肥料投入与平衡土壤养分及产出效应研究

通过地力调查及土壤、施肥情况动态监测，找出制约农业生产发展的土壤养分限制因子，依据土壤养分、肥料变化状况及作物产出效应，分阶段提出培肥改土的施肥方针和技术措施，进行试验示范。根据试验示范结果，得出不同时期，不同作物的土地生产力和氮、磷肥利用率，使肥料结构逐步趋于合理，充分发挥肥料的产出效应。     

农田肥料投入监测与养分平衡分析

通过15年对农田肥料投入与产出的定点监测，得出了如下几个结论；有机肥投入量减少较快，平均年递减率达9.3%；农田氮素投入过剩，化学氮素中稻和棉花田增加了89.8%；磷素基本达到平衡；而钾素投入严重不足，1999年四种作物钾素平均亏缺108.9kg/hm^2，从而导致农田速效钾含量下降过快，平均年下降2.7mg/kg，在今后的施肥中应加大平衡施肥技术的推广力度，利用各种途径增施有机肥，使农业走上持续稳定发展的道路。     

肥料投入与平衡土壤养分及产出效应研究

通过地力调查及土壤、施肥情况动态监测 ,找出制约农业生产发展的土壤养分限制因子 ,依据土壤养分、肥料变化状况及作物产出效应 ,分阶段提出培肥改土的施肥方针和技术措施 ,进行试验示范。根据试验示范结果 ,得出不同时期、不同作物的土地生产力和氮、磷肥利用率 ,使肥料结构逐步趋于合理 ,充分发挥肥料的产出效应     

黑龙江省农田养分循环与平衡状况的初步探讨

本文对黑龙江省 1977～ 1997年农田生态系统中氮、磷、钾三要素输入输出及其平衡状况、土壤养分变化状况进行了研究 ;分析了农田养分循环与平衡的变化趋势 ,提出了黑龙江省土壤实行稳氮减磷补钾的施肥措施     

农田肥料投入监测与养分平衡分析

通过 15年对农田肥料投入与产出的定点监测 ,得出了如下几个结论 :有机肥投入量减少较快 ,平均年递减率达 9.3% ;农田氮素投入过剩 ,化学氮素中稻和棉花田增加了 89.8% ;磷素基本达到平衡 ;而钾素投入严重不足 ,1999年四种作物钾素平均亏缺 10 8.9kg/ hm2 ,从而导致农田速效钾含量下降过快 ,平均年下降 2 .7mg/ kg。在今后的施肥中应加大平衡施肥技术的推广力度 ,利用各种途径增施有机肥 ,使农业走上持续稳定发展的道路。     

环渤海低平原农田生态系统养分循环与平衡研究

了解农田养分输入、输出和平衡状况,以及土壤肥力现状与变化特征,对实现养分资源优化管理、地力的持续提升、肥料利用率提高和农业可持续发展具有重要意义。基于1985年、2000年和2014年河北省南皮县国民经济统计资料,分析了从1985年到2014年县域农田生态系统养分循环与平衡状况;利用1981年第2次土壤普查和2015年实测南皮县域土壤耕层养分含量数据,探讨了耕层土壤养分变化及空间分布格局特征。结果表明,1985—2014年南皮县农田养分输入输出均呈持续上升趋势, NPK养分输入由10701 t增加至23386 t,年递增率2.33%; NPK养分来源结构略有不同, NP来源以化肥为主,其次是人畜粪尿和作物秸秆有机肥源;而K素来源主要是有机肥源。农田养分输出以作物吸收为主,占养分总输出的80%以上, NPK总输出由1985年的9093 t增加到2014年的18846 t,年均增速2.17%。从养分表观平衡的角度看,从1985年到2014年NP始终有大量盈余, P素盈余大于N素, N和P表观平衡率分别为16.8%~34.2%和26.9%~65.5%;若考虑有机氮的有效性问题,1985—2000—2014年3个时段有效氮盈亏率依次为18.1%、6.5%和-7.8%,有效氮平衡由盈余转向亏缺;而K素经历了由赤字逐渐向盈余的转变过程,由1985年的-33.5%赤字发展至2014年的33.6%盈余。受农田养分平衡状况的影响,南皮县土壤有机质、全氮、有效磷发生了显著变化,1981—2015年有机质由8.62 g·kg-1增至14.0 g·kg-1,增幅62.4%;全氮由0.542 g·kg-1增至0.908 g·kg-1,增幅67.5%;有效磷由2.0 mg·kg-1增加到20.8 mg·kg-1,增加了9.4倍。而碱解氮和有效钾变化不明显,分别由70.5 mg·kg-1和141 mg·kg-1增加到71.8 mg·kg-1和147 mg·kg-1,相对增幅仅为1.8%和4.2%。建议今后南皮县在农业生产中大力推广科学施肥技术,重视有机肥和化肥配施,推广秸秆还田,通过改进施肥方法提高肥料利用效率;养分管理中应提倡“稳氮、控磷、补钾”的施肥对策,避免过多的盈余养分进入环境。     

