云南省(A)ngstr(o)m-prescott辐射模型的参数化研究

现行的太阳辐射通常采用常规数据进行估算.其中,基于日照的(A)ngstr(6)m-prescott公式的估算精度最高、应用最广.但模型应用的关键是如何获得适宜的模型参数.该文采用FAO和Liu等推荐的6种参数化方法,在云南省3个站点应用(A)ngstr(6)m-prescott公式计算太阳辐射值,并与实测值进行比较.结果表明,Liu等的2种方法太阳辐射值的估算效果最好,精度与校正参数相当.二者在昆明和丽江的平均偏差(MBE)、均方根误差(RMSE)及相对均方根误差(PRMSE)分别在-0.28～0.50、2.09～2.39 MJ/(m2·d)及12.4％～15.8％之间.相比之下,FAO推荐值在这两地点预测的MBE、RMSE及PRMSE分别为-0.43～0.84、2.61～5.37 MJ/(m2·d)及17.2％～31.7％,估算精度远低于前两种参数化方法.鉴于目前国内直接使用FAO推荐值的做法还相当普遍,该文结果有助于加深人们对(A)ngstr(6)m-prescott模型参数选择的重要性的认识,进而实际应用中更多地使用校正值或估算值.     

四川盆地夏玉米适宜播期研究

为了探讨四川盆地油菜-夏玉米两熟条件下夏玉米适宜播期,以‘仲玉3号’、‘蠡玉16’和‘成单30’为供试材料,设置4个夏播播期,对玉米的倒伏状况、干物质积累、产量和籽粒品质变化进行了系统研究。结果表明：品种、播期、品种与播期交互作用显著影响玉米根倒率、总倒折率、收获指数、产量和有效穗数,且播期对实际倒伏、收获指数、产量和有效穗数影响大于品种。品种显著影响玉米籽粒的淀粉含量,品种和播期均显著影响籽粒的蛋白质含量,品种对淀粉和蛋白质的影响大于播期。四川盆地油菜-夏玉米模式中,油菜收获后夏玉米贴茬早播,有利于提高玉米抗倒伏能力、收获指数和籽粒产量;兼顾高产和优质目标,5月1日至5月15日播种宜选用‘成单30’,晚播品种宜选用‘仲玉3号’或者‘蠡玉16’。     

GC-C-IRMS分析氨基酸碳氮同位素的衍生化方法及其展望

碳氮稳定同位素在地球科学、生命科学、环境科学、农业科学等各个领域有着广泛的应用。由于同时含有碳氮原子的氨基酸是蛋白质的构成单位,参与机体的代谢,具有重要的生物功能,因此在利用同位素示踪研究中,氨基酸有其重要的研究价值。本文仅就利用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱仪（gas chromatography-combustion-isotope ratio mass spectrometry,GC-C-IRMS）分析氨基酸的碳氮同位素比值的衍生化方法进行总结,比较各种方法的优缺点,以期对于分析氨基酸的碳氮同位素比值的研究工作提供有益的帮助。     

灌溉处理对冬小麦-夏玉米不同品种土壤水分和WUE的影响

在冬小麦-夏玉米轮作下,于2008—2010年采用不同小麦和玉米品种,研究不同灌溉处理下土壤水分动态及对冬小麦和夏玉米水分利用效率(WUE)的影响。2a试验结果均表明,灌水在不同土层的入渗是一个缓慢的过程,大致以1a为周期,冬小麦生长期间,0~60 cm土层土壤水分变异较大,60 cm以下土层土壤水分夏玉米无法利用是导致灌水利用效率低的原因。通过分析冬小麦和夏玉米的WUE表明,抗旱节水品种的WUE随着灌溉次数的增加而减小,而非抗旱节水品种的WUE则相反;抗旱节水品种的产量在适度水分胁迫下变化不大,而耗水量有所减少,非抗旱节水品种在适度水分胁迫时,产量减少幅度较大,致使WUE有减小趋势。因此,在冬小麦-夏玉米轮作的华北地区,选用抗旱节水品种,适度减少灌水次数,可以减少无效灌水的入渗,在不影响产量的情况下,提高WUE。     

