华北平原春绿豆-夏玉米种植模式经济效益和碳足迹评价

华北平原是我国重要的粮食生产基地,长期集约化的冬小麦-夏玉米种植导致氮肥施用过量、地下水超采及碳排放增加等生态环境问题日益突出。因此,调整现有种植结构,构建资源节约型种植制度对缓解该区域生态环境问题具有重要意义。为明确新型春绿豆-夏玉米模式的可行性,本研究基于大田试验和生命周期评价方法(life cycle assessment, LCA),定量评估了春绿豆-夏玉米模式与冬小麦-夏玉米模式的产量、经济效益、碳排放和碳足迹。结果表明,春绿豆-夏玉米模式中绿豆与玉米的产量分别为1 760.1 kg·hm~(-2)和8 775.8 kg·hm~(-2),当量产量(换算为玉米产量)为18 833.4kg·hm~(-2),比冬小麦-夏玉米模式低20.4%(P0.05);周年净收入为27 085$·hm~(-2)(包括每年7 500$·hm~(-2)的冬季休耕补贴),比冬小麦-夏玉米模式高20.2%;周年碳排放为4 642.1 kg(CO2-eq)·hm~(-2),比冬小麦-夏玉米模式低36.1%;单位产值碳足迹为0.17kg(CO_2-eq)·$~(-1),比冬小麦-夏玉米模式低48.5%(P0.01)。综合来看,在华北平原引入春绿豆-夏玉米模式部分替代传统冬小麦-夏玉米模式,能够改善种植结构,同时提高农民收入、降低农业生产系统碳排放和碳足迹。     

淮北砂姜黑土区氮钾配施对小麦产量及氮、钾养分吸收利用的影响

为给淮北砂姜黑土区小麦生产中氮、钾肥的科学施用提供理论与技术依据,采用田间试验研究了不同氮、钾水平(N:180、240、300、360 kg·hm~(-2);K:90、135、180 kg·hm~(-2))对小麦产量、氮钾养分吸收利用以及肥料效益的影响。结果表明:(1)N_(240)K_(180)处理下小麦产量为7 686 kg·hm~(-2),比低氮低钾(N_(180)K_(90))处理的小麦产量显著提高7.24%,与高氮高钾(N_(360)K_(180))处理的小麦产量无显著性差异;(2)氮、钾肥配比施用时两者存在正交互作用,该交互作用与小麦产量呈极显著正相关,对产量的贡献率为14.06%,且提高了氮、钾肥的偏生产力;(3)与低氮低钾(N_(180)K_(90))处理相比,N_(240)K_(180)处理下小麦植株体内氮、钾素含量分别提高14.67%和29.53%。综合考虑小麦产量和肥料效益,本研究条件下淮北砂姜黑土区适宜的氮(N)、钾(K_2O)肥施用量分别为240 kg·hm~(-2)和180 kg·hm~(-2)。     

