当归化肥农药减施增效栽培技术规程

当归是甘肃道地大宗中药材,化肥和农药作为当归生产的主要投入品,过量施用直接影响当归的产量和品质,同时造成产地环境污染和耕地质量下降等问题。经过试验研究和生产示范,按照化肥农药减施增效目标,从范围、规范性引用文件、术语和定义、产地环境、化肥减施、种苗移栽、田间管理、主要病虫害防控、采收等方面总结提出了当归化肥农药减施增效栽培技术规程,以更好地指导当归生产。     

蒙古黄芪化肥农药减施增效栽培技术规程

蒙古黄芪作为甘肃省道地中药材,生产中存在轮作倒茬不合理、施肥用药不科学、连作障碍突出、根腐病及地下害虫持续加重等问题,对种植生产造成了严重影响。为科学规范蒙古黄芪种植过程中化肥和农药施用,保护道地产区耕地质量,提高黄芪品质,经试验研究及多年示范,从范围、规范性引用文件、术语和定义、产地环境、化肥减施、种苗移栽、田间管理、主要病虫害防控、采收等方面制订了蒙古黄芪化肥农药减施增效栽培技术规程,以更好地指导黄芪种植生产。     

党参化肥农药减施增效栽培技术规程

化肥农药减施增效可助力党参产业绿色健康发展。为更好地指导甘肃省党参种植生产中化肥和农药施用,针对党参种植生产中化肥农药过量施用、养分利用率低、防控过度依赖化学农药等问题,经过多年试验研究和生产示范,从范围、规范性引用文件、术语和定义、产地环境、化肥减施、种苗移栽、田间管理、主要病虫害防控、采收等方面总结提出了党参化肥农药减施增效栽培技术规程。     

重庆茶园化学农药减施增效技术集成及其示范探讨

茶园化学农药减施增效技术以茶树病虫害监测预警为基础,有机结合物理、 生物、 农业和化学等防治技术,有效降低茶园化学农药的施用,保证茶叶的产量和质量,以达到降低成本、增加效益的目的.在重庆巴南、南川、永川、秀山、江津和荣昌6个茶区进行应用,化学农药施用次数年均减少1次,农药制剂减施量超过40.28％,产值提升超过3.15...     

河套灌区春小麦化肥减施增效技术及其生理基础研究

内蒙古河套灌区是我国春小麦主产区和优质产区,近期的报道表明该区域化肥施用量高达1050 kg hm^-2,远远高于352kg hm^-2的全国平均水平,氮肥的过量施用尤为严重,达到340 kg hm^-2,远高于我国小麦氮肥169 kg hm^-2推荐用量,而大多数农户没有施用钾肥的习惯,化肥的过量和不合理施用严重威胁着当地小麦的生产。研究以实现区域春小麦化肥减施增效为目标,设置减氮磷增钾的平衡施肥模式、农户模式和无氮处理,从产量、肥料利用效率等方面进行评价,并从物质积累、氮素吸收与转运角度进行生理机制上的阐释。2018～2019两年的研究结果表明,平衡施肥模式比农户模式氮肥减少33.18%,磷肥减少34.25%而适当增加钾肥的条件下,小麦穗粒数虽然有一定的减少,但是显著增加了千粒重,产量没有减少;氮肥农学效率增加47.46%,偏生产力提高42.18%,磷肥偏生产力增加29.92%。平衡施肥模式稳产增效的主要原因是,地上部花后干物质积累速率较快,虽然总的氮素累积量较少,但是叶片和茎鞘的氮素转运效率和对籽粒的...     

辽河三角洲水稻化肥减施潜力分析与验证

在化肥零增长的背景下,减少化肥用量已经成为我国农业生产的重点.作为单产最高的北方粳稻主产区之一,辽河三角洲化肥减施潜力及对产量的影响有待研究.采用线性加平台函数计算辽河三角洲稻作区氮肥推荐用量;依据作物养分需求量和稻田土壤养分状况,采用磷钾衡量监控方法,估算稻田磷、钾肥适宜施用量;对比240个农户习惯施肥调查结果,分析...     

