三江平原草甸白浆土土壤水分定标问题的探讨

采用田间标定方法,研究了三江平原草甸白浆土土壤水分的定标问题,并对影响定标准确性的因素进行了分析与探讨。结果表明, 25~100cm土层定标直线的相关程度较好,相关系数可达0 85;影响土壤定标准确性的因素包括土壤剖面质地的均匀性、植物根系密度、土壤有机质含量、冻层及土壤剖面含水量差异等。对20cm以上的土壤表层,因中子外溢造成的误差,应以烘干法为主进行土壤水分动态观测。     

氮肥调控对白浆土水稻产量效益及氮肥利用效率的影响

在黑龙江省白浆土高中低肥力区设置水稻氮肥用量、施用次数及比例的田间小区试验,研究不同施氮方式对白浆土水稻产量效益及肥料利用效率的影响。结果表明,氮肥对水稻生长发育具有显著的影响。与氮肥一次性基施相比,采用适宜的氮肥用量与施肥方式水稻平均增产8.9%,增收1356元hm-2,增加农学效率5.1 kg kg-1。从水稻产量、效益及氮肥偏生产力和农学效率等方面综合考虑,白浆土水稻高产高效的氮肥施用方式是:在满足磷钾肥的基础上,中低肥力区氮肥用量应控制在130～165 kg hm-2,高肥力区氮肥用量应不超过130 kg hm-2,氮肥施用方式为40%N基肥+40%N分蘖肥+20%N穗肥三次施用。     

秸秆还田及氮肥调控对不同肥力白浆土氮素及水稻产量影响

三江平原是黑龙江省水稻主要种植区,白浆土是主要种稻土壤,在白浆土上开展秸秆还田试验研究,明确白浆土秸秆还田效果,根据土壤肥力水平调控氮素为秸秆还田提出因地制宜的土壤、施肥等管理技术提供参考。该文以白浆土为供试土壤,比较研究不同肥力白浆土上连续秸秆还田及调控氮素对水稻产量及土壤养分变化的影响。结果得出:高肥力土壤连续秸秆还田适合减氮,减氮10%连续3年水稻不减产,增产幅度为0.1%～6.94%,减氮20%以上产量降低,秸秆连续还田增加氮素水稻产量第1年与正常施肥比增产4.47%,第2年水稻产量比对照减产4.02%～31.86%,调氮降低幅度大;中、低肥力土壤秸秆还田水稻产量第1年比对照分别增加1.48%,4.52%,第2年调氮增产幅度会下降;秸秆还田使土壤有机质、氮素含量提高,在高肥力土壤上氮素过高使水稻前期分蘖量增多,水稻有效穗数降低,产量降低,减氮后可以避免土壤氮素过剩,水稻产量提高;中、低肥力土壤秸秆还田有利于增加土壤肥力水平,适当增加氮素可使水稻产量提高。     

氮肥优化管理协同实现水稻高产和氮肥高效

【目的】 研究不同氮肥管理方式对水稻生长、氮累积分配和产量的影响,为通过氮肥优化管理提高水稻产量和氮肥利用率提供理论依据。 【方法】 以江苏省如皋市农业科学研究所的长期定位田间试验（2008 年至今）为研究平台,以江苏省沿江及苏南地区主推水稻品种‘镇稻 11 号’为供试材料,设 3 种氮肥管理模式,即:不施氮肥对照（CK）、农民习惯施氮（N 350 kg/hm2,氮肥运筹为基肥∶分蘖肥∶促花肥 = 4:4:2,FFP）和氮肥优化管理（氮肥运筹为基肥∶分蘖肥∶促花肥:保花肥 = 4:2:2:2,OPTs）,其中氮肥优化管理包括优化施氮处理（N 240 kg/hm2,OPT）、优化替氮处理（OPT 施氮基础上,有机肥氮替代 20% 化肥氮,OPT1）和优化减氮再替氮处理（OPT 施氮基础上,先减氮 20% 再用有机肥氮替代 20%化肥氮,OPT2）,通过在水稻最大分蘖期、拔节期、开花期和成熟期采集地上部植株样品,分析生物量、产量、氮累积和氮转运及其相互关系的差异。 【结果】 OPTs 处理较 FFP 处理平均增产 8.4%,其原因是提高了水稻花后的氮累积和生物量,进而提高了水稻的穗粒数、结实率和千粒重。水稻氮累积和转运的结果表明,FFP 处理主要是通过增加花后植株体内氮转运来提高籽粒氮累积,而 OPTs 处理则主要是通过提高花后水稻植株氮累积来增加籽粒氮累积。同时,水稻氮肥利用率随施氮量的增加而降低,与 FFP 处理相比,OPTs 处理的氮肥偏生产力（PFP_N）、氮肥农学效率（AE_N）和氮肥回收效率（RE_N）分别平均提高 99.4%、137.6% 和 70.0%;且优化替氮处理（OPT1）在稳定增产的基础上仍可进一步提高水稻的氮肥利用率。另外,分析不同氮肥管理模式对水稻的产量贡献阶段可知,相较于 FFP 处理与 CK 处理间的氮肥低产低效阶段,氮肥优化管理则可实现从 FFP 提升到 OPTs 的高产高效阶段。 【结论】 利用氮肥总量控制、分期调控和适量有机替代的氮肥优化管理措施,可协同实现水稻高产和氮肥高效。      