长期施肥对栗褐土区土壤-作物系统可持续性的影响

利用长期施肥定位试验开展土壤-作物系统的可持续性评价,可为农田合理施肥和管理提供理论支撑。在黄土丘陵区栗褐土农田进行了26年长期肥料定位试验,设置8个处理,分别是不施肥(CK)、单施氮肥[120.0 kg(N)·hm~(-2),N]、氮[120.0 kg(N)·hm~(-2)]和磷[75 kg(P_2O_5)·hm~(-2)]肥配施(NP)、单施低量有机肥(22 500 kg·hm~(-2),M1)、低量有机肥与氮肥配合施用(M1N)、低量有机肥与氮磷肥配合施用(M1NP)、高量有机肥(45 000 kg·hm~(-2))与氮肥配合施用(M2N)和高量有机肥与氮磷肥配合施用(M2NP)。测定了19项指标,根据三角性面积法计算了土壤养分指数、土壤微生物指数、作物指数和可持续性指数,分析讨论了长期施肥对栗褐土区土壤-作物系统可持续性的影响。结果表明:1)N、M1处理的可持续性指数较CK分别提高27.1%、141.7%,但较临界值(1.30)低53.1%和10.8%;NP处理的可持续性指数虽然较N处理提高62.3%,但仍比临界值(1.30)低23.8%。说明长期单施氮肥、低量有机肥和氮磷配施下土壤-作物系统均不可持续。2)施用无机肥处理(N和NP)的土壤养分指数、土壤微生物指数和作物指数较CK提高7.1%和46.4%、-6.0%和25.4%、40.0%和60.0%;单施低量有机肥(M1)的土壤养分指数、土壤微生物指数和作物指数较CK提高98.2%、41.8%和31.7%。说明施用无机肥有利于作物指数的提升,而施用有机肥有利于土壤养分指数和土壤微生物指数的提升。3)M1N处理的土壤养分指数(1.06)、土壤微生物指数(1.04)、作物指数(1.00)和可持续性指数(1.38)均超过或等于临界值,使土壤-作物系统具有较好的可持续性。4)M1NP、M2N、M2NP处理的土壤养分指数较M1N处理分别提高21.7%、37.7%和72.6%,土壤微生物指数较M1N处理分别提高15.4%、7.7%和18.3%,作物指数与M1N处理相比差异很小,可持续性指数较M1N处理分别提高28.3%、32.6%和68.1%。说明在M1N基础上再增施磷肥或有机肥,可持续性指数可进一步提升是由于土壤养分指数和土壤微生物指数提高的缘故,同时也增加了潜在的环境风险。适量有机肥与无机氮配合施用(M1N)是实现栗褐土区土壤-作物系统可持续生产的较佳施肥模式。     

有机肥绿肥配施对水稻土有机碳组分和水稻产量的影响

该研究以两年稻田定位试验为基础,设置有机肥(OF)、有机肥+绿肥2 000 kg·hm~(-2)(OF+GM1)、有机肥+绿肥3 000 kg·hm~(-2)(OF+GM2)和有机肥+绿肥4 000 kg·hm~(-2)(OF+GM3)4个处理,探讨不同处理对土壤有机碳组分和水稻产量的影响。结果表明,与OF处理相比,有机肥绿肥配施未提高土壤及团聚体有机碳含量,却显著提高水稻产量(OFOF+GM1OF+GM2和OF+GM3);把0.25～2 mm团聚体直接分成3个组分后发现,有机碳含量随各组分粒径增大而提高,与OF处理相比,绿肥还田能显著提高0.05～0.25和0.05 mm两个组分有机碳含量,通过密度分组实验对比,发现这两个组分有机碳变化主要由游离轻组有机碳引起;相关分析表明,水稻产量与0.25～2 mm团聚体和0.05～0.25 mm组分有机碳含量显著正相关,由于0.25～2 mm团聚体有机碳在处理间无显著差异,绿肥还田可能主要通过0.05～0.25 mm组分有机碳含量变化间接影响水稻产量。综上所述,水稻生产中,提倡有机肥配施绿肥以提高水稻产量和进行土壤培肥,配施绿肥量可根据田间绿肥实际产草量选择3 000～4 000 kg·hm~(-2)较为适宜。     

有机、无公害与常规蔬菜生产模式土壤及植株性状比较研究初报

试验研究结果表明,施用有机肥可促进蔬菜植株生长和增产,且有利于改善土壤理化性质,提高土壤肥力。有机、无公害生产模式土壤有机质、全N、速效钾含量分别较常规生产模式高48.5%、25.4%、130.1%和5.1%、4.3%、81.6%;有机生产模式西红柿维生素C、总糖、可溶性固形物分别比常规生产模式高11.9%、14.1%和3.9%,芹菜维生素C、总糖、可溶性固形物分别较常规生产模式高11.2%、12.5%和43.8%。有机、无公害生产模式芹菜NO-3含量分别较常规模式低30.6%和25.9%。     