我国茶园施肥现状与减施潜力分析

【目的】茶树是我国重要的经济作物之一,合理施肥是保证茶叶高产优质的重要措施,受茶树品种、采摘模式、栽培水平的影响,我国不同地区茶园间施肥量存在较大的差异。厘清我国茶园施肥现状,分析不同茶区施肥水平的差异,寻求差异化的减肥途径,对实现我国茶园化肥减施增效,促进茶产业可持续发展具有重要意义。【方法】依托国家茶产业技术体系试验站,本研究于2010—2014年期间在我国主要茶区调查了5000多个茶树种植单元,约占我国茶园总面积的5%。调查内容包括氮磷钾肥料品种、用量、施用时间、施用方式以及茶园面积、茶树品种、施肥成本等信息。根据肥料养分含量计算不同种植单元的氮磷钾养分投入量,有机养分替代比例,并以现行的茶园推荐施肥标准作为施肥评价依据,对不同区域茶园的施肥水平进行了评价。【结果】我国茶园的养分投入总量 (N + P₂O₅ + K₂O) 为796 kg/hm2,施用有机肥的茶园样本比例为46%,按纯养分计,茶园有机养分投入量平均占总养分投入量的15%。各省茶区年均养分投入量为N 281～745 kg/hm2、P₂O₅ 72～485 kg/hm2、K₂O 76～961 kg/hm2。参照目前的推荐肥料用量,我国有30%左右茶园存在化肥过量施用问题,其中山东、湖北、湖南、江西、四川、福建等地过量施肥问题较为突出。复合肥已成为茶园的重要肥料品种,80%的茶园施用的是等养分比例的复合肥,茶园中磷肥或者钾肥过量施用现象开始凸显,福建、江西、湖南等地过半茶园磷、钾养分投入过量。根据过量施肥茶园的现有施肥水平,通过总量控制和增加有机肥比例等途径,大约可削减30%～40%的化肥用量。【结论】我国30%的茶园化肥过量施用,80%的茶园施用的化肥氮磷钾比例不完全符合茶叶养分需求,有机肥养分所占比例偏低,只有15%。依据不同茶区养分具体管理方式、茶叶栽培特点以及土壤条件,因地制宜采取差异化的茶园化肥减施策略,大约可削减30%～40%的化肥用量。     

安徽省作物养分供需分析及化肥减施潜力研究

有机-无机相结合的农田养分管理模式是现阶段中国发展绿色农业的必由之路,因而开展有机、无机养分和作物养分需求的比较研究对促进养分资源的合理分配和施用具有重要的参考价值。本文采用文献调查和统计分析的方法,评估了安徽省16市2010—2016年主要有机肥(包括秸秆、粪便、绿肥和饼肥)的养分资源,明晰了安徽省农业生产中有机、无机养分投入现状,并根据农业种植结构开展了有机、无机养分和作物养分需求的差异和关系研究,最后探索了安徽省的化肥减施潜力。结果表明:安徽省2010—2016年平均有机肥养分资源为287.70万t,N、P_2O_5和K_2O分别为104.49万t、39.60万t和143.61万t,可基本满足作物的养分需求;但有机肥的当季利用率低,N、P_2O_5和K_2O的当季利用率分别为21.44%、19.91%和52.61%,有机肥N、P_2O_5和K_2O实际还田量仅占作物养分需求的20.74%、25.38%和63.61%,占农田养分总投入的比重分别为11.87%、10.27%和51.35%。全省N、P_2O_5、K_2O养分实际投入量(包括有机肥和化肥)是作物养分需求的1.75倍、2.47倍和1.24倍,有7个市的N和13个市的P_2O_5养分施用量超过作物需求的2倍,存在较高的环境污染风险。通过控制农业总养分输入,安徽省的化肥减施潜力为35.12%,N、P_2O和K_2O的减施潜力分别为21.28%、23.97%和78.61%。提高有机肥的当季利用率和发展冬季绿肥资源可进一步促进化肥减施。本研究可为安徽省化肥零增长和农牧业的绿色可持续发展提供数据参考。     

