土壤水分时间变异对玉米生长及水分效率的影响

为探究土壤水分时间变异对玉米生长发育和水分利用效率的影响,在盆栽条件下采用负压灌溉（-5、-10、-15 kPa、）和手工浇灌（artificial irrigation,AI）两种方式分别形成稳定性土壤水分和波动性土壤水分,分析了不同处理对玉米拔节期至成熟期的土壤含水量动态变化及其总耗水量、农艺性状、光合作用、干物质量、水分利用效率等指标的影响。结果表明：①玉米拔节期至成熟期,-5、-10、-15 kPa、AI的平均土壤体积含水量分别为53% FC（field capacity,田间持水量）、47% FC、38% FC、78% FC,负压灌溉处理为弱时间变异的稳定性土壤含水量,AI为中等时间变异的波动性土壤含水量。②与时间变异性中等的78% FC相比,时间变异性弱的53% FC和47% FC的株高、茎粗、叶面积较大,更有利于玉米的生长发育;时间变异性弱的53% FC的玉米叶片SPAD值和净光合速率较高,更有利于玉米的光合作用。③相比变异性中等的78% FC,时间变异性弱的53% FC的玉米干物质量、籽粒干重、生物量水分利用效率和产量水分利用效率分别显著提高了39.0%、1066%、28.8%、87.3%。④在稳定的弱时间变异条件下、38% FC~53% FC范围内,玉米的农艺性状、光合作用、水分利用效率等指标均随含水量的增加而提高。综上所述,平均土壤体积含水量为47% FC~78% FC时,弱时间变异性的土壤水分条件更有利于玉米的生长发育和水分利用效率的提高;相同土壤水分时间变异性条件下、38% FC~53% FC范围内,玉米生长发育和水分利用效率等指标均随含水量的增加而提高。     

中国烤烟中部叶矿质营养元素浓度状况

于20012～004年,从重点植烟县采集了410个烤烟中部叶样品,运用ICP测定方法和概率密度分布函数对其氮、钾、磷、钙、镁、硫、锰、铜、锌、硼、钠、铁、氯13个矿质元素的浓度特征进行了分析。结果表明:1)大量元素的变异系数较小,中量元素其次,微量元素较大;2)除氮、镁、硫、铜、锌、钠、铁外,其他元素的浓度在品种之间的差异显著,但不同指标在品种之间的高低秩序不同,例如,云烟87的磷浓度显著地高于云烟85、K326的磷浓度,而钾浓度按K326、云烟87、云烟85依次降低;3)所有元素在省份之间的差异极显著,但不同元素在地区之间的高低秩序不同,例如,河南烟叶的钾浓度显著地低于其他省份,贵州烟叶的氯离子浓度显著地高于其他地方;4)钾、磷、钙、硫、硼、钠在烟叶中的浓度符合正态分布,氮、镁、氯、锰、铜、锌、铁在烟叶中的浓度符合对数正态分布;5)氮、磷、钾、钙、镁、硫、锰、铜、锌、硼、钠、铁、氯的正常浓度范围分别为1.18～2.34、0.11～0.30、0.87～2.83、0.99～3.64、0.1～0.8、0.25～0.9、25.18～601.65、2.1～37.271、3.11～105.421、2.6～55.62、163.02～503.11、97.6～384.2、0.07～0.53(氮、磷、钾、钙、镁、硫、氯的单位为%,其余为mg/kg);6)氮、钾、氯、钾/氯比四个因素符合国际型优质烟叶质量标准的概率只有0.726、0.379、0.193、0.829,目前我国烤烟营养不够协调的主要方面是养分浓度偏低。     

无公害农产品标准数据库系统设计

无公害农产品标准数据库的建立是我国无公害农产品数字化认证平台建设的基础。在对无公害农产品标准数据特征进行分析的基础上,对标准进行分类整理,选用关系型数据库,建立数据表与表间逻辑关系模型,进行数据库的优化处理,实现标准信息高效精确查询、指标自动判断等功能,为无公害农产品数字化认证提供有效支持。     