基于京津翼一体化的农田生态系统碳足迹年际变化规律研究

基于京津冀一体化背景下,以农田生态系统作为研究对象,对2005—2014年农田生态系统的碳汇、碳源、碳足迹的年际变化进行了研究,为京津冀一体化的规划和产业布局提供理论依据。结果表明:京津冀地区农田生态系统的碳汇功能呈下降趋势,近10年降幅为6.6%,年均固碳量为485.5万t·a~(-1),碳汇功能的主要决定因素是粮食作物中玉米与小麦的经济产量及种植面积。京津冀地区农田生态系统碳排放量年均727.8万t·a~(-1),基本上呈现出逐年降低的趋势,碳排放量的主要决定因素为农业化学品中氮素化肥的施用量。京津冀地区农田生态系统碳足迹年均为161.2万hm~2·a~(-1),呈现出逐年减少趋势,处于碳生态盈余状态。     

基于京津冀一体化的农田生态系统碳足迹年际变化规律研究

基于京津冀一体化背景下,以农田生态系统作为研究对象,对2005—2014年农田生态系统的碳汇、碳源、碳足迹的年际变化进行了研究,为京津冀一体化的规划和产业布局提供理论依据。结果表明:京津冀地区农田生态系统的碳汇功能呈下降趋势,近10年降幅为6.6%,年均固碳量为485.5万t·a~(-1),碳汇功能的主要决定因素是粮食作物中玉米与小麦的经济产量及种植面积。京津冀地区农田生态系统碳排放量年均727.8万t·a~(-1),基本上呈现出逐年降低的趋势,碳排放量的主要决定因素为农业化学品中氮素化肥的施用量。京津冀地区农田生态系统碳足迹年均为161.2万hm~2·a~(-1),呈现出逐年减少趋势,处于碳生态盈余状态。     

日光温室不同生产模式下蔬菜品质变化的研究

连续四年的试验结果表明,有机和无公害这两种生产模式在提高蔬菜Vc、可溶性糖、可溶性固形物含量,以及降低硝酸盐含量方面明显优于常规生产模式。随着种植年限的增加,无公害生产模式的蔬菜品质逐渐优于有机生产模式和常规生产模式,这可能与有机肥与无机肥混合施用有关。     

不同施肥方法对双季稻区水稻产量及氮素流失的影响

为保障粮食安全,减少稻田生态系统氮肥投入,提高氮肥利用率和减少氮素流失成为重要的农业和环境措施。本研究在位于湖南岳阳的农业部岳阳农业环境科学观测实验站开展为期1年的早稻、晚稻田间试验,比较了不施肥(T_1)、尿素常规施肥(T_2,施N 280 kg·hm~(-2)、P_2O_5 165 kg·hm~(-2)、K_2O 120 kg·hm~(-2))、控释肥常规施用(T_3,施N 230 kg·hm~(-2)、P_2O_5 165 kg·hm~(-2)、K_2O 120 kg·hm~(-2))、高量控释肥侧条施用(T_4,施N 230 kg·hm~(-2)、P_2O_5 138 kg·hm~(-2)、K_2O 120 kg·hm~(-2))、中量控释肥侧条施用(T5,施N 180 kg·hm~(-2)、P_2O_5 123 kg·hm~(-2)、K_2O 120kg·hm~(-2))及低量控释肥侧条施用(T6,施N 140 kg·hm~(-2)、P_2O_5 123 kg·hm~(-2)、K_2O 120 kg·hm~(-2))下氮肥的养分利用率、作物产量及氮素流失情况,以期为稻田氮素合理利用提供理论依据。研究结果表明,控释肥侧条施用可有效提高水稻的产量和氮肥利用率,减少面源流失。1)在减少稻田秧苗数量和氮肥施用量的条件下,T_4处理的水稻早晚稻产量分别比T_2处理增加13.17%和4.72%,与T_3处理相比亦分别增加7.27%和1.74%;2)侧条施肥处理有效降低了稻田氮素流失量,年氮流失量为0.466~0.673 kg×hm~(-2),比常规施肥处理降低地表径流氮流失量3.54%~29.36%;3)侧条施肥有效提高了氮肥利用率,T_4处理的氮肥利用率分别是T_2、T_3处理的1.70倍和1.22倍。因此,采用合适的施肥方式、配施适量控释氮肥可获得较高的产值和收益。高量控释肥侧条施用(T_4)是本研究区域最佳的施肥模式,对实现现代化农业生产的高产高效、资源节约和生态环境保护具有重要意义。     

