、78.2mg/kg,10～20cm与对照比差异不明显。垄作覆盖技术既可提高0～200cm土壤含水量和水分利用效率,又可显著提高0～5cm溶解性有机碳和微生物量碳含量,利于小麦、玉米高产稳产。     

病草中稻瘟病菌在闽北地区存活期的研究

早稻病草回田后,浸在田水里病草中稻瘟病菌的存活期为3～7天,埋在田土下1～3寸处为1天,有灭菌防病的作用;不回田弃置或堆放田间存活期达41～71天以上,可为晚稻发病的菌源。晚稻病草回田,耕翻土下,埋在塘泥中,复盖紫云英和散在冬闲田上,除复盖紫云英少数架在稻桩上离开地面的病草外,均不可能成为翌年早稻发病的初侵染源。晚稻稻草堆表面病草中的稻瘟病菌存活期达168天以上,为翌年早稻发病的重要菌源。在大气湿度较高的阈北地区,室内早稻干燥病草中稻瘟病菌的存活期为10～12个月,晚稻为13～16个月之间。前者可为翌年早稻,后者不仅为翌年早稻,还为晚稻全生育期提供发病的茵源。文中还对早稻病草回田后病草中稻瘟病菌迅速死亡的原因作了分析和讨论。     

麦玉复种体系下秸秆还田与施氮对作物水氮利用及产量的效应研究

【目的】探究陕西关中地区麦玉复种体系下作物生产过程对秸秆还田与氮肥合理配施的响应,为实现当地粮食作物增产及资源高效利用提供理论依据。【方法】本研究于2011年10月至2016年10月,在陕西杨凌地区设置连续5年的定位试验。采用二因素裂区设计,主区为秸秆还田,设秸秆还田（S）和秸秆不还田（S0）2个水平;副区为施氮量,设常规施氮（F1）、减量施氮（F0.8）、不施氮（F0）3个水平,对冬小麦与夏玉米籽粒产量及水肥利用状况进行测定分析。【结果】秸秆还田与施氮及二者交互作用对麦玉两作物产量及其构成因素、水肥利用效率等方面有显著或极显著影响。秸秆还田较不还田处理显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,分别达6%-14%、8%-34%、3%-5%、3%-10%;同时显著提高麦玉播种前及收获后0-100 cm土层的储水量,播种前及收获后5季均值分别增加5%-11%、12%-15%（麦）和4%-9%、11%-17%（玉）。与不施氮处理相比,施氮显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量;并显著提高了秸秆还田水平下麦玉播前及收后土壤储水量。在产量和水氮利用方面,秸秆还田较不还田处理分别显著提高了2012-2016 4季冬小麦和5季夏玉米产量,其中,冬小麦每年依次提高4%-6%、5%-10%、7%-10%、8%-12%,夏玉米依次为1%-2%、3%-6%、4%-7%、5%-8%、3%-7%;秸秆还田显著提高麦玉水分利用率WUE,5季均值分别增加4%-7%和8%-11%;并显著提高2012-2016 4季麦玉氮肥偏生产力PEPN、2012-2016 4季冬小麦和5季夏玉米农学利用率AEN。施氮较不施氮处理显著提高麦玉产量,且均以F1处理最高,冬小麦F1处理在两秸秆还田水平下分别较F0处理显著增产30%-38%（S）和29%-33%（S0）,夏玉米为21%-25%（S）和19%-22%（S0）;施氮显著提高了两作物WUE,S0水平下F1处理WUE均值最高,S水平下F0.8处理WUE均值最高;F0.8较F1处理在5季中均显著提高作物PEP_N和AE_N,5季均值最高的SF0.8处理较最低的S0F1处理分别增加31%和30%（麦）、30%和31%（玉）。经济效益方面,秸秆还田较不还田处理提高了麦玉净收益均值,分别为808-1 258元和733-1 212元;施氮较不施氮处理提高两作物净收益,施氮处理中以F0.8处理获得收益最大。麦玉5年净收益均呈现出SF0.8＞SF1＞S0F0.8＞S0F1＞SF0＞S0F0的趋势,其中SF0.8处理下净收益均值较CK分别增加3 052元和2 145元。【结论】长期秸秆还田配减量施氮在保证冬小麦及夏玉米维持较高产量的情况下,显著改善作物水肥利用情况。综合考虑作物产量、水肥利用效率及经济效益,不同处理间以秸秆全量还田配施减量氮肥处理效果最优。     

