健糎T5K]责任编辑:刘迎春基于文献计量的华北地区农业用水问题研究态势分析

为了解华北地区农业用水问题,采用文献计量学方法,基于中国知网（CNKI）和ISI Web of Science数据库,依据该领域6个研究方向的论文发表量、发表期刊、被引频次等指标,对近35年来有关华北地区农业用水问题研究的发展态势、研究前沿、研究机构等进行分析。结果表明：1）该领域的6个研究方向中,农业节水技术和节水基础理论与方法2个研究方向仍是当前研究的重点领域;2）模型模拟、气候变化和水资源现状3个研究方向是新兴的热点研究领域,且发展迅速;3）中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心和中国科学院地理科学与资源研究所两家单位在这一领域的研究中处于领先水平。     

施用不同有机物料对砂质土壤玉米成熟期根际细菌群落变化的影响

为探究有机物料还田后土壤理化性质对细菌群落变化的影响,在华北平原砂质土壤玉米成熟期分别以秸秆还田(ST)和单施化肥(CF)为主、副对照,设置猪粪(PM)、沼渣(BR)和秸秆生物炭(BC)3 种有机物料还田处理,利用Illumina高通量测序技术分析根际土壤细菌群落结构。结果表明:1)玉米成熟期根际土壤细菌群落丰富度的2个指标(Chao 1和ACE)由高到低均为:PM>BR>ST>BC>CF,但沼渣和生物炭处理的土壤细菌群落多样性(Shannon)均显著高于猪粪处理。2)沼渣、生物炭和对照组(秸秆和化肥处理)的土壤细菌优势菌门均为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和绿弯菌门(Chloroflexi),优势菌门的累计丰度为71.53%~80.31%;而猪粪处理的土壤细菌优势菌门以厚壁菌门(Firmicutes)为首,其余依次为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门和绿弯菌门,优势菌门的累计丰度为85.61%。3)土壤有效磷是影响土壤细菌群落结构变化的主效环境因子(P<0.05),与厚壁菌门的梭菌属(Clostridium)和土孢杆菌属(Terrisporobacter)的相对丰度均呈显著正相关,其中猪粪处理的土壤有效磷含量显著高于其他处理;生物炭处理显著增加土壤pH和有机质含量,沼渣处理增加土壤水分含量但不显著,生物炭和沼渣处理显著上调放线菌门相关菌属的相对丰度。综上,猪粪处理虽然显著提高土壤细菌群落的丰富度,但是导致菌落的多样性显著下降,生物炭处理则与之相反;沼渣处理也显著提高土壤细菌群落的丰富度和多样性。综上,合理施用沼渣还田可作为改良华北平原砂质瘠薄型农田的首选方式。     

基于CiteSpace的中外大豆2000-2020年研究动态与热点比较分析

中国大豆生产近年来得到广泛关注,为探明中外大豆研究态势和我国大豆主产区研究差异,本研究从定量分析中国大豆生产贸易现状入手,采用文献计量学方法,以2000—2020年发表在中国知网和Web of Science数据库中大豆相关研究文献为研究对象,分析国际和国内大豆研究的发文量、期刊来源、文章被引情况,利用CiteSpace 5.7.R5软件,探讨中外大豆研究热点差异和国内大豆生产发展前景。结果显示：国内外大豆研究热点主要涉及增产提质、品种选育、土壤养分、多样化种植对大豆的影响以及在气候变化条件下大豆的应对措施和响应机制等方面,相较而言,国外大豆的研究更侧重品质方面,我国大豆的研究则更关注产量。我国大豆的发展经历了由重点关注基因遗传和品质逐步扩展到大豆农艺特性和气候特征的动态变化,目前大豆的研究前沿集中在不同栽培管理措施对大豆农艺性状的影响和恶劣天气对大豆生长发育的影响等方面。我国对北方春大豆的研究多于黄淮海夏大豆,除共同关注的研究内容外,北方春大豆区更关注土壤肥力,黄淮海夏大豆区更关注水分利用。我国大豆总产量和种植面积在2000—2015年呈逐年波动减少态势,自2016年起逐步回升,但单...     