3种蔬菜种植模式下土壤氮素平衡的比较研究

氮素利用效率用于反映当季作物从肥料中同化的氮量,这在农业生产实践中至关重要。不合理的氮肥施用将导致土壤板结、地下水污染以及作物品质下降等一系列问题,因此近年来备受关注。本文以中国农业大学曲周试验站日光温室有机蔬菜生产长期定位试验为基础,借鉴前人对于氮素平衡的研究方法,即氮盈余=氮输入(肥料氮+移栽苗带入氮+灌水带入氮)氮输出(收获物带出氮),研究2011年春季有机、无公害和常规3种温室茄子种植模式下土壤氮素表观平衡的盈余变化。结果表明:有机、无公害、常规3种种植模式下,土壤耕层0~20 cm土壤全氮含量差异极显著,其中有机生产模式最高,为2.6 g·kg 1,无公害生产模式为1.7 g·kg 1,常规生产模式最低,为1.3 g·kg 1;3种种植模式下氮素的总输入分别为1 150 kg·hm 2、1 182 kg·hm 2、1 433kg·hm 2,总输出分别为178 kg·hm 2、135 kg·hm 2、116 kg·hm 2,茄子单季产量分别为93 458 kg·hm 2、93 320kg·hm 2、90 209 kg·hm 2,最终氮素盈余量分别为971 kg·hm 2、1 046 kg·hm 2、1 317 kg·hm 2。有机种植模式与无公害和常规种植模式相比,茄子单季产量分别提高0.1%和3.6%,氮素盈余分别降低7.2%、26.3%。综上,有机种植模式对耕层土壤的氮素累积贡献最大,且较无公害和常规种植模式相对高产。有机模式土壤氮盈余较少,表现出较高的氮素利用效率。本研究结果可为选择高产、健康的种植模式提供参考依据。     

甘蔗生产机械化系统的试验和分析

该文对广前公司引进的甘蔗生产机器系统3年来的机械化试验进行了评价及经济分析。机械化是一项复杂的系统工程,机械化系统需要合理的机具配置和高质量的现代管理,各个环节都影响整个系统的工作效率。甘蔗生产机械化系统虽然还有很多问题,但是其潜在的高工效、高经济效益是人工难以比拟的。如果建立和完善管理体系和社会化服务体系,并且能够很好地解决土地清理、机具配套、收获部署及人员培训等问题,我国实现甘蔗生产全面机械化将有广阔的前景     

右玉沙棘资源利用、存在问题及其对策

右玉沙棘资源利用、存在问题及其对策李月峰，贾旺，赵永玲，任秉歧（山西省右玉县水利水保局，０３７２００）沙棘栽培、开发利用、存在问题及其对策是沙棘工作者近年来研究的重要课题。右玉的水保实践表明，沙棘的吸引力就是其适应性强、防护功能高、直接和间接效益显著...     

忻州地区水利水保系统创办生产基地的调查

忻州地区水利水保系统创办生产基地的调查王安存（山西省忻州地区水利水保局，０３４０００）忻州地区位于晋西北黄土高原，这里十年九旱，沟壑纵横，水土流失严重，农业生产条件非常恶劣。全区１４个县（市）中有１０个贫困县，财政十分困难，水利水保行业也非常贫困。面...     