基于土壤氮素平衡的氮肥推荐方法——以水稻为例

基于土壤氮素平衡提出了一种新的氮肥推荐方法——氮素归还指数法,并以水稻为例介绍了其实施过程。经江苏省太湖地区和里下河地区45个水稻田块的举例推荐,用肥料效应函数法推荐的最佳经济施氮量(OENR)、氮素归还指数法推荐的氮素归还施氮量(RNR)和理论施氮量法推荐的理论施氮量(TNR)分别平均为N 246.8±42.5、216.9±27.3和176.9±22.3 kg hm-2。氮素归还指数法可不经过田间试验实现以目标产量为唯一变量的氮肥推荐,但在区域氮素净损失率能否保持相对稳定、长期实施氮素归还施氮量能否使土壤不致产生氮素盈余等方面仍需进一步研究。     

聚类分析法在高寒草甸生态系统健康评价中的应用——以青海玉树县为例

利用离差平方和法,对青藏高原玉树县72个样方及样方指标进行了聚类分析。结果表明,当欧式距离系数为5时,可将72个样方聚为8类;当欧式距离为10时,可将72个样方聚为4类,样方指标聚为7类。样方指标聚类结果与主成分分析法、双变量相关性分析结果比较一致,植被初级生产力是高寒草甸生态系统健康评价的主要指标依据,而且土壤理化性质与植被群落初级生产力呈显著相关(P≤0.05)。以上结果表明:系统聚类分析法能比较合理的将不同健康水平的样方进行分类。     

新型缓释氮肥肥效及经济效益分析研究

采用盆栽试验的方法研究了自制的缓释氮肥在菠菜和樱桃萝卜上的应用效果。通过对蔬菜产量、氮素利用率和硝酸盐含量的分析测定得出:缓释氮肥Ⅰ的肥效最好,经济效益最高。在不同的氮素水平下蔬菜的产量随着施肥量的增加,呈现先增加后减少的趋势,当施肥量达到每盆(2.5 kg土)0.33 g时,产量达到最高,符合肥料的报酬递减率。比较不同氮肥品种可以看出,施用缓释氮肥的蔬菜产量均高于尿素,并且缓释氮肥Ⅰ高于缓释氮肥Ⅱ;氮素利用率随着施肥量的增加而逐渐降低,自制的缓释氮肥的实际效果表现较好,其氮素利用率也高于尿素,并且在第二茬作物中氮素利用率仍然很高;硝酸盐含量随着施肥量的增加而增加;经济效益为缓释氮肥Ⅰ在0.33 g/盆的水平下达到最高。     

不同氮肥用量与施肥时期对冷浸田单季稻 生长及农学效率的影响

冷浸田为福建省主要低产田类型之一。基于福建省浅脚烂泥田、青泥田与锈水田主要冷浸田类型,通过田间3个点试验研究不同氮肥用量(105、150与195 kg/hm~2)与施用时期(基蘖肥︰穗肥=10︰0与基蘖肥︰穗肥=7︰3)运筹组合对单季稻生长的影响。结果表明,增施氮肥促进了各类型冷浸田水稻分蘖期分蘖生长速率。不同氮肥组合的锈水田、青泥田与浅脚烂泥田水稻籽粒产量分别较不施肥(CK)增幅14.5%~45.5%、9.4%~13.5%和10.4%~15.9%,但在105 kg/hm~2用量基础上再进一步增施氮肥,籽粒增产效果明显放缓。施用氮肥显著增加了成熟期水稻有效穗数,但对每穗实粒数及千粒重影响不明显。105、150、195 kg/hm~2 3种氮肥用量下各类型冷浸田的农学效率均值分别为17.4、13.3与12.8 kg/kg。除浅脚烂泥田施用穗肥的秸秆产量有显著差异外,其余氮肥不同施肥时期的籽粒与秸秆产量均无显著差异。增施氮肥有提高籽粒氮的趋势,但同时降低了籽粒钾含量。鉴于冷浸田土壤氮素水平较高,单季稻氮肥经济用量宜控制在105~150 kg/hm~2中低水平,超过150 kg/hm~2,农学效率递减,且无明显增产效果。另从人工成本及效益考虑,宜选择基蘖肥︰穗肥=10︰0的施氮方式。     

