黄淮海平原各农业亚区潜在蒸散量变化及其对气候要素的敏感性分析

潜在蒸散量是确定作物需水量的重要依据和基础,客观分析其时空变化及气候成因具有重要意义。本文以国家气象局整编的黄淮海平原40个站点近53a（1961-2013年）逐日气象资料,将黄淮海平原分为6个农业亚区,分别计算潜在蒸散量（ET0）及其对气候要素（气温、相对湿润度、太阳辐射和风速）的敏感系数,并分析其变化特征。结果表明：从各区年、季ET0的平均值看,黄淮海平原各亚区都是夏季ET0最高,秋季和冬季以鲁西平原鲁中丘陵水浇地旱地二熟区（Ⅳ区）最高。从各区年、季ET0变化倾向率看,6个农业亚区夏季ET0均呈显著递减趋势,其中南阳盆地水浇地旱地二熟区（Ⅴ区）减幅最大,而春季ET0表现为燕山太行山山前平原水浇地二熟区（Ⅱ区）和江淮平原丘陵麦稻两熟区（VI区）呈显著递增的变化趋势、冬季Ⅱ区ET0呈现显著递增的变化趋势;从各区年、季ET0敏感系数的平均值和变化倾向率看,春、秋、冬季和年ET0对相对湿度最敏感,夏季ET0对太阳辐射最敏感;ET0对太阳辐射和相对湿度分别呈正向和负向敏感,且敏感性在时间序列上呈减弱趋势;相对湿润度和风速在环渤海山东半岛滨海外向型二熟农渔区（Ⅰ区）、太阳辐射和气温在VI区形成高值区,说明ET0在黄淮海平原Ⅰ区对相对湿润度和风速、在VI区对太阳辐射和温度较敏感。     

N-新戊酰,O-异丙醇酯衍生法分析小麦氨基酸含量与碳氮稳定同位素

以2-氨基己二酸为内标,采用异丙醇和新戊酰氯将氨基酸衍生化成N-新戊酰基,O-异丙醇酯(NPP),利用气相色谱-质谱仪分析了小麦籽粒蛋白质氨基酸含量,同时利用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱仪分析了氨基酸的碳氮稳定同位素组成。结果表明,N-新戊酰基,O-异丙醇酯(NPP)衍生化法可以得到丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸和酪氨酸的较高的回收率(83.3%～104.9%)和较好的线性关系(相关系数为0.994～1.000);此方法还可以得到丙氨酸、甘氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、天冬氨酸/天冬酰胺、苏氨酸、丝氨酸、蛋氨酸、谷氨酸/谷氨酰胺、苯丙氨酸、赖氨酸和酪氨酸的可靠的碳氮同位素比值。此方法可以为今后作物品质、营养和氨基酸代谢的深入研究提供更加有利的手段。     

农业污染防控与水质改善策略

我国水体污染物来自农业的污染负荷约占30%。在提高农产品产量的同时,农业生活及生产活动对环境产生了重大影响,加之农业资源严重短缺,农业污染对人民群众的饮水及粮食安全构成严重威胁。因此,通过对农业污染产生的原因及对水环境影响进行分析,探讨污染防控技术的重点和难点,提出从技术、政策和立法三个角度建立污染防控与改善水质的策略体系,将为确保我国的水安全、粮食安全与可持续发展提供良好的技术保障。     

晋东豫西旱农地区农业持续发展模式和技术体系

一、农业持续发展的基本内涵由于社会的发展和人们对问题认识的深入,人们对农业的认识和发展也经历了许多不同的阶段。在当前情况下,关于农业持续发展的基本含义首先是能够有利于保护现有的自然资源,增加生态系统对外界压力的承受能力和自我调节能力发展,其次是所进行的农业活动和措施不会对环境构成威胁和破坏,能够最大限度地减少生产的废弃物,第三是能够提高农作物的产量和质量,提高生产的经济效益。因此,农业持续发展不但强调眼前生产食物的产量和质量,而且还考虑到农业在未来的发展问题。农业的持续发展是一个系统工程,其主要…     

旱地春玉米草纤维膜覆盖的农田生态效应

试验研究了革纤维膜覆盖旱地农田春玉米及其对土壤理化性状、土壤温度和水分状况及作物生长发育的影响。结果表明,草纤维膜覆盖在改善土壤结构、调节土壤温度、蓄水保墒、促进柞物生长发育等方面效果明星,是解决我国北方旱农地区干旱缺水与土壤瘠薄缺肥的有效途径之一．     