黄土高原地区草场效益多目标评价

本文从整个黄土高原地区草场的现状与发展战略的角度,运用多目标优化方法,对黄土高原11类草场资源进行综合评价,为合理有效地利用天然草场,发展畜牧业提供科学依据。     

试论生态效益在水土保持中的地位

本文用归纳法从理论和实践两个方面分析论述了水土保持生态、经济、社会效益之间的关系和地位。作者认为生态效益是经济效益的前提和基础;经济效益是生态效益的体现和保障;而社会效益则是随前两者的产生而产生。三者之中,生态效益是第一位的。     

黄土沟壑区主要粮食作物生产稳定性及成本效益分析

种粮收入是黄土沟壑区农民收入的重要来源之一,为揭示该区域主要粮食作物生产投入产出状况及其稳定性,选取黄土沟壑区长武县王东沟流域的30户农户为研究对象,对其种粮过程中小麦、玉米和大豆等主要粮食作物的投入与产出状况进行了为期10 a的跟踪调查,并进行了成本效益分析.结果表明,大豆的生产稳定性最高,其土地产出率变异系数为14.2%;玉米次之,其土地产出率变异系数为17.2%;小麦的土地产出率年际变化较大,其生产稳定性最低.1999-2008年间,3种粮食作物的单位面积产值及生产成本均呈上升趋势.从而得出,在黄土沟壑区,种植玉米的经济利润最高,大豆次之,小麦最低.据此提出增加科技投入,加大政府对农业生产资料价格的监控力度及种粮补贴力度,以降低农民种粮成本增加种粮收入,促进粮食稳定生产,保证区域粮食安全.     

砖窑沟流域水土流失控制措施及其效益分析

对砖窑沟流域水土流失综合治理试验中采用的技术措施所产生的生态效益和经济效益进行了全面分析,找出了该地区控制水土流失的行之有效的技术措施,为进一步全面开展控制晋西北地区的水土流失提供科学依据。     

黄淮海平原饶阳试区农林复合生态系统综合效益分析

该文对国家重点科技攻关项目黄淮海平原饶阳试区农林复合生态系统作了综合分析，试区由原来的风沙干旱瘠薄盐碱的低产区变为生态环境良好、林茂粮丰的新试区。系统的建立改善了自然生态条件、气象因子以及二氧化碳尘埃含量、鸟类数量等林木覆盖率由2%提高到20%，粮食产量由每公顷1500余公斤提高到7500余公斤，并成为黄淮海平原中低产地区综合治理示范样板，取得了显著的生态效益和经济效益。     

Tillage effect on partial budget analysis of cropping intensification under dryland farming in Punjab,Pakistan

A 2-year research experiment was laid out in a split-plot design with moldboard ploughing (MP, control) and minimum tillage (MT) as main plots and crop sequences as sub-plots. Summer-winter cropping sequences were fallow-wheat (Triticum aestivum L.) (FW, control), mungbean (Vigna radiata L.)-wheat (MW), sorghum (Sorghum bicolor L.)-wheat (SW), green manure-wheat (GW) and mungbean-chickpea (MC) (Cicer arietinum L.). During 2010–2011, in summer, mungbean crop produced the highest above ground biomass in mungbean-chickpea sequence under MP tillage (4.24 Mg ha^–1 mungbean) and in mungbean-wheat sequence under MT tillage (4.11 Mg ha^–1 mungbean). In winter, chickpea gave the highest biomass in mungbean-chickpea sequence under both tillage systems. During 2011–2012, mungbean produced the highest above ground biomass in mungbean-wheat sequence under MT tillage (4.43 Mg ha^–1 mungbean) and in both the mungbean-chickpea and mungbean-wheat sequences under MP tillage (4.24 and 4.17 Mg ha^–1 mungbean, respectively). In winter, fallow-wheat sequence gave the highest biomass in both tillage systems. The differences in grain yields were statistically non-significant in both the years. The gross marginal benefit ranged between ?190 and 548$ ha^–1 in the first year and ?165 and 1124$ ha^–1 in the second year. The net benefit values were the highest in mung-chickpea sequence under both tillage systems (1008 and 596$ ha^–1 under MP and MT, respectively), which gave cost–benefit ratios of 5.45 and 3.68, respectively. Use of legume-based cropping sequences is a sustainable and cost-effective practice in drylands of northern Punjab, Pakistan.