甘肃中部沿黄灌区马铃薯连作对土壤化学和生物学性质的影响

甘肃中部沿黄灌区是全国重要的加工型马铃薯和种薯生产基地,但集约化种植带来的连作障碍问题已严重影响到产业的健康发展。设置不同连作年限(0~5年)马铃薯种植处理,通过田间试验评估连作对土壤化学和生物学性质的影响,探讨马铃薯连作的土壤障碍因子。结果表明:土壤有机碳含量随连作年限延长逐渐降低,而碱解氮和速效钾含量以及电导率与之相反;连作显著增加土壤速效磷含量,但对全氮含量、碳氮比和p H无明显影响。长期连作(3~5年)较非连作(0年)土壤平均酶活性显著降低33.07%~61.78%,脲酶、蔗糖酶和脱氢酶活性亦随连作年限延长逐渐降低。长期连作降低土壤微生物生物量碳含量,土壤基础呼吸量和FDA水解活性与连作年限呈极显著负相关。Biolog ECO分析显示,长期连作显著降低土壤微生物总活性和功能多样性,Shannon多样性指数较非连作降低11.75%~13.65%。碳源利用图谱分析表明,连作明显改变土壤微生物群落结构,碳水化合物是区分不同连作年限土壤微生物群落结构差异的最敏感碳源类型;长期连作显著降低土壤微生物对碳水化合物类、氨基酸类、羧酸类和胺类碳源的相对利用率,且土壤微生物对单一碳源的利用呈现集中化的趋势。线性逐步回归分析和通径分析表明,土壤微生物群落结构、微生物生物量碳、全氮和脱氢酶对块茎产量有显著影响,以微生物群落结构贡献最大,微生物生物量碳次之。土壤微生物因子变化可能是导致甘肃中部沿黄灌区马铃薯连作障碍发生的重要原因。     

10个玉米品种在靖远县沿黄灌区的引种初报

在靖远县沿黄灌区对引进的10个玉米品种进行比较试验。结果表明,在露地穴播栽培条件下,以金北玉518折合产量最高,为17 200.0 kg/ hm2,较对照品种先玉335增产12.6%;DH518次之,为16 762.5 kg/hm2,较对照品种先玉335增产9.8%;正泰101 居第3位,为16 252.5 kg/ hm2,较对照品种先玉335增产6.4%;武科606、金穗12号较对照品种先玉335分别增产5.7%、1.6%。综合考虑认为,金北玉518、DH518、正泰101、武科606综合性状优良,折合产量高,可进入生产示范。     

甘肃省沿黄灌区春小麦与披碱草/苜蓿混播对土壤盐渍化的影响

[目的] 研究甘肃省沿黄灌区耕地撂荒、种植春播作物与豆禾混播牧草对土壤盐渍化的影响,为该区生物措施防治土壤盐碱提供科学依据。[方法] 以裸地（CK）、小麦（Triticum aestivum）、披碱草和苜蓿（Elymus nutans/Medicago sativa）混播为研究对象,测定地表植被和微环境相关指标及表土（0-5 cm）水、盐含量,分析植被与盐含量间定量关系。[结果] 裸地盐含量全年呈W形变化,初春、夏末和秋末为3个高峰期;麦地呈U形变化趋势,高峰在初春和秋末;混播牧草地仅初春盐含量较高。秋末,麦地盐含量较裸地高18.4%,而牧草地较裸地低55.9%。对比2 a 3月的土壤盐含量,裸地和小麦地分别提高了23.7%和14.8%,而牧草地却降低了28.2%。植被特征指标与表土盐含量间呈极显著负相关（p<0.01）,其中植被盖度与盐含量间相关性最强（达-0.916）。植被的盖度、高度和生物量每提高1%,1 cm和1 g/m²,将使表土盐含量分别降低0.031,0.139,0.014 g/kg。[结论] 甘肃省沿黄灌区耕地撂荒和种植生育期较短春播作物易造成表土积盐和引发土壤次生盐渍化危害,而种植多年生豆禾混播牧草可降低表土盐含量和预防土壤盐渍化。     

