近30年海南岛土壤有机质时空变异特征及成因分析

【目的】 土壤有机质（SOM）是评价土壤肥力和土壤碳库的重要指标。由于复杂的成土过程及人类活动的影响,SOM通常存在较强的时空变异性。研究SOM的时空变异特征可为农业种植结构调整、应对全球气候变化提供重要参考依据。【方法】以海南岛为研究区域,通过资料收集、野外调查、采样与分析获取全国第二次土壤普查（1980s）和2012年0—20 cm土层SOM含量数据,首先采用随机森林模型分别对两个时期训练集410个、128个样点SOM空间分布规律进行预测,并通过验证集103个、32个验证点对模型精度进行验证;采用统计学方法,结合农业统计数据,研究时隔30年海南岛不同土地利用类型SOM时空变异特征,并对驱动因素进行探讨。【结果】1980s SOM含量均值为20.57 g·kg ^-1,呈现出从西南向东北降低的空间分布趋势,全岛SOM含量主要集中在15—20和20—30 g·kg ^-1两个等级,共占全岛面积的75.29%;2012年SOM含量均值为15.89 g·kg ^-1,呈现出西南和东北高,西部、南部沿海低的空间分布趋势,SOM含量主要集中在10—15和15—20 g·kg ^-1两个等级,共占全岛面积的78.28%,而15—20和20—30 g·kg ^-1两个等级占全岛面积66.04%,同1980s相比减少了9.25个百分点。【结论】 （1）时隔近30年,海南岛SOM含量整体呈减少趋势。2012年SOM平均含量较1980s减少了4.68 g·kg ^-1,减少率为22.75%。其中水田的SOM含量减少最为明显,减少了6.42 g·kg ^-1,减少率为27.34%;其次为园地,减少了2.65 g·kg ^-1,减少率为14.25%;而旱地减少量最小,为1.28 g·kg ^-1,减少率为8.84%;（2）水稻连作改为稻菜轮作（水田连作改为水旱轮作）、林地开垦为园地、土地利用强度加大是造成海南岛SOM含量下降的主要原因。     

稻草还田对烟田速效养分变化及烟叶产量品质的影响

在湘南地区优质烟叶生产的土壤改良与培肥技术体系研究中,2006—2007年连续两年选用稻草还田方式,研究其改良土壤、培肥地力和提高烟叶产量、品质的作用,取得良好效果。稻草还田方法简单,资源丰富。整个烤烟生长期的土壤速效养分监测累计,碱解氮释放量,稻草翻压和覆盖分别比对照增加3.0%、1.3%;速效磷释放量分别增加11.1%、4.9%;速效钾释放量分别增加25.2%、5.7%。总的趋势以稻草翻压>稻草覆盖>CK,由此可知,稻草翻压效果优于稻草覆盖。烟叶产量结果统计,稻草还田对提高烟叶产量效果显著。其中,稻草翻压比对照平均增产12.0%,稻草覆盖比对照平均增产6.7%。且烟叶内在成分基本趋向合理,上、中等烟叶比例达90%以上。     

基于数据库驱动技术的土壤图注记自动配置系统的设计与实现

土壤注记是土壤图制图表达的重要内容,对于理解土壤的发生、分布具有重要意义。在基于全国第二次土壤普查资料进行大比例尺土壤图分幅制图过程中,若对拥有海量土壤空间信息的多分幅大比例尺土壤图实现注记表达,不可能再依赖于传统的制图方式生成注记。为了实现注记上图的自动化和以交互方式解决多个步骤判断问题,构建了土壤图注记自动配置系统。该系统采用图廓边界注记压盖检测与处理技术,解决了注记压盖图廓边界的问题;采用图层、分级码、要素对象的三级控制方法,实现了注记在图层级别上进行整个图层以及背景层注记的设置,在分级码级别上结合统计结果,实现了注记的条件判别与阈值过滤,在要素级别上实现了特殊要素注记的生成。基于数据库驱动技术并以人机交互的方式进行土壤图注记的自动化配置,实现了批量土壤图分幅注记的快速生成,不仅具有较强的灵活性,可适用于不同比例尺土壤图及其他类型地图的注记表达,而且大大提高了数据生产的效率和自动化处理程度。该研究为今后不同比例尺土壤图制图实现注记的自动化配置提供参考。     

太湖和滇池流域保护地蔬菜氮肥去向研究

为了研究化肥氮在保护地土壤-蔬菜系统中的当季利用与损失,在浙汀嘉兴和云南昆明15个点位上进行15N田间微区试验.结果表明,保护地莴苣化肥氮当季利用率为8.32%～14.52%,保护地西芹化肥氮当季利用率为6.34%～13.85%,保护地结球生菜化肥氮当季利用率为11.34%.相同土壤、同一种类蔬菜保护地种植中,随着保护地种植年限的增加,蔬菜对化肥氮当季利用率显著降低.莴苣和西芹吸收化肥氮和土壤氮的比例在不同种植年限保护地土壤上差异不显著.当季蔬菜收获后,0～20 cm土层15N丰度和化肥氮残留量显著高于20 cm以下各土层.在保护地莴苣种植系统中,施入土壤中的化肥氮有18.98%～42.5%损失.在保护地西芹种植系统中,有11.7%～18.9%损失.在保护地生菜种植系统中,施入土壤中的化肥氮有16.0%损失.     