水田土壤肥力现状及变化规律分析——以湖北省为例

2005～2009年测土配方施肥项目获取了大量数据,本文通过对湖北省2008年所获取的水田土壤养分数据进行抽样研究,系统分析鄂东、江汉平原、鄂东南、鄂东北、鄂中、鄂西北和鄂西南7个稻区的土壤肥力现状,并将其与第二次土壤普查时的数据进行比较,探讨水田土壤养分的变化规律及原因。结果表明,目前湖北省水稻土有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量及pH平均值分别为26.1 g kg-1、124.2 mg kg-1、13.1 mg kg-1、89.1 mg kg-1和6.3,主要分布范围分别为10～40 g kg-1、>90 mg kg-1、5～40 mg kg-1、50～150mg kg-1和5.0～7.5。各养分元素在不同稻区的分布均存在一定的差异,从全省来看,有机质含量具有东、南高,西、北低的分布特征;碱解氮具有西、南高,东、北低的特征;速效钾和pH具有西、北高,东、南低的特征;而有效磷没有表现出明显的区域分布规律。与第二次土壤普查相比,由于长期施用氮、磷肥和肥料用量不断增加以及秸秆还田面积和数量的增加,一方面促进了水稻土有机质、碱解氮和有效磷含量的提高,另一方面也加速了土壤的酸化;而钾肥用量的不足及高产水稻品种对钾素的大量吸收,也导致了土壤速效钾含量的下降。可见,在湖北省目前的稻区农业生产中,增加钾肥用量,合理调整氮、磷、钾肥的比例,并在进行秸秆还田的同时适当配施石灰,是实现水稻土肥力提高和防止土壤酸化的有效途径。本研究还说明,充分利用测土配方施肥项目的资料对土壤养分数据进行系统研究,可以获得对区域性土壤肥力现状及变化的全面认识。     

不同施肥方式下氮肥用量对直播稻根系形态及氮素吸收的影响

采用盆栽试验,研究施肥方式(点施于距土表1、5 cm土柱中心位置,分别记为M1、M2;距土表0~5、0~10 cm土壤与氮肥混匀施用,分别记为M3、M4)和氮肥用量(N 0、0.3、0.6、0.9、1.2 g/盆)对直播稻苗期生物量、根系形态及氮素吸收的影响,以期为直播稻科学施用氮肥提供理论依据。结果表明,M1、M2施肥方式下N0.6处理地上部和根系生物量都显著高于其他处理,增幅分别为17.8%~84.8%和13.9%~46.9%,根系形态指标表现为N0.3和N0.6高于N1.2处理;M3、M4施肥方式下N1.2处理地上部和根系生物量都显著高于其他处理,增幅分别为32.6%~36.3%和14.9%~16.2%,根系形态指标有随着施氮量增加而增加的趋势。施肥方式和氮肥用量对氮素吸收量的影响趋势与生物量表现一致,氮素吸收利用率表现为点施条件下M1M2,混施条件下M3M4。相关分析结果表明,水稻地上部生物量及其氮素吸收与根系形态参数及氮素吸收量存在显著正相关关系。综上所述,低氮条件下浅层点施、高氮条件下浅层混施有利于促进水稻苗期的生长发育,稳固良好的根系形态特性,增强其对养分的吸收利用。     

基于复杂适应系统理论的农业水资源优化配置——以三江平原为例

以对现有可利用的农业水资源进行优化配置为目的,从复杂适应系统理论的视角,研究其在农业水资源优化配置中的适用性,构建多层次的农业水资源配置复杂适应系统模型,并通过对模型的求解预测三江平原灌区2020年的供需水情况,给予分析,结果表明,三江平原地区应该加强对地表水尤其是地表径流的合理开发利用,从而缓解地下水开采过度问题。研究表明,复杂适应系统理论应用在农业水资源优化配置中是可行的。     