苏南地区农田养分循环特征及平衡调控途径

从宏观计算和田间模拟试验两方面分析了江苏南部农田养分循环和平衡特征的变化趋势，农田养分投入结构由有机养分为主转向以无机养分为主，农田养分内循环变弱，农田养分平衡N素由亏损转为过剩，P由亏损转为持衡，但K素亏缺愈加严重。指出增加P、K肥投入，适当控制N肥投入，在机械化条件下增加有机肥的投入是合理调控该地区农田养分平衡的重要途径。     

黑土农田养分平衡与养分消长规律

通过 1 1年的定位试验结果表明 ,典型黑土农田 1 1年不施N肥 ,N素的自然供给力由 92 %下降到 5 0 %～ 60 % ;不施P肥 ,P素的自然供给力由 98%下降到 80 %～ 90 % ;不施钾肥 ,K素的自然供给力也由 1 0 0 %缓慢下降接近 90 %。农田养分平衡盈亏及其变化决定了土壤养分消长规律 ,其中有效磷的消长与P素盈亏的相关模型为Y =2 895 0 1 3 4x ,速效钾的消长与K素盈亏的相关模型为Y =1 8 81 0 1 63x。     

苏南地区农田养分循环特征及平衡调控途径

从宏观计算和田间模拟试验两文献分析了江苏南部农田养分循环和平衡特征的变化趋势，农田养分投入结构由有机养分为主转向以无机养分为主，农田养分内循环变弱，农田养分平衡Ｎ素由亏损转变过剩，Ｐ由亏损转为持衡，但Ｋ素亏缺愈加严重。指出增加Ｐ、Ｋ肥投入，适当控制Ｎ肥投入，在机械化条件下增加有机肥的投入是合理调控该地区农田养分的平衡的重要途径。     

长期不同施肥措施下红壤稻田的养分循环与平衡

红壤丘陵地区荒地或旱地开垦为水田不仅可以治理土壤侵蚀,而且能增加土壤肥力,提高农田生产力.本文分析了长期不同施肥措施下垦自红壤荒地的稻田 2004-2007 年的养分循环和平衡特征及变化.结果表明:不同垦殖年限施肥措施对水稻产量的影响基本不变,都是 NPK+有机质循环 (8589 kg/hm2) ＞ NPK (7804 kg/hm2) ＞ N+有机质循环 (6626 kg/hm2) ＞有机质循环 (4525 kg/hm2) ＞无肥区 (2707 kg/hm2),且随着垦殖年限增加,不同施肥措施间产量差异有增大趋势.P 是中低肥力红壤稻田的主要限制因子,不施 P 肥对早稻产量的影响高于晚稻.有机物循环可以提高系统养分的再循环率,循环及循环配施化肥处理的养分都有盈余,单施化肥则会导致养分亏缺.高产稻田生态系统 N 素输入主要依靠化学 N 肥,有机肥是重要的 P 素资源,秸秆还田对于稻田 K 平衡有重要作用.     

基于GIS技术的中国农田钾素养分收支平衡研究

基于农田养分收支平衡模型、农业经济统计数据,结合GIS 技术,研究了2000年我国农田K素的平衡特征,并利用GIS技术对研究结果进行了空间表达与分析.主要结论有:①我国农田 K 素投入总量为1.068 × 107 t,农田 K 素总支出为1.458 × 107 t,农田 K 素处于亏缺状态,亏缺量为3.90 × 106 t,平均单位耕地 K 素亏缺 40 kg/hm2;②在县域层面上,农田 K 素处于亏缺的县域单元数占全部县域单元数的 77.39%,我国绝大多数的县域单元农田 K 素处于亏缺状态;③我国农田 K 素输入中化肥 K 素投入4.77 × 106 t,有机肥 K 素投入总量为4.98 × 106 t;④在全国层面上,由人畜禽粪尿提供的 K 占全部有机 K 肥总投入的比例为48.98%,由秸秆提供的 K占全部有机肥 K 素投入总量的比例为51.02%;⑤全国农田 K 素支出总量中 K 素生物产出总量为1.335 ×107 t,占农田 K 素总支出的比重为 91.56%.     