甘肃省中部沿黄灌区连作对马铃薯植株生理生态特性的影响

甘肃省中部沿黄灌区是西北地区乃至全国重要的加工型马铃薯生产基地, 然而突出的连作障碍已经严重影响到当地马铃薯种植业的可持续发展。为此, 本研究于2010年在地处该区的白银市景泰县进行田间试验, 以当地主栽的加工型马铃薯品种"大西洋"为试验材料, 以轮作地块作为对照, 选取相邻的连作1~5 a马铃薯种植地块, 研究连作对马铃薯植株的生物效应, 试图从植株的生理生态特性入手探明马铃薯连作障碍的原因。结果表明, 与轮作地块(即不连作)相比, 连作1 a和2 a马铃薯块茎产量无显著变化, 但自连作3 a开始出现显著下降, 降低44%~56%, 表现出明显的连作障碍, 从产量上看, 两年应是当地马铃薯连作的最佳终止时间。从产量构成分析, 单薯重量下降是导致连作马铃薯产量下降的重要原因。马铃薯植株根、茎、叶和块茎的生物量随着连作年限的延长而下降, 而根冠比相反。植株光合生理受连作影响显著, Pn、Gs和Tr随连作年限的延长显著下降, Ci则表现上升趋势。叶绿体荧光特征则表现为F0随连作年限的延长而逐渐下降, Fv/Fm、ΦPSII和qP逐渐上升。植株叶片SOD、POD和CAT活性表现出随着连作年限延长先上升后下降的特征。与不连作相比, 连作1 a和2 a马铃薯叶片的MDA含量无显著变化, 但连作3~5 a增加4~6倍。随连作年限延长, 植株根系活力、总吸收面积和活跃吸收面积显著下降, 根系形态包括总根长、表面积和根尖数则逐渐增加, 而根直径和根体积无变化。结果表明, 马铃薯连作障碍的产生除了与光合生理有关的一系列生理生化过程和形态学的改变有关外, 还可能与马铃薯植株体内的激素代谢水平有关, 这些因素在整体上导致了马铃薯库源关系的失衡。     

新技术让西北沿黄灌区重度盐碱地作物增产三成

由中国农科院农业资源与农业区划研究所主持研发的西北沿黄灌区盐碱地改良关键技术近日研发成功。该技术在西北沿黄灌区累计推广76．9万hm2,使中度盐碱地作物增产9．8％,14．6％,重度盐碱地作物增产26．3％～35.3％。西北沿黄灌区是我国西北地区重要的粮油主产区和生态脆弱带,传统大水漫灌方式造成农田在灌溉时段“盐随水走”和在非灌溉时段“水走盐留”现象循环发生,导致盐分“表聚化”、出苗保苗困难、产量低下等问题大量发生。     

21个大豆新品种(系)在甘肃河西灌区引种观察初报

对引进的21个新品种(系)在甘肃河西灌区的生长发育、产量和适应性等主要农艺性状和特征进行了观察。结果表明,邯14-34、陇黄3号、晋科6号、中作J13162和石788 5个品种(系)折合产量分别为3 540.00、 3 220.00、3 193.33、3 006.67、2 986.67 kg/hm2,较对照品种晋豆19分别增产19.86%、9.03%、8.13%、1.81%、1.13%。其中邯14-34在河西灌区属于中熟品种,其他4个品种相对早熟,属于早熟品种。以上5个品种(系)适宜在河西灌区种植。     

沿黄两岸综合防护林体系的配置及效益分析

在论述了山东省沿黄两岸综合防护林体系配置特点的基础上,系统研究平原农区综合防护林体系的配置,平原风沙区综合防护林体系的配置,盐碱地综合防护林体系的配置.进行综合防护林体系的生态效益、经济效益分析,达到生态、经济、社会效益同步发展.     

腐植酸铵、有机肥、微生物肥配施在克服甘肃干旱地区马铃薯连作障碍上的应用研究

通过不同施肥水平的有机肥、腐植酸铵、微生物肥配施,改良甘肃干旱地区马铃薯连作障碍,试图筛选出有机肥、腐植酸铵、微生物肥的最佳配施水平。结果表明,有机肥、腐植酸铵、微生物肥配施能显著提高甘肃干旱地区马铃薯产量,可有效地克服其连作障碍,当有机肥、腐植酸铵、微生物肥施用量分别为12 000、1 125、75 kg/hm2时,可获得最大经济效益。     