中国主要农业区保护性耕作模式技术特征量化分析

对中国5个主要农业区的28种典型保护性耕作模式的技术特征进行量化分析与评价。结果表明:各区域的保护性耕作模式总体上都表现出较高的"保护度"(Cd),具有"少裸露"、"少动土"、"高保蓄"和"高效益"特点,但是"少污染"特征总体表现较差;各区域模式的技术特征表现不一,但基本上都与区域实际需求相吻合;东北平原保护性耕作主要表现为高保蓄和少动土,但是化肥农药使用增加;黄土高原主要表现为少裸露,但经济效益却低于传统耕作;农牧交错带主要表现为少裸露和高效益;长江流域主要表现为高效益和高劳动力消耗;华北平原地区的部分保护性耕作在土壤保蓄方面表现突出,但在减少土壤扰动和增加经济效益方面表现不明显。根据评价结果,中国保护性耕作的研究要继续突出不同区域特点,针对目前存在的不足,进一步通过共性关键技术与配套技术的有效组合,形成区域特色保护性耕作技术体系。     

农业废弃物料还田对土壤团聚体及土壤C和N的影响

为促进农业废弃物料的循环利用, 选用秸秆(CS)、猪粪(PM)、酒渣(WR)、沼渣(BR)和菌渣(MR)5种来源于不同系统的农业废弃物料进行等碳量还田, 外设单施无机肥(CF), 不施肥(CK)以及裸地(CF)3个处理。测定了土壤水稳性团聚体、大团聚体包裹的微团聚体、土壤总有机碳(TOC)、全N以及团聚体结合态有机碳、N含量, 以探讨农业有机废弃物料还田对土壤团聚体结构的稳定性以及土壤C、N的影响。与无机肥处理相比, 有机物料还田分别使土壤大团聚体(Ma:0.25~8 mm)、微团聚体(Mi:0.053~0.25 mm)以及大团聚体包裹的微团聚体(Mm:0.053~0.25 mm)含量平均增加34%、 8%和34%, 土壤团聚体平均重量直径(MWD)提高20%, 土壤TOC含量平均增加61%, 全N含量增加45%。其中以猪粪和酒渣最有利于团聚体以及土壤TOC、N含量的增加, 沼渣效果最差。总体上有机物料还田促进了团聚体的形成和稳定, 增加土壤TOC与N浓度, 提高了团聚体对TOC和N的保护。     

不同保护性耕作模式对农田的温室气体净排放的影响

 【目的】研究吉林省不同保护性耕作模式农田的温室气体的净排放。【方法】以吉林省玉米主产区农田4种保护性耕作模式（玉米留茬垄侧种植技术、玉米宽窄行交替休闲种植技术、玉米留茬直播种植技术和玉米灭高茬深松整地种植技术）为例,分别计算土壤固碳量、农田土壤温室气体排放量及农业物资投入造成的温室气体排放量,并系统计算其温室气体净排放。【结果】4种保护性耕作模式均提高了耕层土壤有机碳（SOC）的含量,其中,玉米宽窄行交替休闲种植技术（CT2）固碳潜力最大,土壤有机碳含量提高了1 955.07 kg C&;#8226;hm-2&;#8226;a-1,玉米留茬直播种植技术（CT3）固碳能力最小,仅提高了1 492.26 kg C&;#8226;hm-2&;#8226;a-1,传统耕作模式（CK）则减少了173.70 kg C&;#8226;hm-2&;#8226;a-1;4种保护性耕作模式的CO2排放当量（CO2-eq）排放总量平均为5 259.25 kg&;#8226;hm-2&;#8226;a-1,而CK的CO2-eq排放总量为5 367.96 kg&;#8226;hm-2&;#8226;a-1;4种模式的温室气体排放均主要发生在农业生产物资投入环节,其中氮肥投入为主要的排放促进因素。综合计算表明,4种保护性耕作模式的温室气体减排潜力不同,CT2的温室气体减排潜力最大,其CO2-eq减排量为1 897.56 kg&;#8226;hm-2&;#8226;a-1,而CT3则最小,其CO2-eq减排量为225.75 kg&;#8226;hm-2&;#8226;a-1,而CK模式则为-6 004.87 kg&;#8226;hm-2&;#8226;a-1。【结论】吉林省4种保护性耕作模式均提高SOC含量,且抵消了土壤和物资投入排放的温室气体,是温室气体的汇,而传统耕作没有提高SOC含量,没有抵消土壤和物资投入排放的温室气体,是一个温室气体源。     

