京郊山地旱作区持续高效农业发展对策

以延庆县为典型研究区域,针对京郊山地旱作区粮食产量低而不稳,农业生产水平低,高效种植养殖开始起步的现状,以及区域内存在的生态环境脆弱,生产结构不合理,农产品加工发展不足和产业化要素配置不完整等主要问题,提出该地区农业持续高效发展的方向是:充分利用当地生态资源优势,通过创建绿色安全农产品品牌,建设一批蔬菜、果品、养殖基地,大力发展绿色种植业、养殖业。具体对策主要是重视资源合理高效利用和生态环境保护;促进特色主导产业的形成和发展,调整农业生产结构;按现代农业产业化经营体系要求配置其要素组合,同时启动主导产业工程和可持续能力建设工程两类工程建设。     

地膜覆盖结合秸秆深埋对土壤水盐动态影响的微区试验

为了研究地膜覆盖结合秸秆深埋（简称上膜下秸,P S）措施对内蒙古河套灌区盐碱障碍土壤的水盐调控机制,进行了微区试验,以翻耕（T）、地膜覆盖（P）和秸秆深埋（S）为对照,对比分析了不同耕作措施下食葵生育期内土壤水盐时空动态变化。结果表明：（1）P S处理能显著增强耕层（0~40 cm）土壤蓄水能力并可持续保墒,播种时其耕层土壤含水率分别较T、P和S处理高5.13%、3.49%和1.99%,食葵生长前期分别高5.01%、5.87%和2.70%,生长中期也分别高7.53%、11.02%和6.16%。（2）P S处理对耕层土壤具有显著且长效的控盐抑盐效果,播种时其含盐量分别较T、P和S处理低18.37%、20.33%和1.90%,食葵生长前期分别低45.46%、37.63%和39.67%,生长中期分别低17.89%、29.77%和37.22%,生长后期也分别低14.46%、13.90%和19.88%。（3）P S处理可显著降低单位土体积盐量,淡化耕层作用尤为明显。总之,P S可调控、优化土壤水盐分布,为食葵生长创造良好的土壤环境,促进食葵生长发育。     

秸秆隔层与地覆膜盖有效抑制潜水蒸发和土壤返盐

为了揭示秸秆隔层与地膜覆盖的蓄水控盐机理,通过室内土柱模拟试验,研究了浅层地下水埋深条件下秸秆隔层对土壤水分入渗过程以及结合地膜覆盖对蒸发过程和水盐运移的影响。入渗试验设置了均质土（对照）和秸秆隔层处理,蒸发试验在均质土和秸秆隔层处理的土表分别增设覆膜和不覆膜处理。研究结果表明：1）秸秆隔层不但降低了土壤水分入渗速率和湿润锋推进深度,还引起了湿润锋的不稳定性,即优先流现象的出现;2）秸秆隔层能抑制潜水蒸发,对累积蒸发量的抑制率可达75.07%～95.42%;3）秸秆隔层改变了土壤水盐时空分布特征,在入渗过程中可增加土壤含水率,降低土壤含盐量;蒸发过程中可将盐分控制在底土层中,抑制了土壤返盐;4）地膜覆盖可减少土壤水分散失和减弱盐分表聚,而秸秆隔层结合地膜覆盖对潜水蒸发和土壤返盐的抑制效应更强,淡化耕层作用更为明显。该研究结果可为河套灌区农田抑盐、保水和合理的耕作措施的制定提供依据和参考。     

旋耕配合秸秆颗粒还田对土壤物理特性的影响

【目的】针对黄淮烟区植烟田由于化肥投入较高、耕作频繁造成的土壤板结、通透性降低、水稳性团聚体数量下降等土壤物理性质恶化的问题,探讨通过秸秆颗粒还田与耕作方式改善土壤物理性状的可行性。【方法】采用3年田间定位试验,以旋耕+不施秸秆颗粒（RG0）为对照,设置3种秸秆颗粒用量（G1：2 250 kg·hm^-2、G2：4 500 kg·hm^-2、G3：6 750 kg·hm^-2）与2种耕作方式（旋耕：R、深翻：T）的交互处理,分析不同处理对土壤容重、田间持水量、土壤孔隙度、土壤团聚体稳定性的影响。【结果】（1）与RG0相比,3年间RG处理易显著降低0—20 cm土层土壤容重,降幅6.7%—16.5%,而TG处理易显著降低20—40 cm土层土壤容重,降幅3.0%—9.8%,秸秆颗粒高量还田降低比率最高。（2）RG处理提升0—20 cm土层田间持水量的效果显著,其中RG3较RG0提升14.9%（2017年）;增加秸秆颗粒用量提升20—40 cm土层田间持水量显著,其中RG3较RG0提升18.0%（2018年）。（3）RG3与TG3处理显著提高0—20 cm与20—40 cm土层土壤总孔隙度,最高达17.9%与14.6%（2017年）,但仅RG2与RG3处理显著提高20—40 cm土层土壤毛管孔隙度。（4）RG处理在还田后期对0—20 cm土层土壤团聚体稳定性的提升作用显著;>2 mm、小鱼0.106 mm、0.5—1 mm、0.106—0.25 mm与1—2 mm粒级团聚体是影响0—20 cm土层土壤物理性状的主要因子（Exp>66%）,而0.5—1 mm与0.106—0.25 mm粒级团聚体是影响20—40 cm土层土壤物理性状的主要因子（Exp>48%）。【结论】秸秆颗粒用量6 750 kg·hm^-2配合旋耕处理可同时降低0—20和20—40 cm土层的土壤容重,提升持水性能与土壤团聚体稳定性,且聚类分析也表明该处理促使土壤物理特性居于一类水平,是能有效改善当地烟田土壤物理结构的可行措施。     