大颗粒尿素在水稻上的应用效果及合理施用量

通过田间试验研究了尿素形态对水稻生长及发育的影响,并应用二次饱和D 最优设计研究了水稻的氮磷肥合理施用量。结果表明,氮肥是水稻产量构成的主要影响因子,施尿素使水稻的株高、穗长、穗粒数、穴穗数等各项生育指标都有显著增长;大颗粒尿素对上述各项生育指标的影响又优于普通尿素,并最终在产量上比普通尿素增产显著。但高施氮肥使成穗率和千粒重降低,产量受影响。应适量施氮肥,并配合施磷肥。宁夏灌区水稻的最大利润施N肥量为168kg/hm2,施P2O5量为47 55kg/hm2。     

西南黄壤性水稻土长期不同施肥模式下作物产量及氮肥利用率演变特征

为了解西南黄壤性水稻土长期施肥效应,通过连续19年长期定位试验,分析了西南黄壤性水稻土单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、1/2有机肥和1/2化肥配施(0.5MNPK)、全量有机肥和全量化肥配施(MNPK)4种施肥模式对作物产量、氮肥利用率的影响及变化特征。结果表明:长期施用化肥或有机肥可显著增加作物产量,NPK、M、0.5MNPK、MNPK比CK分别显著增产56.2%、57.8%、65.0%、74.0%;各施肥处理氮肥偏生产力(PFP_N)、氮肥内部利用率(IE_N)、氮肥回收利用率(RE_N)、氮肥累积利用率(ARE_N)分别为10.9~20.7kg·kg~(-1)、44.7~53.8 kg·kg~(-1)、13.6%~19.6%、12.0%~16.9%,均以0.5MNPK最高,MNPK最低,高量氮肥施用导致氮肥利用率较低;长期单施化肥处理氮肥利用率随时间保持持平或呈下降趋势,施用有机肥的各处理氮肥利用率随时间呈显著上升趋势,尤其是氮肥累积利用率呈极显著上升趋势。长期施用有机肥尤其是有机无机配施作物产量稳定且氮肥利用率稳步提高。因此,常年高量施氮的黄壤性水稻土可适量减少氮肥用量,相应的进行有机无机肥料的合理配施是提高作物产量和肥料利用率的有效措施。     

耕地空间优化配置研究——以常州市新北区为例

如何通过配置耕地的空间布局,缓解城市建设用地扩张与耕地保护之间的矛盾,是国土资源利用过程中必须重视的问题。研究以常州市新北区为例,首先,从耕地的自然禀赋、质量条件、空间形态、区位条件和规划预测五个方面入手,共选取18个指标因子,构建了耕地资源保护价值评价指标体系;然后,利用S型模糊隶属度函数标准化指标数值,并综合运用灰色关联分析和理想点逼近法,以实际地块为单元,对评价结果进行优劣排序;最后,根据最大相似性原理,将研究区内的耕地分为五级,以预测模拟的目标年份耕地需求量为基准,确定耕地空间上的最优分布位置。研究结果表明,2020年新北区耕地需求量的模拟值为10 679.93hm~2,前四级耕地总量能够满足其要求,故将相应耕地划入最优区域。春江镇和孟河镇分别以其广大的区位优势和优良的耕地质量成为耕地保护的重点区域。     

控释氮肥对水稻的增产效应及提高肥料利用率的研究

田间试验在日本山形县鹤冈市进行 ,探讨了树脂包膜类控释氮肥基施与尿素、硫铵分次施肥对单季稻的增产效应 ;应用15N示踪法研究了不同施肥处理水稻的吸氮模式及肥料利用率。结果表明 ,移栽稻以尿素与控释氮肥 (LPS-100)按 1∶1混合基施产量最高 ,分别比尿素和硫铵分次施肥增产23.6%和9.2% ;直播稻以LP-100基施产量最高 ,分别增产 9.2%和4.0% ;控释肥基施 ,水稻自移栽 (或直播 )至幼穗分化期吸氮量明显高于尿素或硫铵分次施肥。15N示踪研究表明 ,最高分蘖前水稻从尿素和硫铵基肥中吸收的氮素只占基肥氮总吸收量的 33%～ 45% ,水稻从基肥中吸收氮素可延续至抽穗期 ,而从LP-100中吸氮可持续至收获期。15N示踪法测得的氮素总回收率 ,以尿素处理最高 ,硫铵和LP-100接近 ;差减法测得的氮素总回收率以LP-100为最高 ,尿素 /LPS-100、尿素、硫铵三者接近 ;基肥的氮素回收率以LP-100硫铵 尿素。尿素 /LPS-100和LP-100一次基施 ,氮素生理效率和农学效率明显高于尿素和硫铵 ,是高产的主要原因     