基施黄腐酸肥料情况下减施化肥提高设施辣椒产量和品质

  【目的】  黄腐酸 (FA) 可提高作物的光合作用,提高产量和品质。研究底施黄腐酸后减少化肥用量对辣椒生长的影响,为辣椒生产中减少化肥施用量提供可行的途径。  【方法】  以‘长剑’辣椒为试验材料,在山东农业大学日光温室内进行小区试验。以常规化肥施用量 (N 450 kg/hm2、P₂O₅ 120 kg/hm2、K₂O 900 kg/hm2) 为对照 (CK),在底施黄腐酸肥料600 kg/hm2基础上,分别设减施氮磷钾化肥常规用量的45% (T1)、30% (T2)、15% (T3) 和0% (T4) 处理。在辣椒盛果期,测定其生长量、干物质含量、光合荧光参数、碳代谢、品质等指标,并统计产量。  【结果】  与CK相比,T1处理的株高显著增加,T2处理的株高、茎粗、总干物重、糖含量和蔗糖合成酶 (SS) 活性显著增加,T3和T4处理的干物重、光合速率 (P_n)、糖含量、蔗糖磷酸合成酶 (SPS) 和SS活性均显著增加,同时,T1、T2、T3和T4处理较CK处理显著降低了蒸腾速率 (T_r),提高了单株结果数和单果重,产量分别比CK增加了29.48%、13.91%、37.79%和26.37%;以T1处理的综合品质最差,T3处理的辣椒果实可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸的含量均高于其他基施黄腐酸处理,维生素C含量虽低于T2处理,但仍显著高于其他处理,综合效果最优。  【结论】  在本试验条件下,底施黄腐酸肥料600 kg/hm2可促进设施辣椒生长发育,增加干物质量积累,提高净光合速率,增强碳代谢相关酶活性,显著提高其产量及品质。在底施黄腐酸肥料基础上减施化肥常规用量的30%仍可保持较高的产量和品质,而减施15%的化肥可以大幅提升辣椒植株的生长发育和碳代谢酶活性,进而显著提高其产量和品质。由于是一年的试验结果,基施黄腐酸肥料减施化肥的长期效应还需进一步研究。     

长期施用绿肥减施化肥对毛叶苕子产草量和土壤肥力的影响

在甘肃河西绿洲灌区,通过定位试验研究了长期施用绿肥减施化肥对复种毛叶苕子鲜草产量和土壤肥力的影响。结果表明,施用绿肥与减施化肥并复种毛叶苕子可生产优质绿肥鲜草17 093~19 110 kg/hm2;减施化肥30%的处理较农民习惯施肥增效12 091元/hm2,经济效益提高64.7%,土壤有机质和碱解氮含量分别提高1.8g/kg和10.5 mg/kg,而施氮量较高的处理并不利于土壤有机质的积累。施用绿肥7 500 kg/hm2可以代替氮肥67.5~90 kg/hm2,具有培肥土壤和节能、减排、增效作用。     

基于改进SWAT模型的多水源灌区节水潜力尺度效应

灌溉节水潜力是指导和评价灌区节水改造的重要参数,其分析需要考虑尺度效应.该研究以湖北漳河灌区杨树垱流域为背景,采用改进SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型构建灌区分布式水文模型,并利用实测径流、蒸发蒸腾量及灌溉用水量校正及验证模型.以子流域嵌套方式将研究区划分为6个尺度,基于现状...     