多效微生物制剂对甘肃干旱区马铃薯连作土壤生态及产量的影响

连作障碍已成为严重威胁甘肃马铃薯产业可持续发展的因素之一,而功能微生物在植物防病、促生、土壤修复等方面有其独特的优势。通过多年田间定位试验,研究了多效微生物制剂对甘肃干旱区马铃薯连作土壤微生物、养分、酶活性等生态因子及其产品产量和品质的影响。结果显示,应用多效微生物制剂对甘肃干旱区马铃薯连作土壤生态及其产量等影响显著,与对照相比,提高了细菌、放线菌的数量,降低了真菌的数量;提高了土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性;使连作土壤矿质营养碱解氮、速效磷和速效钾含量显著提高;降低了连作马铃薯晚疫病、枯萎病和软腐病的发生率,与对照相比,病株率分别降低了66.34%、69.17%和67.24%,病薯率分别降低了74.85%、78.75%和60.31%;明显促进植株生长,提高块茎产量,增产率为14.45%。研究证明多效微生物制剂能够有效改良甘肃干旱区马铃薯连作障碍土壤生态环境、防控病害、促进马铃薯植株生长、提高产量。     

基于SPEI的宁夏沿黄城市带干旱特征及驱动性分析

宁夏沿黄城市带气候变化敏感,生态环境脆弱,探究区域干旱驱动机制,对进一步研究黄河流域高质量发展,优化区域农业水资源管理具有重要意义。利用研究区1995—2015年的气象资料,采用彭曼蒙特斯模型(P-M模型)和标准降雨蒸散指数(SPEI)获得区域潜在蒸散发量和干旱指数,通过Mann-Kendall突变检测法、滑动t检验和Pettitt突变检验,分析了研究区干旱时间变化周期,利用冗余分析法定量分析宁夏沿黄城市带干旱驱动因素。结果表明：(1)研究区在季节尺度上,单季旱发生频繁,以春季和秋季发生为主,自北向南整体呈现由高到底的趋势,且主要发生在北部地区,整体以0.013/10 a速率呈湿润化趋势;(2)在年尺度上干旱的下降趋势具有全域性,自北向南呈现由高到底的趋势;(3)宁夏沿黄城市带SPEI-12值在研究时段呈现逐年下降的趋势,通过3种突变检测函数,确定2008年出现异常值,这与降水分布一致;(4)各环境因子对SPEI指数的解释率均在75%以上,降水量、温度、地表净辐射是驱动SPEI值主要环境因子。其中,降水量对SPEI的贡献率最高,呈显著正相关关系。     

兰州地区玉米/大豆间作模式效益分析

2016年在兰州地区不同海拔条件下以玉米/大豆带状复合种植模式为研究对象,对其土地当量比、水分利用效益、肥料利用效益等指标进行评价,结果表明,与单作比较,玉米/大豆复合种植显著提高土地复种指数,具有良好的产出效果,单位面积产量较单作提高了1.59倍;水分利用效益为3.20元/m3,较单作玉米和单作大豆分别增加了59.20%和171.19%; N利用效益为71.55元/kg,较单作玉米和单作大豆分别增加了27.02%和73.18%;P2O5利用效益为107.32元/kg,分别增加了24.07%和94.83%;K2O利用效益为134.15元/ kg,分别增加了19.08%和62.36%。玉米/大豆复合种植实现了土地、劳动力、土壤养分和水热资源在时间和空间上的集约化利用,具有提高土地产出量及可持续利用性的优势,同时能适应机械化作业,显著提高生产效率,适宜在该区域大面积示范推广。     

兰州地区玉米/大豆带状复合种植品种配置试验

在兰州市皋兰县城关镇明星村(海拔1 754 m)、榆中县城关镇李家庄(海拔1 879 m)和永登县柳树镇柳树村 (海拔2 032 m)不同海拔条件下,以玉米/大豆带状复合种植模式为研究对象,3个紧凑型玉米品种(巡天1102、金穗3号和龙源3号)和6个熟期接近的大豆品种(系)(冀豆17、中黄30、齐黄36、陇黄2号、晋豆19和XD2015-6)为试验材料,采用单因素随机区组设计,筛选兰州市不同海拔条件下适宜于机械化作业的玉米、大豆间作品种,以期提高生产效率和经济效益。试验结果表明,因生育特性的差异,各品种农艺性状及产量在不同海拔条件下不同,间作玉米品种金穗3号在皋兰、榆中和永登表现均最好,产量平均分别为12 561.8 kg/hm2、11 954.3 kg/hm2和11 011.8 kg/hm2,间作大豆品种晋豆19在皋兰和榆中产量最高,分别为1 941.7 kg/hm2和1 691.7 kg/hm2;中黄30和XD2015-6在较高海拔的永登县则表现较好,产量分别是1 523.1、1 505.2 kg/hm2。综合考虑玉米、大豆适宜机械收获的农艺指标及产值和效益,建议在该区域选用玉米品种金穗3号和大豆品种中黄30或XD2015-6间作组合较好。     