粤西低山丘陵区景观生态及景观优化研究——以高州市新垌镇为例

利用地理信息系统,应用景观生态学理论,分析了粤西低山丘陵区景观生态现状及存在问题,并从主要景观组分内部、景观结构和景观功能3方面提出景观优化对策。     

麦茬长秧龄条件下氮肥对机插水稻氮素利用效率及产量影响的研究

为弥补秧苗超龄对长秧龄机插稻生长产生的负效应,以杂交中稻品种冈优906为材料,设置施氮量和氮肥基、追配比两因素试验,研究了氮肥运筹对机插水稻产量及氮素利用率的影响。结果表明:长秧龄机插稻植株氮素积累动态符合logistic曲线增长规律。随施氮量增加,植株氮素积累总量增加,稻谷生产效率、氮素收获指数、氮素农学效率和氮素生理利用率均减小,氮素当季利用率呈先增后减的趋势。同一施氮水平下提高穗肥比例,氮素运转效率、收获指数、农学效率、生理利用率和氮素当季利用率增加,稻谷生产效率降低。长秧龄机插稻产量随施氮量的增加而增加,施氮量对有效穗和每穗实粒数有显著影响,成穗率、每穗实粒数、充实率、充实度随后期施氮比例的增加而增加,施氮量为225 kg/hm2,基:蘖:穗肥比为4:3:3的氮肥运筹方式下长秧龄机插稻产量最高。     

区域农业水土资源复杂适应系统配置研究——以三江平原为例

针对三江平原农业用水、用地结构不合理,难以发挥系统最大效能问题,以农垦建三江分局2011年数据为基础,运用复杂适应系统的思想,构建了三江平原农业水土资源复杂适应性配置模型,并对不同地下水开采方案下的农业水土资源优化配置进行了演化分析。结果表明:随着地下水开采量的增加,农业产值和粮食产量都有所增加,生态面积在一定范围内有所减少。随着地下水开采量的减少,其高效利用的土地面积会随之减少,造成大量的土地不能有效得到利用,严重阻碍了区域水资源与土地资源的耦合与当地经济的发展,上述非线性关系以及各子系统对水量变化敏感程度的不同正是其适应性的表现。研究成果对于指导三江平原科学合理的开发利用农业水土资源,提高农业水土资源的利用效率具有重要的理论和实践意义。     

优化施氮下稻-麦轮作体系氮肥氨挥发损失研究

采用密闭室连续通气法研究了优化施氮下湖北稻-麦轮作体系农田氨挥发损失。结果表明,肥料氮素氨挥发损失量随施肥量增加而增加。施肥处理小麦季氨挥发损失量为N 11.37~17.05 kg/hm2,肥料氮氨挥发损失率为4.75%5~.43%,氨挥发峰值大约发生在施肥后的第35~d,肥料氨挥发过程持续71~0 d;水稻季氨挥发损失量为N32.506~2.82 kg/hm2,肥料氮氨挥发损失率为8.24%1~9.38%,氨挥发峰值大约发生在施肥后的第23~d,氨挥发过程持续57~d。水稻季和小麦季氨挥发之间差异显著,整个稻-麦轮作体系氨挥发主要发生在水稻季,约占整个轮作体系的74.08%7~8.65%。同习惯施氮相比,基于作物阶段氮素吸收增加追肥比例和施肥次数的优化施氮能有效减少肥料氮的氨挥发损失。     

土壤侵蚀经济损失及治理投入产出优化模型——以四川省名山县蒙山为例

 基于环境经济学的原理和方法,对研究区土壤侵蚀经济损失进行估算和分析。结果表明:研究区水土流失的直接经济总损失为1亿6901万元,占同期当地第一产业总产值的50.01%,水土流失直接经济损失最严重的是林地和坡耕地;其次,根据环境经济济产出表的基本结构,得出治理土壤侵蚀投入产出表,从理论上初步探索并建立治理土壤侵蚀过程中所得收益与不利产物的宏观总量的离散差分方程,进而导出优化模型。对土壤侵蚀经济损失估算及土壤侵蚀治理投入产出优化模型的初步探讨,可评估研究区土壤侵蚀的危害程度,并对引进基于市场机制的经济管理手段,建立直接管制和经济激励相结合的政策体系,促进当地水土保持工作开展及环境与经济协调发展等提供科学指导。