基于SWAT模型的不同土地利用结构对流域水沙的影响

为明确不同土地利用结构对流域产流产沙及其过程的影响,以黄土高原沟壑区典型小流域罗玉沟流域为例,基于1986-2000年气象资料,以该流域4种主要土地利用类型及调整后的土地利用结构为假设情景,通过SWAT模型模拟探讨土地利用结构对流域水沙的影响.结果表明:1)与1995年土地利用结构下的产流产沙量相比,极端情景下,林地和梯田可分别减少径流56.86％、11.97％,减少泥沙达80％以上;2)林地集中分布较分散分布的水沙量最大可分别减少4％、27％左右,但集中程度可能存在一个阈值,大于该阈值后流域产流产沙量无太大变化;3)相同面积比例的土地利用类型在流域中分布位置不同,流域出口的产沙量也较1995年有不同程度减少,最大可减少26.79％,产流量无明显差异,但流域内部产流产沙过程有所不同,林地分布在上游时,流域上中游的水沙量最低.因此,调整流域土地利用结构时可适当提高林地集中程度;重视流域上游尤其是源头的土地利用结构优化,在流域产流产沙源头可采取减水减沙效果更好的植被措施,梯田等受人类活动影响的措施尽量布设在流域中下游.     

基于SWAT模型的延河流域径流侵蚀能量空间分布

降雨侵蚀力是通用土壤流失方程(universal soil loss equation,USLE)等流域土壤侵蚀模型中应用最广泛的侵蚀动力因子,但仍具有一定的局限性,相比之下,径流侵蚀功率可以更充分地反映地表水力侵蚀动力的综合作用。分析径流侵蚀功率的空间分布,以期从能量的角度阐明流域侵蚀的分布情况,研究流域空间侵蚀的特征。该研究运用SWAT模型在延河流域的模拟结果,将次暴雨径流侵蚀功率推广到年尺度,提出年径流侵蚀功率的概念,并研究年径流侵蚀功率的空间分布规律及尺度效应。研究结果表明:在延河流域年径流侵蚀功率的空间分布具有"支流大、干流小;上游大、下游小"的特点;将子流域出口断面控制面积作为空间尺度因子,与径流侵蚀功率拟合,呈幂函数关系,空间尺度效应阈值在155 km2;将子流域出口断面以上河长作为空间尺度因子,与径流侵蚀功率拟合,呈指数函数关系,且干、支流的空间尺度效应不同。研究结果从能量角度阐明了延河流域水力侵蚀动力的空间分布,为在延河流域不同地区进行针对性的水土资源管理、水土保持工程建设提供理论支持。     

施氮对茶园土壤氟和茶树新梢氟含量的影响

通过田间试验研究了不施肥(CK)、施氮360 kg?hm?2(T1)、施氮720 kg?hm?2(T2)处理下茶园土壤无机氮、p H、各形态氟含量的动态变化和春、夏、秋茶树新梢一芽四叶、一芽五叶氟含量,探讨茶园施氮对土壤和茶树新梢氟含量的影响。结果表明:1)茶园施氮后短期内(20~30 d)土壤水溶态氟含量显著降低,土壤交换态氟和铁锰结合态氟含量降低;长期(45~50 d)土壤水溶态氟含量的降低作用减弱,土壤交换态氟和铁锰结合态的含量增加;在试验结束时(164 d),与CK处理相比,T1处理0~20 cm土壤各形态氟含量降低,T2处理0~20 cm土壤各形态氟含量增加。2)0~20 cm茶园土壤水溶态氟、铁锰结合态氟与NH4+-N分别呈极显著负、正相关(P0.01),20~40 cm土壤水溶态氟、交换态氟与NO3?-N分别呈极显著正、负相关(P0.01)。土壤p H与土壤水溶态氟含量极显著负相关(P0.01),与其他3种形态氟含量相关性不显著。土壤铁锰结合态氟与交换态氟、有机结合态氟呈显著、极显著正相关,但与土壤水溶态氟均无显著相关性。3)春茶前后施氮可以降低春、夏、秋茶树新梢一芽四叶、一芽五叶氟含量,但未达显著水平。T1处理新梢氟含量的降低值为夏茶(25.15~27.95 mg?kg?1)秋茶(21.06~24.31 mg?kg?1)春茶(18.58~21.03 mg?kg?1),T2处理的降低值为秋茶(18.64~22.34 mg?kg?1)夏茶(7.79~14.14 mg?kg?1)春茶(3.52~7.30 mg?kg?1)。春、夏、秋茶树新梢氟含量主要受0~20 cm土壤无机氮和20~40 cm土壤p H的影响。因此推测施氮通过影响茶树根系氟的吸收和氟在叶片中的累积过程调控茶树新梢氟含量,该研究成果为合理利用施氮技术降低茶园土壤和茶树新梢氟含量提供了理论依据。     