河套灌区不同覆膜方式膜下滴灌土壤盐分运移研究

随着灌溉面积的增加和引黄水量的减少,河套灌区土壤盐渍化和水资源紧缺的问题日益突出,为保持农田水土环境的良性发展,以内蒙古河套灌区曙光试验站为研究对象,开展不同覆膜方式膜下滴灌土壤水盐运移规律研究。试验设置全膜覆盖(PQ)和半膜覆盖(PB)2个处理,采用5TE土壤水盐监测探头测定剖面土壤含水率和电导率。结果表明:膜下滴灌过程中剖面土壤盐分发生再分布,滴头下方30cm附近形成主要脱盐区,盐分逐渐向湿润区外缘积聚。半膜覆盖处理土壤盐分在膜间表层聚集,全膜覆盖处理保水抑蒸效果明显,起到了较好的压盐效果。表层土壤电导率值具有距滴头水平位移50cm20cm0cm的特点,膜间电导率值波动较大。不同水平位置处土壤电导率曲线变化规律相同,随土层深度增加振幅变小。全生育期内0—70cm深度土层不同覆盖方式均起到了一定的脱盐效果,半膜覆盖2个生长季内盐分变化(SA)分别为4.71mg/hm~2和9.24mg/hm~2,全膜覆盖处理SA分别为12.22mg/hm~2和21.55mg/hm~2。全膜覆盖处理可以有效抑制土壤水分蒸发,减弱盐分随水向上运动趋势,创造适宜作物生长的淡盐环境。可为河套灌区膜下滴灌种植模式下田间水盐管理提供理论依据。     

基于GIS技术的中国农田氮素养分收支平衡研究

该文基于统计数据、调查数据、图形数据以及已经公开发表的文献资料中的数据,详细研究了中国2000多个县域单元农田氮素养分的收支平衡状况,并将研究结果利用GIS技术进行了空间表达。研究发现,中国农田氮素投入总量为34.22×10⁶ t,农田氮素支出总量为31.57×10⁶ t,农田氮素处于盈余状态,盈余总量为2.65×10⁶ t;在县域层面上,农田氮素处于亏缺的县域单元数占全部县域单元数的37.68%,其耕地面积占全国总耕地面积的43.10%,农田氮素处于盈余的县域无论在数量上还是在耕地面积上都占有绝对优势,亏缺的县域单元离散分布在几乎全国的每个省份;在全国层面上,化学氮肥、有机氮肥、生物固氮、其他来源的氮素养分投入分别占全部氮素投入的76.54%、16.26%、3.10%、4.09%,化学氮肥在所有氮肥总投入中占有绝对优势;人畜粪尿是有机氮肥投入的主要来源;全国农田氮素生物产出总量为19.87×10⁶ t,占农田氮素总支出的比重为62.85%,在省域水平上,黑龙江省农田氮素生物产出占全部氮素生物产出的比例最高,达85%。     

紫色丘陵区县级农田养分平衡与土壤养分变化趋势研究—以四川省犍为县为例

根据有关统计资料、实地调查和土壤分析数据,采用典型抽样法,以犍为县为例,研究了近14年(1985～1999年)来该县农田养分平衡与土壤养分变化的趋势。结果表明:20世纪90年代以后,农田氮素由持平转向盈余;磷素全面扭亏为盈,盈余率已超出50%;钾素一直处于大比例亏缺状态。通过1981年和2000年的土壤主要养分含量对比研究,获得了近20年来土壤养分动态变化的基本趋势,以及农田养分平衡状况对土壤养分变化的影响,并针对农田养分平衡与土壤养分变化的趋势,提出了四川紫色丘陵区县级农田养分平衡与土壤养分变化的相应调控对策和措施。     

河西农田养分投入产出平衡的长期定位研究

通过长期定位试验和作物养分含量分析,确定了河西地区小麦、玉米生产上测土配方施肥的可靠养分吸收参数,系统研究了河西灌区农田主要养分投入产出状况.连续24 a研究结果表明,长期连施化肥(NP,NPK)土壤氮素投入产出盈余率前期(1982-1990年)为8.6%～19.1%,最高时期(1997-2005年)的表观盈余率平均为29.0%～48.5%,扣除氮素损失后为负平衡;磷素化肥投产始终为正平衡,平均盈余率为57.4%～68.3%.钾素化肥投入不抵作物携带量,投产为负平衡.平均盈余率为-58.7%.说明连施化肥氮、钾养分投入不足.有机肥与化学肥料长期配合平衡施用(MNP,MNPK),氮素平均盈余率56.3%～61.5%,扣除氮素损失后为正平衡,盈余率平均为9.4%～10.9%;磷素投产为正平衡,平均盈余率高达249.9%～265.7%;钾素投产为负平衡,平均亏缺19.9%.有机肥连施钾素亏缺45.0%.增施化学钾肥,适量减少化学磷肥,保持氮素化肥投入水平,配施有机肥是科学的平衡施肥技术.     