中德农业源污染管控制度比较研究

已有许多研究证实防治农业生产过程中氮磷进入水域以及氮素进入大气环境已成为现代农业面临的最大挑战之一。为分析中国在农业源污染防控中存在问题,本文对中国和德国近年来颁布的相关法律、法规、技术标准和实施效果进行了综述和比较分析。研究显示,与中国相似,德国人均耕地资源比较少,以家庭农场为单元的经营方式是德国农业的主要生产方式。农业存在经营规模相对小而分散,受气象条件和市场影响风险大、利润薄、需要财政补贴才能生存等问题。对于农业源污染治理,既要实现环境目标,也要顾及农民利益、农业发展和粮食安全,难以简单采用关、停、并、转等行政指令和惩罚性措施,主要是建立和实施农业源污染管控制度。为提高农民施肥技术水平,减少农田化肥养分投入量,德国最有效的做法是在长期试验研究基础上,为农民专门设计和制作了一套比较完整的分区、分类、量化施肥技术指标和规程,这些指标简单、易记、易懂,对不同地区土壤和气候条件有良好适用性,易于推广和普及,对于提高农民施肥技术水平,实现减肥增产、减肥高产发挥了重要作用。在防治农业源氮磷进入水环境,化合态氮进入大气环境方面,德国主要做法是研究、建立和实施一系列与经济奖惩措施关联的限定性技术...     

土壤水分时间变异对玉米生长及水分效率的影响

为探究土壤水分时间变异对玉米生长发育和水分利用效率的影响,在盆栽条件下采用负压灌溉（-5、-10、-15 kPa、）和手工浇灌（artificial irrigation,AI）两种方式分别形成稳定性土壤水分和波动性土壤水分,分析了不同处理对玉米拔节期至成熟期的土壤含水量动态变化及其总耗水量、农艺性状、光合作用、干物质量、水分利用效率等指标的影响。结果表明：①玉米拔节期至成熟期,-5、-10、-15 kPa、AI的平均土壤体积含水量分别为53% FC（field capacity,田间持水量）、47% FC、38% FC、78% FC,负压灌溉处理为弱时间变异的稳定性土壤含水量,AI为中等时间变异的波动性土壤含水量。②与时间变异性中等的78% FC相比,时间变异性弱的53% FC和47% FC的株高、茎粗、叶面积较大,更有利于玉米的生长发育;时间变异性弱的53% FC的玉米叶片SPAD值和净光合速率较高,更有利于玉米的光合作用。③相比变异性中等的78% FC,时间变异性弱的53% FC的玉米干物质量、籽粒干重、生物量水分利用效率和产量水分利用效率分别显著提高了39.0%、1066%、28.8%、87.3%。④在稳定的弱时间变异条件下、38% FC~53% FC范围内,玉米的农艺性状、光合作用、水分利用效率等指标均随含水量的增加而提高。综上所述,平均土壤体积含水量为47% FC~78% FC时,弱时间变异性的土壤水分条件更有利于玉米的生长发育和水分利用效率的提高;相同土壤水分时间变异性条件下、38% FC~53% FC范围内,玉米生长发育和水分利用效率等指标均随含水量的增加而提高。     

施氮量与灌水上下限对黄秋葵产量和养分吸收的交互作用

探讨施氮量与灌水上下限对黄秋葵养分吸收的交互作用,为黄秋葵的水肥管理提供理论及参数依据。采用土壤盆栽试验,设置田间持水量的45%~55%即45%~55% FC(W1)、35%~65% FC(W2)、25%~75% FC(W3) 3种灌水上下限及0 kg/hm²(N0)、110 kg/hm²(N1)、330 kg/hm²(N2) 3个氮水平,观测不同施氮量和灌水上下限对黄秋葵生长发育、生理响应及养分吸收的影响。结果表明,相同施氮水平下,黄秋葵不同器官生物量、果实产量、灌溉水分生产率及氮磷钾养分积累量以W1最高。相同灌水上下限,黄秋葵不同器官生物量、果实产量、谷氨酰胺合成酶活性、灌溉水分生产率及氮肥偏生产力以N1最高,各处理之间差异显著。水、氮之间表现显著的互作效应,N1W1处理的黄秋葵总生物量、果实产量、灌溉水分生产率和氮肥偏生产力最高,分别为446.4 g、201.3 g、6.9 g/kg和108.7 kg/kg,显著高于最低处理N2W3(190.3 g、64.9 g、2.4 g/kg和11.7 kg/kg),分别提高了57.4%、67.8%、65.2%和89.2%。综合分析表明,高氮高水处理(N2W3)显著降低黄秋葵产量及水肥利用效率,黄秋葵产量、灌溉水分生产率及养分吸收综合体现的最优模式为110 kg/hm²的施氮量、45%~55%FC的灌水上下限(N1W1),此研究可为丰富黄秋葵高产栽培提供理论依据。     