基于SWAT模型的流域土地利用格局变化对面源污染的影响

近年来随着流域经济社会的快速发展,密云水库流域的土地利用格局也发生了明显的改变,作为影响流域非点源污染输出的主要因素,探讨土地利用格局的演变对非点源污染的影响对有效控制非点源污染具有重要的意义。该文以密云水库上游流域为研究区,从土地利用变化与污染过程相互作用的角度出发,开展流域非点源污染过程对土地利用变化的响应研究。基于流域1995年、2000年、2005年3期的土地利用数据,基于SWAT(soil and water assessment tool)模型,模拟评价流域非点源污染负荷分布特征,并应用景观格局指数、典范对应分析(canonical correspondence analysis,CCA)和通径分析等方法,从全流域和三级保护区等多空间尺度,量化分析流域土地利用及其格局时空变化对非点源污染负荷的影响。研究结果表明流域的非点源负荷与土地利用格局间存在着密切的联系。格局指数能累积解释流域非点源污染负荷变化的56.3%。污染负荷受土地利用格局的破碎度和形状的影响较大。通径分析的结果表明,耕地、林地面积比例、形状指数和斑块密度是影响研究区非点源污染负荷输出的主要因子,其中形状指数和耕地面积比例对TN、TP负荷的解释能力要明显高于其他指标。从空间尺度上看,各格局因子与非点源污染负荷的关系具有尺度效应,随着空间尺度的递增,格局对负荷的解释程度降低,在较小的尺度范围内,尤其是一级保护区的解释能力最高,达到62.9%,表明离水库越近的区域应是非点源防治高度重视的区域。     

基于SWAT模型和最小数据法的黑河流域上游生态补偿研究

为了明确土地利用方式的变化与生态系统服务供给之间的关系,该文以黑河流域上游为研究区,基于SWAT(soil and water assessmenttool)模型和最小数据法分析了补偿价格变化对禁牧比例以及提供的水源涵养服务的影响。研究表明:1)放牧与禁牧情景下水源涵养服务产出率平均为25.27m3/hm2;2)SWAT模型能够较精确地模拟流域的水文过程,模型率定期和验证期的Nash-Sutcliffe效率系数分别达到0.81和0.88,R2分别为0.94和0.93,年平均径流量的相对误差分别为16.3%和15.6%。3)不同子流域内禁牧的机会成本存在差异,禁牧的平均机会成本为289.99元/hm2;4)不同补偿价格下新增草地禁牧比例及其提供的水源涵养服务的供给量不同。当所有子流域内的低质量草地全部禁牧后,1990-2000年间可提供水源涵养服务的总量为7.79×108m3,新增水源涵养服务量达到7.66×108m3。该文为生态补偿对象的空间选择与补偿标准的确定提供科学依据。     