灌区遥感应用

随着遥感技术本身的发展及其在各领域、各种尺度应用的逐步推广,其在灌区的应用也正在并且将会发挥更大的作用,这主要表现在三个方面,一是有关灌区背景信息获取即水土资源环境的调查,如土地利用类型及其变化、灌区生态状况及其变化、地表及地下水资源调查等,二是灌区农作物信息获取,如农作物种植结构及种植面积调查、农作物长势监测、作物估产、作物灾情监测,三是灌区水平衡要素方面,如作物蒸腾发、区域降雨量、土壤湿度等最终可以服务于农作物需水量估算,辅助灌区灌溉配水方案决策.     

不同林草复合经营模式矿质营养元素相互关系的研究

林草复合经营模式在目前的退耕还林工程中起着越来越重要的作用,研究林草复合模式的林与草之间的营养元素关系,对矿质养分相互关系的研究为合理搭配林草提供重要依据,以期为退耕还林各模式建立理论基础和科学依据。研究结果显示,3种退耕还林林草模式林、草、土壤养分间存在一定的显著相关关系。     

不同退耕还林林草模式土壤与林草间氮素变化规律研究

林草复合生态系统在退耕还林中起着重要作用,对四川盆周山地退耕还林中三种退耕还林模式氮素动态进行初步研究,以揭示林草混交的实质,为林草混交提供理论支撑。研究结果表明:在各模式中,土壤氮素含量均表现为上层高于下层。在模式Ⅰ中,土壤速效氮与杉木叶氮含量呈负相关。杉木与黑麦草的氮素动态变化趋于一致;在模式Ⅱ中,速效氮受植物吸收作用影响大。毛白杨和黑麦草全氮含量与土壤上下层速效氮含量与变化呈负相关;模式Ⅲ速效氮在整个生长季节呈上升趋势。模式Ⅰ中水解氮在整个生长季节内无积累和大波动,吸收和矿化持平。水解氮与杉木叶片氮呈负相关;模式Ⅱ土壤水解氮的变化呈波峰曲线。模式Ⅲ中,全年无明显高峰,水解氮变化不规则,二者无相关性。杂交竹与牛鞭草之间氮素有相同的变化趋势。     

复合隔层对河套灌区盐碱土水盐运移的影响

河套灌区盐渍农田分布广、肥力质量差、生产力水平低,严重威胁粮食安全。为研究秸秆–保水剂复合隔层对河套灌区盐碱土的控盐及节水效果,通过室内土柱模拟试验,设置常规灌溉水量(10 L)和节水20%灌溉水量(8 L)2种灌溉水量下的2种隔层(秸秆隔层和复合隔层)以及对照组处理,对比研究了复合隔层与秸秆隔层在节水条件下对土壤水分入渗过程、蒸发过程以及盐分变化规律的影响。研究结果表明:入渗过程中,两种隔层均能延缓水分入渗,提高淋盐效果,相比秸秆隔层,复合隔层处理水分入渗时间延缓14.47%,对0～40 cm土层淋盐效果提升34.86%。蒸发过程中,复合隔层能够通过内部保水剂缓慢释水,对20～40 cm土层补水,其20～40 cm土层含水率较秸秆隔层提升10.90%～90.61%。节水20%的条件下,复合隔层处理在0～40 cm土层的灌溉淋盐效果及蒸发过程中的保水抑盐效果优于未进行节水处理的对照组。综合来看,秸秆–保水剂形成的复合隔层其淋盐效果、保水抑盐效果均优于秸秆隔层,在节水条件下仍具有较好的保水控盐效果。本研究可为河套灌区节水型盐碱障碍消减研究提供依据和参考。     

青铜峡银北灌区井灌井排水盐运动数值模拟

为了配合全国大型灌区的节水改造，给不同优化灌溉模式的推广提供科学依据，运用HYDRUS程序，对青铜峡银北灌区小麦套种玉米地的灌溉进行了多方案的一维水盐运动数值模拟。针对灌区土壤地下水位高、地下水矿化度高、潜水排泄以蒸发为主等原因，研究了基本灌溉模式、井渠结合灌溉模式的改变对不同程度盐碱地改良的效果，提出适合银北灌区不同盐碱地的灌溉制度。