带状留茬间作对防治干旱地区农田风蚀沙化的生态效应

对内蒙古阴山北麓旱农区不同类型耕地土壤风蚀及其影响因素的野外观察与室内分析,揭示了该地区风蚀气候侵蚀力的特点及风蚀作用对农田生态环境的主要危害。观察研究了粮草、糖薯和灌草带状间作及其残茬覆盖度对减轻农田土壤风蚀的作用,指出在农田防护林不完善的阴山北 麓旱农区,采用带状留茬间作轮作具有良好生态效应,可以有效地控制农田风蚀沙化,减轻风蚀危害,进而明确了不同类型退化农田应采用的带状留茬间作轮作方式与增产增收配套技术措施。     

氮磷钾平衡施用对油用向日葵产量及肥料效率的影响

为明确施用氮、 磷、 钾化肥对油用向日葵产量的影响,以及油用向日葵对氮、 磷、 钾养分的吸收规律和利用效率,于2008~2010年在内蒙古河套及土默川的向日葵典型种植区域进行了9 项次田间肥料试验,结果表明,油用向日葵施用氮、 磷、 钾肥均有增产效果,其中氮肥增产效果最好,钾肥其次,磷肥增产最少,增产幅度分别为20.5%、 14.4% 和 11.5%,每公斤 N、 P2O5 和 K2O分别增产油用向日葵籽粒3.5、 5.0 和 4.6 kg。施用氮、 磷、 钾化肥的养分当季利用率分别为34.3%、 14.8%和50.2%。生产100 kg油用向日葵籽粒分别需要N、 P2O5 和 K2O 4.99、 1.74 和 6.78 kg。以上重要参数的确定为向日葵的科学施肥提供了理论依据,是油用向日葵实现增产增效的基础。     

阴山北麓旱作区主要作物热能值及结构调整研究

阴山北麓农牧交错地带,气候干旱冷凉,种植结构单一,生产能力低而不稳。农业生产不仅要考虑作物综合生产能力,同时要考虑其水分消耗数量。作物的热能产值反映了其综合生产能力。文中采用能值研究方法,通过田间试验、实验室分析测试对该地区三年主要作物的热能产值、耗水量及其生物产量和经济效益进行了系统研究,结果表明,当地主要作物的热能值大小依次为:向日葵>玉米>马铃薯>草玉米>草谷子>草莜麦>油菜>莜麦>小麦>胡麻>箭筈碗豆>山黧豆。考虑到热能值、生物产量、经济效益和水分生产能力,该地区种植结构调整首先应考虑马铃薯的种植,其次是向日葵,然后是饲草和杂粮。优化作物布局,可以获得作物综合生产能力和环境资源保护的双赢,能够促进资源合理利用与农牧业的可持续发展。     

向日葵和马铃薯间作模式的生产力及水分利用

本研究通过对不同间作模式中作物水分吸收和利用的分析比较,探讨间作提高产量的机理,提出适合当地生态环境的最优间作模式,并提供一定理论依据。于2009年和2010年在内蒙古武川进行了大田试验,研究马铃薯/向日葵不同间作模式水分吸收和利用,结果表明,马铃薯/向日葵2种间作模式:2行马铃薯:2行向日葵(2P:2S)和4行马铃薯:4行向日葵(4P:4S)的土地当量比LER为1.2～1.3,都具有较强的间作产量优势。其中,4P:4S间作体系2年平均的LER为1.26,间作优势最大。4P:4S间作马铃薯的农田蒸散量ET与单作马铃薯的ET相比差异不显著。单作向日葵和间作向日葵的农田蒸散量ET无显著差异。虽然,2P:2S间作模式和4P:4S间作模式的马铃薯水分利用效率WUE比单作分别降低了81%和66%,但2种间作模式下向日葵的水分利用效率与单作相当。因此,在马铃薯和向日葵间作模式中,整体的水分利用效率提高了,水分当量比WER在1.2～1.3,其中4P:4S间作系统的水分当量比2a均为1.3,说明该体系具有显著的水分利用优势。综合分析认为,马铃薯/向日葵间作特别是4P:4S间作模式有利于提高土地生产力和农田水分的利用效率,在可持续雨养农业发展中具有很好的应用价值。     

油用向日葵不同栽培密度试验

油用向日葵是杭锦旗吉日嘎朗图镇最重要的栽培作物,全镇1.20万hm2农耕地,油用向日葵播种面积达0.47万多hm2。油用向日葵的产量水平对全镇的农业经济起到非常重要作用。因此,有必要对油用向日葵在该镇的主栽品种S33进行密度试验,以期获得S33在该地区合理的指导密度。     