我国作物秸秆资源时空变化特征及其影响因素分析

厘清农作物秸秆的时空变化特征,对秸秆资源高效利用和国家种植结构调整的宏观决策具有重要参考意义。本研究基于国家统计年鉴资料,整理了我国近20年(1999—2018)31个省(直辖市、自治区)的作物产量及草谷比,分析了农作物播种面积和秸秆资源量的时空分布特征,探讨其关键影响因素。结果表明,我国水稻、小麦、玉米和大豆的秸秆量占全国秸秆资源总量的82.3%~88.3%,而谷子、油料作物、经济作物等其它作物的秸秆资源占比11.7%~17.7%。不同秸秆资源的主要分布区域差异较大,水稻、小麦和大豆秸秆资源分别主要分布在长江中下游、华北和东北地区;玉米秸秆资源主要分布在华北和东北地区。近20年来水稻播种面积占比基本稳定在25%左右;小麦播种面积从1999年的23.1%降低到2018年的18.7%,但玉米播种面积从1999年的20.8%增加到2018年的32.5%。水稻、玉米和大豆的秸秆资源量主要受播种面积的影响,但小麦秸秆资源量变化受其影响较小。因此,在优化秸秆资源高效利用时,应该充分考虑东北、华北和长江中下游地区种植结构调整与秸秆资源利用技术推广。     

Management of rice straw with relay cropping of Chinese milk vetch improved double-rice cropping system production in southern China

Improved utilization of rice(Oryza sativa L.) straw and Chinese milk vetch(Astragalus sinicus L., vetch) has positive effects on rice production. So far, few studies have investigated the productivity of vetch under different residue management practices in double-rice cropping system. The effects of rice straw on the growth and nutrient accumulation of vetch across seven years(2011–2017) and the subsequent effects of rice straw and vetch on two succeeding rice crops in a vetch–rice–rice cropping system, with the vetch established by relay cropping, were examined. The seven-year double-rice experiment consisted of the following treatments:(1) 100% chemical fertilizer(F-F100);(2) only vetch without chemical fertilizer(M-Con);(3) 80% chemical fertilizer plus vetch plus a low-cutting height(low-retained stubble) with the removal of straw(M-F80);(4) 80% chemical fertilizer plus vetch plus a low-cutting height with the retention of straw(M-F80-LR);(5) 80% chemical fertilizer plus vetch plus a high-cutting height(high-retained stubble) with the retention of straw(M-F80-HR); and(6) no fertilizer(F-Con). The yields of the two rice crops after vetch were not affected by either the cutting height of stubble with retention of straw or by the management of straw(retention vs. removal) with low-cutting height of stubble. The yields of the two rice crops after vetch were significantly higher for M-F80-HR than for M-F80-LR, but the relative contributions of the high-cutting height and straw retention to the higher rice yield could not be determined in this study. The yield stability of the double-rice grain in M-F80-HR was also increased, as determined by a sustainable yield index. Significant increases in vetch biomass and nutrient uptake were observed in the fertilized treatments during the rice season compared with the unfertilized treatments. In M-F80-HR plots, improvements in the growing environment of the vetch by conserving soil water content were associated with the highest vetch biomass, nutrient uptake, and yield stability of vetch biomass. These increased nutrient inputs partially replaced the demand for chemical fertilizer and stimulated the rice yields. It can be concluded that retaining higher-cutting stubble residues with straw retention could be the best straw management practice for increasing the vetch biomass and nutrient use efficiency, thereby allowing utilization of high-cutting height with retention of straw and vetch to improve the stability of rice productivity in a double-rice cropping system.     

华南农产品主产区2005—2014年秸秆露天燃烧污染物排放估算及时空分布

为了解华南农产品主产区秸秆露天燃烧大气污染物排放情况,通过室内模拟试验,实测该地区水稻、小麦、豆类、油菜、玉米、棉花和花生秸秆CO、CO₂、NO_x、C_xH_y和PM_2.5的排放因子,并基于统计年鉴计算出的研究区域农作物秸秆产量和露天燃烧量,对华南主产区4省2005—2014年间秸秆露天燃烧各类污染物的排放总量进行估算,并分析其时空动态变化。结果表明：不同农作物秸秆燃烧时CO、CO₂、NO_x、C_xH_y和PM_2.5的平均排放因子分别为165.32、1 231.76、1.94、38.47 g·kg^-1和7.54 g·kg^-1。2005—2014年,华南农产品主产区农作物秸秆产量范围59.361（福建）~185.890 Mt（云南）;秸秆燃烧量范围13.629（福建）~41.902 Mt（广东）;CO、CO₂、NO_x、C_xH_y和PM_2.5的排放总量分别为18 926.32、149 866.73、153.13、6 467.09 kt和870.33 kt。水稻是研究区域大气污染物的主要来源,对各类污染物贡献率为61.16%~84.83%。研究区域污染物时空分布结果显示,广东全省、广西中部和云南东部是大气污染物单位网格排放高值区,福建全省污染物排放较低且分散。研究区域各省不同污染物排放在时间上的变化存在差异。福建污染物排放呈下降趋势,广东、广西、云南呈上升趋势。     