宁洱县典型烟田土壤系统分类研究

我国土壤系统分类现处于基层单元土族和土系建设迅速发展阶段。宁洱县是云南省普洱市烤烟主要种植区之一。在宁洱县发生分类的水稻土和黄壤烟田上选择5个典型土壤剖面,通过形态观察和分层采样测试,研究了其在系统分类中的归属。结果表明:5个典型剖面分别隶属于人为土、淋溶土、富铁土3个土纲,续分为3个亚纲、3个土类、3个亚类、4个土族和5个土系;就植烟适应性而言,5个土系的总体优势是土壤质地偏黏,有利于保水保肥,但土壤通透性略差,地形均为坡地,旱地烟田易发生水土流失;属于水耕人为土土纲的土系(水田)有机碳和有效磷养分含量较高,属于淋溶土、富铁土纲的土系(旱地)养分含量低,需要注意适当增施肥料和实施秸秆还田。     

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     

无公害农产品产地土壤质量描述性指标体系刍议

土壤质量是影响农产品质量安全的源头因素。基于国内外土壤质量评价指标及评价方法的研究文献,将产地土壤质量评价与无公害农产品产地认定相结合,从保障农产品质量安全的角度出发,筛选出27个便于进行土壤质量现场评价的描述性指标,并提出了各项指标的量化方法,以便能够快速地、相对量化地了解产地土壤质量状况,为保障农产品质量安全提供一种源头技术手段。     

世界主要国家土壤调查工作回顾

自19世纪末100多年以来各国实施的土壤调查可分为四类,分别为土壤分类调查、农田土壤基础地力调查与评价、科学施肥与耕地保育所需农田化学性状采样调查和以土壤环境质量为主题的调查。土壤分类调查是近代各国最早开展,也是在全球最广泛实施的土壤调查,主要目的是弄清成土过程导致的土壤资源类别差异及其分布特征。由于自然条件下成土过程可达数万年,分类调查的主要产出——土壤图和各类土壤典型剖面理化性状表,具有很长的时效性,广泛用于各研究领域。各发达国家在20世纪完成全国性分类调查之后,未再进行新的、全国性的土壤分类调查。中国在全国第二次土壤普查中通过较高密度地面采样完成的大比例尺土壤图和与之匹配的10余万个典型剖面数据表,精度和指标丰富度超过许多发达国家分类调查成果,可供科学界和各行业长久使用。在人均耕地资源紧缺的中欧国家,为满足土地管理部门和农民对更方便、好懂的农田土壤质量指标的需求,20世纪中叶以来,通过高密度地面采样,进行了农田土壤基础地力调查与评价,为每个田块建立了具有官方认证性质的农田土壤百分价指标和基础地力底档。这一调查结果广泛用于土地与农田管理、税收、农业补贴、农田租赁、交易、借贷、保险等行业,成为各行业不可缺少的农田土壤质量百年基础数据。中国人均耕地面积较中欧国家更少,但至今农地管理中土壤质量信息短缺,难以实现耕地数量与质量的合并管理,需要探索与中国经济、社会制度和社会发展相适应的农田基础地力调查、评价方法与运行机制,为每个田块建立精准、可靠、科学、可长期使用的基础地力底档。对施肥推荐及耕地保育所需农田化学性状采样调查的总结显示,发达国家已将该类调查纳入科学施肥和耕地保育技术支撑体系。对于提高农民科学施肥技术水平,构建并保障技术支撑体系运行,比开展全国性农田土壤养分普查更为重要。多年来,中国土壤肥料领域从基础研究到农民田间应用的全链条中,应用技术与农技推广两个环节比较薄弱。中国至今尚未发布适合各地农民田间应用的分区、分类、量化科学施肥与耕地保育技术指标,也缺少能对农民进行针对性指导的智能化手段。在占中国作物总播种面积 23.6%的蔬菜、水果、花卉等经济作物农田上,农民过量施肥情形严重,影响产量和农民经济效益,并导致农业面源污染。弥补技术支撑体系中的短板成为合理施肥和提升耕地质量的关键。20世纪末以来,为了解土壤和环境污染与变化,科学制定控制对策和检验控制效率,各国陆续启动了环境主题的土壤调查。随着3S和大数据技术发展,新的土壤调查普遍采用数字土壤制图方法替代传统人工制图。而准确界定调查目标,全面了解与调查目标相关的研究进展,了解可用的相关基础图件和辅助信息,在此基础上确定地面采样原则、采样密度、采样土层深度、需要采集的其他辅助信息,是未来科学实施各类土壤调查的关键,可收到事半功倍效果。