基于产量及环境友好的玉米氮肥投入阈值确定

为了寻求河套灌区玉米高产与环境友好双赢的氮肥投入阈值,该文采用田间试验和室内分析化验相结合的方法,在内蒙古五原县连续三年定位研究了不同施氮水平对河套灌区玉米产量、土壤N素残留量及氮平衡的影响。结果表明:随着施氮量的增加,籽实产量呈先增加后下降的趋势,2 m土壤矿质氮质量分数呈指数增加趋势。随着施氮量及施氮年限的增加,土壤剖面N素含量呈增加趋势。随着土壤深度的增加,在0~80 cm土层间土壤N素含量呈下降趋势。盈余率为0时,施氮量为237 kg/hm2,籽实产量为13.7 t/hm2,2 m土壤矿质氮为478 kg/hm2,土壤氮素回收率为24%,植株氮素回收率为41%,土壤-玉米系统总回收率为65%;95%最高产量到最高产量为13.2~13.9 t/hm2,对应施氮量为193~291 kg/hm2,2 m土壤矿质氮为419~563 kg/hm2,氮素盈余率为-19%~23%,土壤氮素回收率为21%~26%,植株氮素回收率为41%,土壤-玉米系统总回收率为62%~67%。施氮量193~291 kg/hm2是既保证玉米产量又满足土壤氮素盈余较少、土壤-玉米系统氮素回收较高的合理施氮阈值。该研究为河套灌区玉米合理施用氮肥提供了科学依据。     

内蒙古荒漠草原农牧交错带植被恢复措施对弃耕地草本群落的影响

以内蒙古阴山北麓四子王旗和武川县的荒漠草原农牧交错带弃耕地为研究对象,研究不同恢复措施和恢复年限对弃耕地草本植物群落的影响。研究结果显示,在相对干旱的四子王旗和相对湿润的武川县,荒漠草原弃耕地分别种植中间锦鸡儿和苜蓿有利于地带性植被恢复演替,可增加草本群落的盖度和地上生物量。随着弃耕年限的增加,四子王旗和武川县弃耕地总的物种数、多年生草本物种数和一、二年生草本物种数呈减少趋势,地带性优势物种在群落中逐渐占主导地位,植物群落的盖度和生物量出现了先降低后增加的趋势,植物群落的Shannon-Wiener指数和Margalef丰富度指数呈递减趋势。在荒漠草原合理的人工干扰有利于弃耕地的植被恢复,弃耕地的植被恢复演替是个漫长的过程,弃耕地的再利用要慎重。     

旱作作物垄膜种植增温作用及增产效应研究

针对大部分旱作区气候条件恶劣、粮食低产不稳和抗旱减灾能力差等突出问题,在内蒙古阴山北麓典型旗县武川县与大兴安岭南麓典型旱作区兴安盟乌兰浩特市对全覆膜双垄沟种植方式的增温效应及产量形成关系进行了研究,设置传统半覆膜和平作不覆膜种植方式为对照,分别以播种面积逐年扩大的向日葵和传统大面积种植作物玉米为研究材料,总结分析了垄膜种植技术的增温增产作用机理:两种作物全覆膜双垄沟种植方式的全生育期在株间5 cm、15 cm、25 cm土层与行间5 cm、15 cm土层的土壤平均温度分别比平作不覆膜处理增加0.17~4.39℃与0.26~4.17℃;苗期行间日平均温度比平作不覆膜处理分别高1.71℃、2.43℃,株间日平均温度高3.41℃、3.59℃;全生育期土壤平均有效积温分别为2178.8℃、2621.4℃,较平作不覆膜处理增加174.7℃、217.6℃;全覆膜双垄沟种植方式收获时两种作物植株的各项生理指标在各处理中皆为最优;向日葵与玉米的平均产量分别为4165.5 kg hm~(-2)、13633.5 kg hm~(-2),与传统半覆膜和平作不覆膜处理对比增产率分别为29.1%、45.9%和29.1%、17.9%。     

北方农牧交错带不同退耕方式对生态健康的影响——以武川县为例

以北方农牧交错带武川县为例,针对不同的土地利用方式,对其影响下的生态系统健康状况进行综合评价。选择天然草地、退耕还灌地(柠条地)、退耕还草地(苜蓿地)三类具有代表性的土地类型为研究对象,采用生态系统健康的理论和评价方法,选用生物量、生物多样性指数、土壤含水量和土壤养分含量等指标,从生态系统的活力、组织力和恢复力三方面,对生态系统的健康状况进行了分析比较。结果表明:天然草地具有最高的活力和组织力;两种退耕方式对生态系统活力的影响没有显著差别;退耕还灌较退耕还草地具有较高的物种多样性;退耕还草比退耕还灌消耗更多的土壤水分;两种退耕方式对土壤养分的影响不显著。从水分涵养的角度看,当前退耕还灌较退耕还草好。     

半干旱区地膜垄沟集雨系统土壤水分特征的初步研究

阴山北麓地区常年干旱,天然降雨稀少,农作物生长受到限制,所以对有限降雨的高效利用意义重大。构建地膜垄沟集雨系统,人工降雨后,测定不同降雨处理0～50cm耕层土壤贮水情况,研究其变化规律。结果表明：不同处理垄背土壤贮水量无显著差异,垄沟贮水量表现为覆膜降雨处理显著高于单纯覆膜处理。3.14mm降雨处理土壤入渗蓄墒率最大,且与它2、3、4倍积降雨量0～50mm耕层土壤蓄水量效果无显著差异。