绿洲灌区小麦间作玉米的棵间蒸发及其主要影响因子

通过研究绿洲灌区小麦间作玉米的棵间蒸发,确定其主要影响因子。结果表明,土壤含水量、土壤温度、叶面积指数及小麦留茬覆盖等均为影响棵间蒸发的主要因子,间作比单作棵间蒸发量高出3.3%～4.1%,留茬可降低棵间蒸发3.7%,也可提高土壤温度2.1～2.5 ℃。在不同供水水平的单作玉米各处理中,表层土壤含水量随供水量的增大而增大,棵间蒸发总量也随供水量的增大而增大。同一供水水平下,高茬收割小麦间作玉米群体的棵间蒸发量和蒸发总量低于小麦间作玉米群体。     

氮肥用量对膜下滴灌冬马铃薯产量和经济效益的影响

通过田间试验研究不同氮肥用量对膜下滴灌冬马铃薯生长、产量和经济效益的影响,通过分析马铃薯产量、经济与农学效益随氮肥用量的变化趋势提出冬马铃薯生产上适宜的氮肥用量范围。结果表明,膜下滴灌条件下,马铃薯生育期随氮肥用量的增加逐渐延长,马铃薯叶面积指数、单株结薯数、单株薯重和块茎产量随氮肥用量的增加呈先增加后降低的趋势,均在345 kg/hm²施氮量时最高,且株高和大薯重高于其他处理。施氮量在0～420 kg/hm²时对马铃薯出苗率影响不大,而施氮量达495 kg/hm²时出苗率和块茎产量显著降低;施氮效益、施氮纯收入、氮肥产投比和农学效率在施氮量195～345 kg/hm²时均随氮肥用量的增加而增加,超过345 kg/hm²施氮量时逐渐下降,施氮量为495 kg/hm²时显著降低。马铃薯产量对氮肥用量的反应通过二次多项式模型分析得出,马铃薯最高产量施氮量和经济最佳施氮量分别为341.7、327.1 kg/hm²,而最高产量与经济最佳产量二...     

不同间作模式对鲁西北地区玉米-大豆群体光合物质生产特征的影响

为了明确与鲁西北地区生产水平和生态条件相适应的间作模式,选用登海605和德豆17为试验材料进行大田试验,以单作玉米(SM)和单作大豆(SS)作对照,设置玉米和大豆2∶4间作(IC1)、2∶6间作(IC2)、4∶4间作(IC3)和4∶6间作(IC4)共4个处理,分析了不同间作模式对玉米-大豆间作群体光合物质生产特征的影响。结果表明,IC3优势明显,群体籽粒产量略低于SM,但差异不显著;间作处理的土地当量比(LER)和相对拥挤系数(K)均高于单作,表明玉米、大豆在间作模式下较单作具有显著的间作优势;侵占力(A)和竞争指数(CR)的变化规律均表明在间作栽培条件下,玉米相对于大豆为竞争优势物种;间作群体经济产值显著高于SM和SS,增值范围为13.93%~22.95%,其中IC3的经济产值最高,分别比SM、SS增加4 144.46元·hm~(-2)和3 546.88元·hm~(-2)。间作群体具有较高的叶面积指数、群体光合势、作物生长率和净同化率,保证了较高的群体干物质积累量,但群体收获指数较低,限制了群体籽粒产量的提高。由于边际优势,间作玉米处理的单株各器官和地上部总重以及收获指数均显著高于单作处理,间作处理之间差异不显著;间作大豆与间作玉米表现规律相反,存在一定的负间作效应。因此,在本试验条件下,玉米-大豆4∶4间作模式下复合群体配置相对合理,生产优势明显。本研究为玉米-大豆间作大面积推广提供了理论依据。     

杨粮间作效益的研究

通过进行相同密度不同林龄间作试验、相同林龄不同间作模式对林木生长的影响试验、杨树轮伐期内不同间作模式经济效益对比、不同间作密度对杨树生长影响试验,分析了杨粮间作的经济效益,得出了杨粮间作对提高林木生长量、提高农业收入具有重要作用,为开展杨粮间作技术推广提供了理论依据。     