不同灌溉施肥措施对夏玉米-冬小麦农田N2O排放和产量的影响

为明确不同灌溉施肥措施下夏玉米-冬小麦轮作农田N_2O的排放特征,寻求既能减少N_2O排放又保证粮食产量的灌溉施肥方法,以华北地区夏玉米-冬小麦轮作农田为研究对象,利用静态暗箱-气相色谱法对土壤N_2O排放特征进行了周年(2015年6月15日-2016年6月12日)观测,探讨了常规施氮量(夏玉米:205.5 kg/hm2;冬小麦:250 kg/hm2)下传统灌溉施肥(FP100%)、滴灌+传统施肥(DN100%)、滴灌水肥一体化(FN100%)以及滴灌水肥一体化下不同施氮量(减氮60%(FN40%)、减氮30%(FN70%)、常规氮量(FN100%)和增氮30%(FN130%))下农田N_2O排放特征及土壤温湿度对农田N_2O排放的影响,另设滴灌+不施氮肥(CK)为对照。结果表明:在夏玉米-冬小麦轮作体系中小麦季农田土壤N_2O排放通量高于玉米季,夏玉米季土壤N_2O阶段排放峰值出现在拔节期和抽雄期;而冬小麦季土壤N_2O阶段排放峰值出现在冬前苗期和拔节期。与FP100%处理相比,FN40%处理在夏玉米和冬小麦季的N_2O平均排放通量分别降低了70.8%和66.7%,N_2O排放总量分别减少了58.7%和66.3%;整个轮作季周年产量没有显著减少,N_2O排放总量显著降低了62.9%(P0.05)。FN40%处理夏玉米季和冬小麦N_2O排放系数分别为0.06和0.01,显著低于其他施肥处理(P0.05)。土壤温湿度均影响农田N_2O排放,但不同处理在夏玉米和冬小麦生长季与土壤温度和土壤湿度的相关性并不相同。综合考虑N_2O排放量和作物产量,研究认为,在华北地区夏玉米-冬小麦轮作系统下,若采用滴灌,则根据作物需肥规律同时采用水肥一体化方式进行施肥才既有增产,又减少农田N_2O排放的效果,并且在滴灌水肥一体化技术下,减少60%施氮量在保障粮食产量的同时,可以有效地减少N_2O排放,是兼顾作物产量及大气环境的推荐管理措施。     

基于双作物系数的旱作玉米田蒸散估算与验证

农田蒸散(ET)准确估算与区分对理解土壤-植物-大气连续系统水分传输动力学过程和调控机制具有重要意义。本研究基于FAO-56 Penman-Monteith(PM)模型计算参考作物蒸散量(ET0),运用双作物系数法计算黄土高原东部地区旱作玉米田2011-2012年蒸散(ETFAO),以同期涡度相关系统实测值(ETEC)作为标准值对双作物系数法计算结果进行评价,并将玉米田ET区分为土壤蒸发和作物蒸腾。结果表明:2011年春玉米生长季ET0、ETEC和ETFAO分别为628、400.3和492.7mm,双作物系数法RMSE、AAE和R~2分别为0.864mm·d~(-1)、0.678mm·d~(-1)和0.755,且R~2达极显著水平(P0.01);2012年三者分别为553、372.6和441.4mm,RMSE、AAE和R~2分别为0.676mm·d~(-1)、0.693mm·d~(-1)和0.781,R~2亦达极显著水平(P0.01),说明双作物系数法在该地区模拟旱作春玉米ET有较高的精度。基于双作物系数法对ET进行区分表明,2011年全生育期土壤蒸发和作物蒸腾分别占ET的36.4%和63.6%;2012年分别占ET的31.7%和68.3%,说明旱作春玉米田ET主要来自春玉米蒸腾。     

基于热交换和集水仿生原理的作物蒸散凝结灌溉技术

根据作物蒸散、热交换、水气凝结、集水仿生学和节水灌溉的原理,系统提出一项农业节水新途径——作物蒸散凝结灌溉。通过创造低温凝结条件,聚集、冷凝作物蒸散发的湿热水气并高效收集,最后回灌到土壤中供根系吸收,如此循环往复,形成闭合的土壤-植物-大气连续体（SPAC）水分微循环。蒸散水气凝结和收集效率,水气回收率、能耗效率是衡量该项技术的关键参数。该技术适合严重缺水但新能源丰富的干旱、半干旱地区,实施方式分温室地源热泵型、空调除湿型和大田仿生集水型3种类型。未来技术研发重点在于高效集水仿生材料的突破和系统结构与运行     

论我国西部地区生态农业的发展战略

农业是西部地区的基础产业,也是导致西部生态环境日趋恶化的根源之一,农业生态环境问题已经演变为社会与经济发展的重大瓶颈。本文系统分析了西部农业与生态环境之间的相互作用关系,阐述了西部生态农业建设的若干战略重点,提出了加速西部生态农业建设的重点技术领域,并论述了相关的政策措施。