滇池流域人工模拟降雨条件下农田施用有机肥对磷素流失的影响

应用田间原位人工模拟降雨的方法,在滇池流域不同作物类型农田上研究了有机肥（猪粪）不同用量水平对农田磷素流失的影响。结果显示,随着有机肥（猪粪）施用量的增加,农田流失液中各形态磷素的平均浓度提高,两者间呈显著正相关,相关系数均达到0..9以上。径流方式下,颗粒态磷是主要流失形态;渗漏方式下,有机肥用量水平低时颗粒态磷是主要流失形态,有机肥用量达到中等至较高水平时水溶性是流失的主要形态。同一有机肥用量水平下,不同作物类型农田流失液中各形态磷素的平均浓度均表现为:蔬菜田花卉田粮田。     

应用~(15)N示踪研究设施蔬菜对氮肥的当季利用

在设施栽培条件下,采用田间多点位微区试验,研究莴苣、芹菜和生菜3种蔬菜氮肥的当季利用与损失。结果表明:3种蔬菜氮肥施用量在习惯施氮量的基础上减少25%,氮肥当季利用率增加,植株总吸氮量中来自于氮肥的比例降低。经过莴苣、芹菜和生菜一季的吸收,0～20 cm土层氮肥残留显著高于20 cm以下各土层当季氮肥残留。在莴苣种植系统中氮肥有23.90%～31.15%损失,在芹菜种植系统中氮肥有18.69%～27.71%损失,生菜种植系统中氮肥损失低于15%。     

滇池流域设施条件下生菜氮磷减控研究

对滇池流域大渔乡的保护地生菜不同氮、磷、钾配比研究的结果表明:氮、磷化肥投入量比习惯施肥量减少48.7%,生菜增产29.6%.适量和合理的氮、磷、钾配比能提高生菜的紧实度、叶球大小、降低生菜食用部分硝酸盐,改善生菜品质.减少氮磷化肥用量可以大幅度降低氮磷在土壤中的累积和硝酸盐的含量,减少氮磷的流失风险.     

水肥比和振荡时间对畜禽肥水溶性磷含量测定的影响

本文以6种畜禽有机肥为研究对象,研究了水肥比、振荡时间以及有机肥种类对有机肥水溶性磷含量的影响.研究结果表明:在水肥比为10～250∶ 1的范围下,有机肥水溶性含量随水肥比的增加而增加.水肥比为250∶ 1时提取的有机肥水溶性无机磷(WEPi)和水溶性总磷(WEPt)含量分别是水肥比为10∶ 1时的1.9～5.8倍、2.0～5.4倍.震荡时间从0.5 h增加到24 h,有机肥水溶性含量随之增加.震荡1 h提取的WEPi和WEPt含量分别是振荡24 h的58 %～92 %、55 %～91 %,平均值均为73 %.水溶性总磷占总磷的比例范围为10 %～25 %.猪粪经储存或腐熟一定时间,可显著提高猪粪水溶性磷的含量.在振荡1 h、水肥比100条件下,水溶性总磷占总磷的比例由11 %提高到25 %.有机肥水溶性无机磷是水溶性总磷的主要形态,前者占后者的90 %～96 %.根据本研究的结果,建议测定畜禽有机肥水溶性磷含量时振荡时间1 h,水肥比100∶ 1.     