红壤侵蚀区果园间作系统生态经济效益分析

通过野外定位小区试验,在生产能力、改土能力、能量流、价值流等方面对红壤侵蚀区常见的柑橘果园间作生态系统的生态经济效益进行了比较分析,并采用层次分析法对各系统的综合效益进行评价.结果表明:不管是果农间作、果肥间作还是果草间作均能很好利用自然资源,并能取得较好的生态、经济和社会效益;其中柑橘与花生和西瓜、柑橘与花生、柑橘与甘薯这几种间作系统能量和价值的输出高,但输入也高,在资金充足、劳力和肥料充裕时,选择其能获得很高的综合效益;柑橘与大叶猪屎豆、柑橘与百喜草、柑橘与印度豇豆这几种间作系统的能量和价值的输入较低,在资金紧张、劳力和肥料不足时,选择其也能获得较高的综合效益.     

精细水平畦灌灌水质量及效益评价

针对河套灌区宽畦田、大畦块导致的灌水效率低的问题,为探求变化环境下适宜畦田规格参数,通过不同畦宽下的精细水平畦灌灌水试验,分析了水流运动状态、灌水质量以及成本效益等变化情况。结果表明:(1)畦宽对土壤入渗水深以及灌水质量均有较大影响,畦宽为23m时水流推进时间延长,畦首入渗水深增大,有效水利用效率BWUF和灌水均匀度Du仅有59.78%~77.40%,84.61%~87.02%,灌水效果不佳;畦宽缩小到10~15m时,BWUF和Du分别增加11.96%~20.61%和2.49%~5.95%,灌水质量有显著提高;畦宽缩小到5m时,相对入畦单宽流量增大,大量灌溉水聚集在畦尾,使得畦尾入渗水深增加,畦首入渗不足,导致田面水流分布不均匀,灌水质量降低。(2)通过分析各处理成本构成以及产量效益情况,可以发现农业生产中花费最大的仍然是化肥、种子、地膜等其他费用,占到总种植成本Tc的70%以上;实施激光平地和缩宽等措施后田埂数量增加,导致机械成本较当地对照处理增加0.3~4.6倍,尽管水费略有减少,但Tc仍增加2.72%~9.98%。(3)在开展节水试验时,其节水效果和经济效益通常是矛盾的,节水效果好的方案往往经济效益较差,而节水效果较差的方案其经济效益反而会有所提高,建议在灌区推广节水新技术时按照1095~1665元/hm^2的补贴标准对农民发放节水补贴进而来增加农民积极性。(4)通过分析经济、节水效益不同权重组合下的综合效益函数,初步确定在进行方案优选时,若优先考虑节水可适当缩小畦宽,若优先考虑经济效益可适当放大畦宽,均可使其综合效益达到最大。研究结果可为灌区农业高效可持续发展提供理论依据。     

半干旱雨养农业区集雨补灌对马铃薯田水分运移的影响

采用大田试验方法,研究集雨补灌对旱作马铃薯田水分运移规律和产量的影响。结果表明,对马铃薯有效的土壤水分主要分布在80 cm以上土层,苗期补灌45 mm处理水分利用效率（WUE）最高,且收获后不同土层中滞留的水分较少;在此基础上再增加补灌量,马铃薯产量增加不显著,WUE显著降低。集雨补灌增加了马铃薯棵间蒸发量（E）和植株蒸腾量（T）,90 mm高额补灌处理在前、中期棵间蒸发量较高,收获后80 cm以下深层贮水量显著高于45 mm及45 mm以下补灌处理。45 mm与90 mm补灌处理植株蒸腾量差异不显著,马铃薯生长后期,苗期补灌与薯块膨大期补灌植株蒸腾量差异亦不显著;苗期45 mm补灌处理蒸腾量与蒸发量比率（T/E）比较高,其综合用水效率较高。     

论茶园灌溉工程和灌溉效益

从湖南情况出发,论述了在干旱明显的地区、在基础较好的茶园里建立灌溉工程的必要性。鉴于茶园大多居于山区丘陵地段,指出了固定式喷灌系统更能适应于茶叶大田生产。文中应用有关科研成果和大生产的经验提出了科学用水的理论依据,节能灌溉的指标,以及能适应大生产应用的技术参数。最后系统地阐述了由于灌溉改善了荼园的生态环境,从而提高了茶叶的产量和鲜叶的自然品质,它能获得良好的经济效益。结论是:兴建灌溉工程,作为一项新的工程技术和生物技术相结合的农艺措施,对发展茶叶生产具有一定的意义。