有机无机肥配施对新垦盐渍荒地玉米养分吸收利用的影响

在甘肃引黄高扬程灌区,设置了氮肥与有机肥配合施用对新垦盐渍荒地玉米产量和养分吸收利用的影响试验。结果表明：施肥能显著提高玉米籽粒产量,增幅在13.4%～168.8%,过量施用氮肥会对玉米叶片造成伤害,影响秸秆产量,肥料配施条件下无论是中氮（300 kg·hm^-2）还是高氮（600 kg·hm^-2）,有机肥的作用都非常突出。玉米植株的养分含量和养分吸收量均随施肥量的增加而显著提高,籽粒是吸氮和吸磷的主体,秸秆是吸钾的主体,有机无机肥配施能促进玉米对氮磷钾养分的吸收。本试验条件下,不同施肥处理的氮肥利用率为14.47%～20.74%,氮肥偏生产力为11.06～25.69 kg·kg^-1,氮肥农学效率为3.04～11.40 kg·kg^-1,氮肥生理效率为20.08～56.63 kg·kg^-1,总体都比较偏低,主要原因是有机肥当季利用率低,对氮素总量的贡献太小。     

不同秸秆隔层材料对河套灌区土壤水盐运移及玉米产量的影响

通过在内蒙古河套灌区设置秸秆隔层试验,研究小麦、玉米2种秸秆隔层材料对土壤水盐运移及玉米产量的影响。结果表明,秸秆隔层处理在整个玉米生育期0～40cm土层土壤含水率变化波动较大,且土壤含水率总体低于不设隔层的对照处理,不同秸秆隔层处理在玉米生长前期土壤含水率差异不明显,但后期玉米秸秆隔层处理土壤含水率低于小麦秸秆隔层。40～80cm土层不同处理土壤含水率变化趋势与0～40cm正好相反,含水率大小依次为玉米秸秆隔层、小麦秸秆隔层、对照。秸秆隔层处理抑制了土壤盐分随水分的向上运移,同时延缓了水分的下渗过程,增强了盐分淋洗效果,玉米秸秆隔层的控抑盐效果好于小麦秸秆隔层。秸秆隔层处理没有明显增产优势,玉米秸秆隔层处理较小麦秸秆隔层处理的玉米产量要略高。     

不同母质发育的土壤对双季稻产量及养分吸收特性的影响

湖南省双季稻区水稻土具有成土母质多样的特点,研究不同母质水稻土下双季稻产量及养分吸收特性,对于湖南省不同母质水稻土上的双季稻产量潜力挖掘及双季稻高产创建的优化布局,具有一定的参考价值。将选自湖南双季稻区6种典型成土母质发育的水稻土置于长沙市郊同一生态条件下,采用池栽定位试验,进行了双季稻稻谷产量及氮、磷、钾养分吸收特性的比较研究。结果表明,不同母质类型水稻土对早稻稻谷产量及双季稻稻谷总产量(早稻+晚稻)的影响极显著(P<0.01),对晚稻稻谷产量的影响不显著(P>0.05)。其中第四纪红土和河流沉积物母质发育的水稻土有利于早稻及双季稻高产,两处理2009-2011年3年平均早稻稻谷产量分别为6896.9 kg hm^-2和6908.3 kg hm^-2,双季稻总产量分别为14 308.0 kg hm^-2和14 446.3 kg hm^-2。花岗岩和紫色页岩不利于早稻及双季稻稻谷产量的增加,2009-2011年3年平均早稻稻谷产量分别为6217.0 kg hm^-2和6180.2 kg hm^-2,双季稻总产量分别为13 635.4 kg hm^-2和13 274.5 kg hm^-2。不同母质类型水稻土对双季稻养分吸收特性的影响不同。第四纪红土、板页岩及河流沉积物处理双季稻氮素总吸收量较高,石灰岩不利于水稻对磷素的吸收。相关性分析表明,早稻氮素吸收量、吸钾量与早稻稻谷产量,双季稻氮素总吸收量与双季稻总产量均显著正相关(P<0.05)。不同母质类型水稻土本身理化性质的差异是造成双季稻稻谷产量及养分吸收规律不同的主要原因。     