滇池流域集约化农田土壤氮磷养分的空间异质性

[目的]研究滇池流域集约化农田土壤氮磷养分的空间异质性。[方法]通过对滇池流域19个点位不同土壤剖面养分和土壤物理特性的分析,研究了不同质地土壤养分的空间异质性,分析了滇池流域土壤养分含量的水平垂直空间分布、养分运移流失规律和影响因子与养分含量间的相互关系。[结果]滇池流域土壤质地以壤质黏土为主,这决定土壤养分易随地表径流或渗漏流失。其中,NO3--N的流失潜力是渗漏方式;NH4＋-N和Olsen-P的流失潜力是径流和渗漏2种方式。滇池流域土壤NH4＋-N、NO3--N和Olsen-P含量高,耕层（0～20 cm）土壤含量分别为124.11、342.42、109.93 mg/kg,养分含量盈余;总体而言,随着土层深度增加均呈逐渐降低的趋势。0～20cm耕层土壤NH4＋-N含量显著高于深层土壤,而深层土壤显著高于亚表层;NO3--N在0～40 cm土壤剖面中存在2个浓度累积峰,40～60、60～80、80～100 cm土壤剖面NO3--N含量极低,接近痕量;0～40 cm土层土壤Olsen-P含量显著高于40～60、60～80、80～100 cm土层,耕层（0～20 cm）土壤Olsen-P含量高达109.93 mg/kg,已超过土壤磷素淋溶的＂突变点＂,磷素渗漏流失的风险大。滇池流域不同点位各土层间NH4＋-N、NO3--N和Olsen-P含量差异极显著;土壤pH值、容重、孔隙度、含水量和土壤质地等指标在不同点位间没有明显的变化规律。[结论]该研究可为解释滇池流域不同点位氮磷的流失规律提供理论依据。     

农业信息技术在我国的发展前景和机遇

农业信息技术被认为继农业机械化之后，提高农业生产力和农业资源管理利用水平最有效的手段和工具，近年来在发达国家发展迅速。     

中国:1﹕5万比例尺数字土壤的构建

【目的】对历史土壤调查结果进行信息抽提与整合近年来得到国际科学界高度重视。高精度土壤时空信息可用于土壤与环境质量评价、耕地保育、抗旱防涝减灾、水土流失防治、面源污染防治、土壤与农产品污染防治等众多领域,是现代科学研究和管理不可或缺的新型基础工具。中国近代进行过多次土壤调查,积累了大量土壤调查资料,已具备构建土壤时空数据库基础条件,但多年来各地调查资料分散存留,丢失损毁严重,未能发挥应有作用。本研究目标是对中国不同时期土壤调查完成的大比例尺土壤图件、具有坐标的土壤剖面点与土壤采样点信息进行收集、提取与整合,构建中国数字土壤图数据库CDSM(China digital soil maps),以满足科学研究和管理对高精度土壤时空信息的需求。【方法】通过分析中国土壤调查资料状况与国际土壤调查主题变化趋势,完成了CDSM数据模型设计,确定了对全国各地土壤调查资料进行信息抽提与整合建库的工作边界。还建立并采用了海量空间数据分析方法和智能化海量空间信息分析软件包IMAT(Intelligent mapping tools),通过总计180多个分段流程的数据处理与分析,完成了对各地异源、异质、异构、异形土壤资料的信息抽提和CDSM构建。【结果】CDSM库收入的土壤资源与土壤质量信息在时间上覆盖了30多年,空间覆盖中国全境,要素类型有描述土壤要素地带性分布特征的面图层和描述土壤采样点信息的点图层两种。面图层精度主要为1﹕5万大比例尺。点图层为全国第二次土壤普查(二普)完成的10万个剖面和二普后完成的具有地理坐标的土壤剖面采样点和耕层采样点数据。CDSM规模宏大,能以100 m×100 m空间分辨率提供具有时间序列和地理坐标的土壤信息,信息内容既含土壤类型、母质、土体构型、分层质地、机械组成等慢变化土壤信息,也含土壤有机质、氮、磷、钾、酸碱度、中微量元素含量等快变化土壤质量信息,不仅可用于了解土壤质量现势状况,也可用于预测土壤质量变化。【结论】CDSM库数据模型既能有效收录中国各地30多年来进行的各类土壤调查科学记载,实现按时空序列或按主题类型的调用和分析,也便于延展和扩充,可将各地在新一轮土壤调查中完成的土壤采样点信息汇入S90PT点图层中。在CDSM构建过程中,其阶段性数据产品已为多家科研单位、多个部门应用,今后随着CDSM库增补、在时间尺度上的延伸和主题类型上的增加,CDSM库土壤时空信息将会在各领域有更广泛的应用。     

