农牧交错带不同间套作模式的土地生产力

农牧交错带不同带状间套作不但是一种高产高效的生产技术,而且还是一种冬春季节防风固沙的生态保护措施。研究间套作对作物干物质积累过程和产量的影响,对于合理利用间套作技术提高土地生产力和改善生态环境有重要意义。该研究从2009年到2011年在内蒙古武川县进行大田试验,通过地上部干物质质量随大于0℃有效积温增长的指数线性(expolinear)关系对不同作物间作和单作的地上部干物质增长动态进行拟合,量化了间作模式下作物的生长速率的变化和生长与发育延缓的程度。采用土地当量比(land equivalent ratio,LER)研究了农牧交错带几种典型间作模式的土地生产力。结果表明:向日葵/马铃薯、莜麦/马铃薯和莜麦/豆类大带宽(2m:2m带宽)间作具有显著的产量优势,基于经济产量的土地当量比LER分别为1.12、1.09和1.05,说明间作能提高土地生产力5%～12%。窄带宽模式(1m:1m带宽)间作优势小于大带宽模式,而且年际间的变幅较大。间作显著提高了向日葵收获指数,对其他作物收获指数的影响不显著。间作中高秆作物如莜麦在莜麦和豆类的间作中具有显著的边行优势。间作和单作相比,显著降低了作物最大生长速率(cm);但相对生长速率rm和单作的差异不显著;在间作中,矮秆作物(马铃薯和箭舌豌豆)的生长进程都有不同程度的延缓,到达冠层最大盖度时所需的有效积温比单作多117～387℃·d,考虑到试验区作物生长季内的日平均温度为15℃左右,这2种间作作物的生长延缓了约8～26d。总体来讲,农牧交错带的这几种典型带状间作种植模式都具有一定的间作产量优势和更高的经济效益,特别是大带宽间作模式,间作优势较为明显,而且还能降低农业生产的气候和市场风险。     

内蒙古后山旱农区马铃薯适宜播种密度和播期研究

马铃薯是内蒙古后山旱农区主要粮食作物之一,其产量及淀粉含量的高低直接影响到该地区粮食总产量和马铃薯加工利用.试验结果表明,该地区旱地马铃薯适宜播种时期为5月1日左右,适宜密度为57000株/hm2左右;5月21日左右播种,水分亏缺较大,薯块含水量高,淀粉含量较低,适口性差,不利于贮运;5月11日左右播种不仅会严重影响马铃薯产量,而且会导致各种病害,叶片死亡程度较重.适宜播种密度和播期有利于土壤水分的优化利用和水分利用效率的提高,可促进旱地马铃薯增产.     

藜麦植株养分积累对源库调节的响应

在藜麦种植过程中,存在侧枝折断率和无效穗率高等问题,从而导致藜麦产量品质降低及收获困难。为降低植株侧枝折断率和无效穗率,通过对比不同源库调节措施:去叶(CLE)、去侧枝穗(CSE)、去叶去侧枝穗(CLS)、去顶穗(TOP)、包顶穗(PTE)和对照(CK),旨在探明植株养分积累对不同源库调节措施的响应。结果表明,不同处理下藜麦产量均与对照间呈显著性差异,CSE处理未折断穗产量最高,较CK高5. 2%,其植株茎粗较CK增加14. 0%,分枝数减少10. 0%,千粒质量增加6. 0%,TOP较CK处理分枝数增加了8. 0%;顶穗对群体叶面积指数增加效应大于侧枝穗,CSE处理较CK显著增加光合有效辐射,产量与粒质量/叶干质量、粒质量/叶面积和粒数/叶面积呈显著正相关;源库器官对灌浆速率和干物质积累作用大小关系为叶片顶穗侧穗;藜麦灌浆期-成熟初期,顶穗和侧枝穗对植株养分贡献率均呈增加趋势,CSE、TOP、CLE处理总养分贡献率分别为对照的100. 5%,87. 6%,49. 0%。因此,在藜麦生育后期,穗为主要源器官之一,且顶穗优势明显,生产上应在选择优良品种、适宜水肥管理和合理密植基础上,配套去顶穗(打顶)或去侧枝穗措施,去除顶端优势或无效库器官,从而达到调节养分流向和提高养分积累效率的目的,促进源库协调发展,实现藜麦品质及产量的提升。     

北方农牧交错带(武川县)土壤微生物数量分布及层化比率研究

采用田间采样及室内培养方法，对内蒙古武川县耕地、退耕还灌地和放牧草原3种类型土地土壤微生物各类群的数量分布和层化比率进行了研究。结果表明：在土壤耕作层（0～30cm）土壤微生物数量呈逐层下降趋势，3种类型土地的土壤微生物总数相差不大，3种类型土地土壤微生物层化比率存在明显差异。同时提出了土壤微生物层化比率的概念，并认为土壤微生物层化比率可能是一个比较好的指示动态土壤质量（土壤演替方向）的指标，当一个区域土壤微生物层化比率大于2时，土地一般不会发生退化现象。在研究的3块实验区域中，耕地存在较高的退化风险．退耕还灌地正处于逐步恢复的阶段，放牧草原依然存在逐步退化的趋势。     

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。     

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%。     

防沙型农业的内涵、关键技术与研究展望

为建设防沙型农业生产技术体系,有效防治农田风蚀是北方农牧交错带农业可持续发展的迫切需要,笔者论述了防沙型旱地农业产生的背景与意义,探讨了防沙型旱地农业技术的原理、内涵与实现途径,总结了近20年来中国北方半干旱地区防沙型农业技术研究进展,并对防沙型农业的发展未来进行展望。防沙型旱地农业是实现生态保护与生产发展双赢的有效途径,对北方半干旱地区农业可持续发展具有重要意义。     

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。     

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。