基于SWAT模型的湘江流域土地利用变化情景的径流模拟研究

土地利用变化对径流产生重要影响, 显著影响到流域生态的可持续发展。本文应用流域分布式水文模型SWAT, 对湘江流域内5个水文站点(湘潭、株洲、衡山、衡阳、归阳)的月径流进行了模拟。选取1998~2002年作为模型校准期, 以Nash-Sutcliffe效率系数(NSI)和决定系数(R²)为评价指标, 率定出7个模型敏感参数, 并用2003~2007年的月径流进行模型验证。研究表明, 除归阳站点外, 其余4个站点月径流模拟的R²和NSI都高于0.82, 有的甚至达到0.92, 说明模拟效果较好。在此基础上, 以《湖南省土地利用总体规划(2006-2020)》为依据, 设置了3种土地利用情景模式, 以研究不同土地利用方式对径流的影响程度。结果显示, 土地利用变化对水文过程影响比较显著, 情景1中, 随着165.40 km²的耕地转为林地以及793.91 km²的耕地转为草地, 径流深模拟输出减小1.28 mm; 情景2中, 随着8 173.96 km²的林地转为耕地以及337.56 km²的耕地转为建设用地, 径流深模拟输出增加15.61 mm; 情景3中, 随着500.02 km²的未利用地转为耕地, 径流深模拟输出增加1.16 mm。因此, 增加林地和草地面积将减少径流, 而耕地和建设用地的增加导致径流的增加。在对湘江流域进行土地利用规划时需要综合考虑水文效应和经济效益, 充分认识人类活动对水资源的影响。     

基于多源遥感数据的艾比湖流域盐土SWAT模型参数修正

在SWAT(soil and water assessment tool)模型模拟地表分量过程中,常默认土壤剖面电导率(electrical conductivity,EC)值为0或0.1,将其应用于土壤盐渍化程度较高的流域时,不符合下垫面实际情况。为确保水文模拟逼近真实地表模拟过程,进一步提高模拟精度,该文利用GF-1号卫星16 m分辨率多光谱遥感影像结合分类回归树法反演艾比湖流域区域尺度0~100 cm土壤剖面电导率,模拟值与实测值均方根最大值误差为4.81 dS/m,相对误差最大值为15.17%。模拟值用于修正EC值,结果表明:EC值修正后的SWAT模型土壤水分模拟值,较修正前模拟值精度提高23.84个百分点。该方法在实现SWAT模型参数本地化的同时,有效提高了土壤水分模拟精度,可为土壤盐渍化区域水文模拟提供参考。     

SWAT模型在黄土丘陵区参数敏感度分析及率正研究

SWAT模型是基于水文过程的、具有很强物理机制的流域分布式水文模型。应用SWAT模型,结合1986—2000年罗玉沟流域实测水文资料对径流进行模拟,并进行了模型参数敏感度分析和率正。通过敏感度分析,辨析出影响该流域产流模拟结果精度的主要参数因子,如径流曲线数CN2等。依据上述结论调整参数值,对模型进行了率正和验证,得出率正期的相对误差为14.0%,R²为96.1%,Nash—Suttcliffe系数为0.89;验证期的相对误差为8.8%,R²为91.5%,Nash—Suttcliffe系数为0.82。结果表明实测流量和模拟流量的线性回归系数和模型的效率系数满足模型模拟的要求,SWAT模型适用于该研究区域。     

基于SWAT模型的小流域非点源氮磷迁移规律研究

非点源污染是影响农业水土环境的重要因素。在GIS平台的支持下,运用SWAT模型,以长江下游岔河小流域为研究对象,分析了氮磷流失时空分布规律,并模拟不同灌溉方式下非点源氮磷流失变化。结果表明:率定后的模型适用于小流域非点源污染的模拟;降雨量与径流及有机氮磷流失具有明显的相关关系,汛期(6-9月)的径流量占全年径流量的56.40%,有机氮磷流失量分别占到64.89%和59.70%;在空间尺度上,有机氮与有机磷负荷空间分布相似,呈现出随地表径流向岔河主河道逐渐汇聚的分布特征,大豆和水稻田是非点源污染的主要贡献地区;通过情景模拟发现,不同灌溉方式对小流域氮磷流失影响显著,对水稻田实行优化灌溉,采取浅灌高蓄的控制方法,可以有效改善小流域农业水土环境。