太湖流域农田肥料投入与养分平衡状况分析

通过对太湖流域9个县市的700多份实地作物施肥情况调查,并结合相关统计资料,综合分析了太湖流域目前农田肥料投入以及氮、磷养分的平衡(盈亏)状况,重点进行了大田作物和蔬菜等经济作物氮、磷肥料投入量、养分平衡状况以及有机肥和化肥投入比较。分析结果表明,蔬菜等经济作物的养分投入和盈余状况整体上均高于粮食、油料作物,而大宗粮食、油料作物的周年养分投入支出基本平衡。蔬菜播种面积尽管只占到所统计4类作物总播种面积的30%,但是其施磷量却达总施磷量的50%以上,而磷素是造成我国水体富营养化的关键因素之一,加之目前经济作物的种植面积日益扩大,对水环境的影响不容忽视。     

负压供水下土壤水分对樱桃萝卜生长及水分利用效率的影响

为探究负压供水下土壤水分对樱桃萝卜生长及水分利用效率的影响,采用盆栽试验,设置-5（T1）、-9（T2）、-14 kPa（T3）三个负压供水压力处理和一个常规浇灌（CK）处理,分析不同水分处理对樱桃萝卜土壤含水量、农艺性状、光合特性、水分利用效率等指标的影响。结果表明：①整个水分处理期间,CK、T1、T2、T3的土壤含水量分别平均为12.60%、12.63%、10.07%和8.47%,其中T1和T2为弱时间变异土壤水分,而T3和CK为中等时间变异土壤水分;全生育期累计灌水量和蒸散量均表现为CK>T1>T2>T3,各处理间均差异显著。②成熟期时,T1、T2、T3三个处理的樱桃萝卜株高、最大叶长、根径、干物质量、根鲜重等指标整体上均随土壤含水量的下降而下降;土壤含水量基本相同的T1和CK处理,前者的最大叶长、根鲜重显著高于后者,但株高、根径、干物质量等无明显差异。③不同处理樱桃萝卜叶片的SPAD值整体上无明显差异,生长前期净光合速率在处理之间没有表现出明显差异,但生长后期T1和T2显著高于CK,T3显著低于CK。④采收后不同处理的根鲜重、干物质量均表现为T1>T2>CK>T3,其中T1、T2显著高于T3,T1的根鲜重较CK显著提高36.09%,T3的根鲜重较CK显著降低42.36%;不同处理的根冠比没有显著差异,在0.95~1.05之间;产量水分利用效率(WUEY)和生物量水分利用效率(WUEB)均表现为T2>T1>T3>CK,T1、T2的WUEY和WUEB较CK分别显著提高了43.42%、57.89%和52.67%、62.00%。综上所述,土壤含水量和土壤水分时间变异性共同影响了樱桃萝卜的生长发育和产量形成,平均含水量基本相同时弱时间变异的土壤水分条件能够促进植株生长发育,显著提高樱桃萝卜的产量及水分利用效率。以上研究结果对进一步明确土壤水分与作物关系具有重要的科学指导意义。     

我国种植业无公害农产品产地环境标准特征分析

根据有关文献资料,从基本架构、指标体系、指标限制条件、指标标准值等方面比较分析了我国无公害农产品产地环境标准的基本特征.结果如下:(1)我国无公害农产品产地环境标准体系包括通则类和细则类标准,通则类标准冠名为"XX准则(或规范)",细则类标准冠名为"XX产地环境条件",而且包括空气、灌溉水、土壤3个方面.(2)现有细则类标准覆盖了大多数种植业农产品,但经济作物类目前尚无相应的产地环境标准可依.(3)不同农产品标准相互之间存在"指标名称不一致"、"同一指标的单位不一致"、"相同指标数据精确度要求不一致"等几个方面的不协调.(4)不同农产品的环境指标体系差异较大,对指标的要求程度也不尽相同,总体而言,空气环境质量涉及二氧化硫、二氧化氮、氟化物和总悬浮颗粒物4项指标,灌溉水环境标准涉及重金属、有机化合物、无机化合物、微生物以及pH共15项指标,土壤环境标准涉及6项重金属、2项有机化合物指标.(5)产地空气环境标准受检测时限"日平均"、"1 h平均"限制,土壤环境标准受土壤"pH值域"限制.(6)产地环境指标以数值描述为主,不同农产品标准值在数值大小和精确度方面要求均不同.     

基于ArcIMS的无公害农产品信息发布系统的设计与实现

提高无公害农产品认证信息的共享度是我国现阶段农产品认证的一个重要任务,而充分利用现代信息技术是提高农产品认证信息共享度的重要手段。针对我国无公害农产品认证的现状及认证信息数据的特征,构建了基于ArcIMS平台的无公害农产品信息发布系统。系统实现了包括地图操作、农产品与产地信息查询、统计图制作、短消息发布等功能,以Internet为主要发布媒介,向社会提供无公害农产品认证、产地空间位置及产品标准等信息,提供了一种高效地获取无公害农产品信息的途径。     

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。     

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%。