温度对潮土和褐土钾吸附动力学的影响

 研究了潮土、褐土在 3 种温度下吸附K+的动力学。结果表明,当 K+浓度恒定时,在不同温度下一级动力学方程均是描述K+吸附表观动力学过程的最优模型,温度对其适宜性没有明显影响,Elovich方程的适宜性随着温度的升高而变好,幂函数方程和抛物线扩散方程的适宜性随着温度的升高而变差;一级动力学的表观平衡吸附量q 随温度的升高而减小,表观吸附速率常数k 及其与q 的乘积随温度升高而增大;温度对 K+浓度项的反应级数 ∞a∞和吸附位的反应级数均没有明显影响,皆为1,如果同时考虑浓度和吸附位,潮土和褐土对K+的吸附为     

中国耕地保育技术创新不足已危及粮食安全与环境安全

中国自20世纪80年代初以来随作物产量的提高,化肥等农用化学品投入量增加了3.6倍,而同期农民耕地保育技术水平却没有明显提升,盲目施肥、大量施肥、用药不当、灌溉不当,即以“费”的方式补偿技术不足现象普遍,由此不仅引起肥、水资源的过度消耗,还导致土壤质量退化、农民生产成本增加,水、土、大气环境和农产品污染加剧,对粮食安全、环境安全和食品安全造成隐患。研究显示,导致农民耕地保育技术水平难以提升的两大主要原因分别是耕地保育应用与应用基础研究的弱化与现代农技服务业的缺失。多年来,国家级和省部级公益性土壤肥料农业专业研究机构均质化、碎片化、行政化问题不断加深,使得需要长期研究才能有所突破的土壤肥料应用与应用基础研究难以为继并被空洞化,至今难以为各农区提供易于为农民掌握和应用的耕地保育分区、分类、量化技术指标,难以推动现代专业化农技服务业的发展。要在根本上解决这一问题,亟需在3个方面进行改进：第一,重视稳定和保持国家与省级公益性土壤肥料专业科研院所的专业特征,发挥其在耕地保育技术创新研究中的核心作用。第二,在国家科研计划中,对耕地保育应用与应用基础领域研究主题适度稳定,执行年限也应适度延长,以便中国能够逐步为各主要农区建立一批科学、可靠的耕地保育技术规程,并对其进行持续的升级换代。第三,探索与中国农村经济技术条件更相适应的现代农技推广模式,发展现代信息技术、通讯技术、智能技术在耕地保育技术推广传播中的作用,以技术创新带动中国农技推广方式的转变,全面提升中国农民耕地保育技术水平。     

不同分级标准下土壤养分图的整合模型构建

【目的】针对我国土壤普查成果中不同省份或地区、甚至相同省份不同县市之间的土壤养分图分级指标不一致导致的全国土壤养分图整合困难的问题,提出不同分级标准下土壤养分图的整合模型,实现全国高精度土壤养分制图表达。【方法】分析土壤二次普查大、中比例尺多种土壤养分图在数据提取及整合时可能出现的问题,在保留原有图斑的土壤养分分级信息、属性数据、不同制图目的下视觉一致的前提下,采用组件式建模方式构建土壤养分分级体系整合模型。【结果】通过对我国第二次土壤普查成果1∶50万土壤有机质空间分布图的应用,该模型能够对分区调查的矢量化空间数据库进行提取、整合与表达,实现海量土壤养分制图中人机交互的智能表达,并通过对分级属性数据的提取,实现对不同区域土壤养分图的整合,便于重新制图并进一步生成土壤养分低值、中值、高值图。【结论】土壤养分分级体系整合模型可适用于环境、生态等其他领域的类似数据的分级整合与表达。