干旱条件下冬小麦不同尺度水分利用效率及其之间的关系

为探讨小麦叶片、单株和群体尺度水分利用效率(分别用WUE_l、WUE_p和WUE_f表示)之间的相关性,以供体亲本京411和轮回亲本晋麦47及其34个近等基因系为材料,利用防雨棚和渗漏池开展模拟干旱试验,鉴定比较材料之间灌浆前期的WUE_l和全生育期的WUE_p,同时监测全生育期群体耗水量,测定籽粒产量,计算WUE_f,进而分析3个不同尺度水分利用效率之间的相关关系。结果表明,34个近等基因系及其父母本之间,WUE_l与WUE_p均存在显著差异,但是大部分近等基因系及其亲本之间产量没有显著差异,群体总耗水量及WUE_f存在极显著差异。经相关分析,WUE_l与WUE_p之间存在极显著正相关关系,R2达0.732 5,而WUE_l和WUE_p与WUE_f之间相关性均很低,R2分别为0.005 3和0.000 4。在干旱条件下,WUE_l可以作为WUE_p的鉴定评价指标,而WUE_l和WUE_p均不能作为WUE_f的鉴定指标。     

优质樱桃番茄高效水氮耦合管理

【目的】水分和氮素是限制作物产量和品质的最重要因素,合理的水肥管理是农业生产高产高效的关键。结合同位素技术研究最优水氮耦合模式,为樱桃番茄生产中合理灌水和施氮,提高番茄果实品质及水分利用效率(WUE)提供科学依据。【方法】以樱桃番茄品种‘千禧’为试验材料,结合稳定同位素技术进行水肥耦合盆栽试验。试验设置3个灌溉水平(W)和3个氮素水平(N),灌溉水平包括90%土壤持水量(充分供水,WH),70%土壤持水量(中度水分胁迫,WM)和50%土壤持水量(重度水分胁迫,WL);氮素水平包括高氮(0.23 g/kg,NH),中氮(0.16 g/kg,NM)和低氮(0.08 g/kg,NL)。试验采用完全随机设计,共9个处理。在灌溉施肥处理60天后收获,分析测定了植株不同部位的生物量及碳、氮、氧同位素含量。【结果】在WH和WM条件下,增加氮素用量使番茄地上部干物质量和叶面积显著增加,增幅分别为19.8%~45.4%和29.4%~106.8%;相同氮素水平下,WH和WM的地上部干物质量和叶面积比WL分别增加24.7%~83.4%和17.6%~90.4%。WHNH处理干物质量和叶面积最高,WMNH处理次之,但后者耗水量低,具有最高的WUE。在WH和WM下,随着氮素用量的增加番茄植株的WUE和氮素含量同步增加。土壤水分水平下降提高了植株的WUE以及δ13C和δ18O,而WUE提高的主要原因是由于叶片气孔的优化调控,植株叶片的δ13C和δ18O可以用于表示灌溉施肥条件下长时间尺度上的WUE信息。WLNM处理提高番茄的糖分含量,而WHNM处理能降低番茄的有机酸含量,从而使番茄口感更好,提高番茄品质。【结论】中度水分胁迫和高氮处理(WMNH)能在促进番茄生长和提高氮素吸收和利用效率的同时减少水分用量,提高番茄的水分利用效率,为本试验的最优水氮耦合处理。     

不同施氮水平下温室番茄叶片反射光谱特征分析

利用便携式光谱辐射仪测定了温室番茄叶片的光谱反射率,研究了不同施氮水平下特定光谱指数与叶片氮含量、光合速率及产量的关系。结果表明,温室番茄叶片的光谱反射率在可见光波段随供氮水平的升高而降低,在近红外波段随供氮水平的升高而增加。随施氮水平的提高,绿峰的蓝移和红边的红移现象明显,而红谷反射率与光合速率之间的关系可用二次方程拟合,相关系数达0.805。番茄叶片氮含量的敏感光谱波段为580~695 nm,740~900 nm,由695 nm、770 nm两个波段构建的高光谱指数(RVI、NDVI)与叶片氮含量的相关性显著。而基于原始光谱数据对番茄产量的估测也可在温室中得到很好的运用,其中光谱指数RV(I710,680)、VARI700和产量的拟合方程最优。     

华北地区气候资源的空间分布特征

应用国家气象局整编的华北地区155个气象站点48a(1961-2008年)的气象资料和中国数字高程模型,对华北地区48a日照时数、年均气温、≥10℃积温、年降水量和春、夏、秋、冬四季降水量等气象资料的空间分布进行分析,得到了华北地区气候资源分布图。结果表明:华北地区年日照时数总体分布为北高南低,气温及≥10℃积温分布为南部高于北部,东部高于西部,降水总体是从南向北递减,四季降水不均匀,主要降水集中在夏季。总体来说,华北南部地区热量及降水资源丰富,而光照资源相对较少;华北北部地区光照和热量资源充足,降水资源相对短缺。     

旱地春玉米田微集水保墒技术研究

根据１９９２～１９９４年在北方旱区农业综合发展研究的寿阳试验区的农田水分平衡定位试验资料，研究分析了旱地春玉米田微集水保墒技术的蓄水保墒效果。结果表明：微集水处理的降水入渗深度比对照增加；微集水处理的０～２００ｃｍ土层的蓄水量，在玉米苗期、需水关键期和成熟收获期均比对照增加；农田微集水保墒技术有调控农田蒸散量的作用；农田微集水保墒技术有明显的增产作用，且在旱年更为显著；微集水保墒技术使水分利用效率高