动物尸体无害化处理物对油菜生长及重金属富集特征的影响

采用室内盆栽试验,以畜禽养殖场动物尸体无害化处理物为有机肥,研究了单施化肥(NPK)、化肥+单倍有机肥(NPK+M)、化肥+倍量有机肥(NPK+2M)三种施肥方式对油菜生长、叶片生理特性及植株和土壤中重金属积累的影响,探讨施用动物尸体无害化处理物在蔬菜种植方面的安全性。结果表明:与NPK处理相比,NPK+M和NPK+2M处理可显著提高油菜地上部干重50.53%~221.05%(P0.05);同时,NPK+2M处理还可使油菜中叶绿素含量(SPAD)及净光合速率(Pn)显著提高22.85%和21.98%(P0.05);NPK+2M处理条件下三种主要抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性均达到最高,同时膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量较NPK处理显著降低(P0.05)。与NPK相比,NPK+M和NPK+2M处理土壤中Cr、Cu、Cd、Pb的浓度均出现不同程度的增加,其中NPK+2M处理条件下Cr、Cd元素含量与NPK处理相比有了显著提高(P0.05),而Cu、Pb元素含量与NPK处理相比无显著差异(P0.05),NPK+2M处理土壤中Cr、Cu、Cd、Pb含量远低于《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中Ⅱ类土壤污染物限量标准。NPK+2M处理的油菜植株地上部、地下部重金属含量与NPK处理相比均无显著增加(P0.05),其地上部Cr、Cd和Pb含量远低于《食品安全国家标准》(GB 2762—2012)对新鲜蔬菜中重金属污染物含量的限制。     

微生物菌肥对盐渍土壤微生物区系和食葵产量的影响

在内蒙古五原县,以食葵LD5009为供试作物,通过大田试验,研究了不同微生物菌肥产品(包括丹路牌微生物菌肥和丹路牌微生物菌剂)对盐渍土壤微生物、土壤含盐量及食葵产量的影响.结果表明:(1)施用不同产品可降低0～40 cm土层盐分含量;(2)施用不同产品可改善土壤微生态系统,促进土壤微生物繁殖,提高细菌和放线菌的数目,并提高细菌优势菌多样性,且不同产品处理均广泛分布有芽孢杆菌属和假单胞菌属细菌;(3)施用不同产品可极显著提高食葵产量,产量表现为菌剂与无机肥配施＞单施菌肥＞单施无机肥,菌剂配施化肥处理增产可达107.62％;(4)单施菌肥对土壤微生态系统的作用效果较优,但其增产、抑盐效果均不如菌剂配施无机肥处理,不能完全代替化肥产品.     

包膜尿素与普通尿素掺混施用方式对土壤脲酶及春玉米生长的影响

采用大田试验,以不施氮为对照,采用释放期为60 d的包膜控释尿素(30%)与普通尿素(70%)掺混,研究了其不同施用方式(侧施、底施、分层施)对土壤脲酶及春玉米叶片净光合速率、保护酶活性的影响。结果表明:相同施氮水平下,底施处理0~40 cm土壤脲酶活性显著高于侧施和CK,尤其是在春玉米抽雄、灌浆期,但底施与分层施处理间没有显著差异。其中0~20 cm土层底施处理脲酶均值高于分层施、侧施和CK,分别为4.03%、55.94%和58.01%;20~40 cm土层底施处理脲酶均值高于分层施、侧施和CK,分别为3.77%、57.07%和67.37%。各处理植株和籽粒全氮含量变化趋势也基本一致,均表现为底施分层施侧施CK。采用底施处理在抽雄与灌浆期较分层施、侧施和CK叶片净光合速率平均值分别高3.61%、11.42%和33.43%,同时底施还提高了叶片超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性。与分层施、侧施、CK相比,采用包膜尿素与普通尿素掺混底施春玉米产量分别增加0.42%、5.81%、49.23%。采用包膜控释尿素与普通尿素掺混底施效果明显且减少成本,是适宜北京地区推广的施用方式。