福建省耕地利用结构优化研究

在确定优化参数和约束方程的基础上,借助线性规划模型进行福建省耕地利用结构优化.优化后全省耕地粮食、经济和绿肥作物播种面积比例由2000年的67.22%∶28.01%∶4.77%调整为2010年的58.77%∶34.79%∶6.44%.适当调整或控制经济效益相对较低的稻谷、大小麦、大豆和甘蔗及适种性不广的玉米等作物播种面积,不同程度扩大甘薯、马铃薯、杂粮、油料作物、烟叶、蔬菜和绿肥等作物播种面积,耕地利用结构趋于合理,经济效益显著提高.2010年全省耕地主要农作物总产值达3051917.84万元,比2000年提高25.44%.在全省耕地利用结构优化方案控制下,对9个地市的耕地利用结构进行优化配置.     

秸秆覆盖还田对稻麦轮作体系中土壤及作物甲基汞累积的影响

以贵州万山汞矿区的汞污染稻田土为研究对象,采用盆栽模拟探究了小麦-水稻轮作情况下秸秆覆盖还田对土壤及小麦与水稻在重要生育期(出苗期、分蘖期、拔节期、扬花-灌浆期、乳熟-收获期)甲基汞累积的影响。结果表明:秸秆还田能提高土壤中甲基汞含量,且不同作物秸秆还田对土壤甲基汞及作物甲基汞的影响存在显著差别,其中,小麦秸秆还田后土壤甲基汞含量增加127.1%,水稻秸秆还田后土壤甲基汞含量增加25.1%,这可能缘于迥异的种植条件。同时,作物秸秆还田后小麦、水稻植株体内甲基汞含量也呈增加趋势,其中,小麦根部、地上部(茎叶)和籽粒甲基汞含量分别增加124.6%、79.2%和169%,水稻根部、地上部和籽粒甲基汞含量依次增加40.1%、61.7%和25.9%,表明作物甲基汞吸收累积量的上升可能主要源于土壤甲基汞含量的上升。因此,汞污染地区传统农艺措施中惯常采用的秸秆还田可能会显著增加人体甲基汞暴露风险,在汞污染地区推广作物秸秆还田措施时应持谨慎态度。     

双季稻区冬季覆盖作物残茬还田对水稻生物学特性和产量的影响

研究冬季不同覆盖作物还田后水稻生物学特性和产量经济性状的变化,对合理利用冬闲稻田,发展冬季覆盖作物,以及科学评价不同种植模式具有重要意义。本研究采用田间小区试验方法,研究冬季不同覆盖作物处理(免耕直播黑麦草-双季稻、免耕直播紫云英-双季稻、免耕直播油菜-双季稻、免耕稻草覆盖马铃薯-双季稻和冬闲-双季稻)残茬还田对水稻生物学特性和产量经济性状的影响。结果表明:冬季覆盖作物残茬还田后,早、晚稻分蘖期至成熟期,各处理植株根系、茎、叶干质量均高于对照,但与对照均无显著差异;早稻齐穗期和成熟期,免耕直播紫云英-双季稻处理穗干质量均显著高于对照和其它处理;晚稻齐穗期和成熟期,免耕稻草覆盖马铃薯-双季稻处理穗干质量显著高于对照和其它处理。早稻有效穗分别比对照增加31.45,37.30,15.25,28.60万/hm2,结实率分别增加4.83%、12.29%、11.35%和8.39%,千粒质量分别增加0.87,0.31,0.54,0.93 g,产量分别增加420.70,424.72,282.76,317.25 kg/hm2;晚稻有效穗分别比对照增加30.20,33.55,13.45,36.90万/hm2,结实率分别增加2.38%、5.03%、1.56%和6.05%,千粒质量分别增加0.63,0.72,0.38,0.78 g,产量分别增加248.28,427.60,179.32,455.18 kg/hm2。在双季稻田种植冬季覆盖作物,采用冬季覆盖作物残茬还田可促进水稻生长发育和干物质积累,改善水稻产量构成因素,有利于水稻产量的增加。