玉米叶片“源”的高温胁迫阈值研究

为了明确玉米叶片“源”的高温胁迫温度阈值,采用盆栽试验,利用可精准控温（模拟大气温度变化）的人工气候室,以日最高温32℃为对照,分别设置日最高温34℃、36℃和38℃ 3个处理,于玉米拔节期进行持续10d的温度控制试验,比较叶片光合作用光反应和暗反应阶段对不同高温的响应,以及叶片气孔和叶绿体超微结构的变化。光反应阶段,38℃处理下的光系统Ⅱ最大光化学量子产量（F_v/F_m）和实际光化学量子产量Y（Ⅱ）与其他处理相比均显著降低,但胁迫解除后均恢复至正常水平,而其他3个处理无显著性差异;暗反应阶段,与对照相比,36℃和38℃处理的叶片净光合速率（P_n）均显著降低,胞间CO₂浓度（C_i）均显著升高,且38℃处理在胁迫解除后P_n未能恢复。透射电镜结果显示,在36℃和38℃处理下,叶绿体结构逐渐紊乱降解,脂质球体含量增加,淀粉粒合成减少。综上可知,对于玉米叶片“源”,日最高温的胁迫阈值是36℃,阈值附近的高温胁迫主要是限制光合作用的暗反应阶段。     

冬春季如何提高母鸡产蛋率

近几年，虽然农村当地鸡饲养量呈逐年递增趋势，但多数饲养者因不懂饲养技术，管理粗放，没能真正充分发挥鸡只生产性能。现提出以下提高母鸡产蛋率的措施供饲养户参考。     

太行山山前平原节水替代模式耗水特征分析

针对华北平原冬小麦-夏玉米模式的高耗水特征,结合当地作物生态适应性、粮棉安全及经济效益要求,从2003-2010年筛选确定了麦玉-春甘薯-春棉-春甘薯模式（粮棉薯）、黑麦草/春棉-花生-麦玉模式（粮棉油）、麦玉-花生模式（粮油）进行定位试验研究,分析3种模式替代麦玉模式的可行性。笔者重点研究了各模式的水分消耗特征,分析了一个轮作周期内（2006-2009）各模式土壤贮水量、耗水量、各层次体积含水量变化和水分平衡。研究结果表明：与麦玉对照相比3种替代型模式土壤贮水量和不同层次水分利用表现出显著茬口效应,可更好的实现年际间水分互补利用;粮棉薯和粮油模式比麦玉模式生育期节水18%以上,两种模式下土壤贮水量平均每年增加20 mm以上且与对照无显著差异,但这两种模式4年间土壤水分无效蒸发量显著高于对照。粮棉油模式与麦玉模式相比生育期节水5.4%,平均每年土壤贮水量增加13.8 mm,显著低于麦玉模式（21.9 mm）,水分无效蒸发与对照无显著差异。替代型模式土壤贮水量整体水平较高,土壤水分变化率相对较小。因此,粮棉薯模式和粮油模式节水效果较好,粮棉油模式无明显节水效果,但综合粮食安全,粮油模式为最优替代模式。     

不同有机物料还田对华北农田土壤固碳的影响及原因分析

中国农业面临着废弃物数量大、污染严重,农田土壤生产力低的现实问题。该研究以增加农田土壤固碳为目标对砂质农田进行有机物料还田,将秸秆、猪粪、沼渣和生物炭4种物料用尿素调节等氮还田,对农田土壤有机碳、颗粒有机碳、可溶性有机碳和微生物量碳的含量进行测定,并探究不同有机物料还田对土壤有机碳的影响原因。研究结果表明:物料还田3a后,生物炭、猪粪和沼渣处理土壤有机碳(SOC)比秸秆处理分别高262.4%、26.8%和20.7%;2014—2015年生物炭处理的土壤微生物量碳(MBC)较秸秆处理降低2.9%~35.5%,猪粪处理和沼渣处理的土壤可溶性有机碳(DOC)分别提高17.1%~60.1%和7.2%~64.8%;2014—2015年生物炭、猪粪和沼渣处理土壤颗粒有机碳(POC)较秸秆处理提高10.8%~148.2%、9.5%~58.3%和11.3%~57.6%;物料还田后,土壤总有机碳(TOC)和POC呈极显著的回归关系(R2=0.67,P0.001),土壤DOC与MBC有极显著相关性(R2=0.52,P0.001)。与秸秆还田相比,生物炭还田有利于土壤POC的累积进而促进土壤有机碳的提升,猪粪和沼渣则通过提高土壤MBC、DOC和POC的含量,促进土壤有机碳的周转和固定。从农田土壤固碳角度而言,生物炭,猪粪和沼渣还田优于秸秆还田。