山东省耕地后备资源宜耕性评价

从生态环境、立地条件、区位指标等3个方面选取了9个评价指标,采用极限条件法对山东省耕地后备资源宜耕性进行评价,并分析不同类型耕地后备资源的空间分布特征。结果表明:山东省耕地后备资源面积为2 100.09km~2,仅占山东省土地总面积的1.33%,其他以草地为主。空间分布呈现出不均衡性,东营市和德州市耕地后备资源数量较多,面积分别为266.59和210.91km~2;青岛市、聊城市、淄博市和威海市耕地后备资源较少,占山东省耕地后备资源面积的比例均3%。不同类型耕地后备资源空间分布差异明显。可开垦其他草地和可开垦内陆滩涂空间分布差异相对较小;可开垦盐碱地和可开垦裸地空间分布集聚特征明显;其他可开垦耕地后备资源数量较少,但空间分布差异较大;可复垦采矿用地的空间分布整体上呈现出"西多东少,南多北少"的空间格局。集中连片耕地后备资源面积为576.67km~2,占耕地后备资源总面积的27.46%。相对稀缺、零散破碎化程度较高、空间分布差异显著是山东省耕地后备资源的主要特征。耕地保护不应只注重占补耕地的数量和质量,还应通过适度规模经营等提高对现有耕地的利用效率,因地制宜加强对各类型耕地后备资源的合理保护和高效利用。     

基于能值分析的延安市农业生态系统动态评估

运用能值分析理论和方法,选取1998~2008年的农业原始数据,对延安市农业生态系统的投入产出结构和能值指标进行了分析。结果表明:(1)延安农业生态系统能值投入以可更新和不可更新能值为主;期间能值投入整体呈上升趋势,特别是工业辅助能的增加最为显著;能值产出结构以种植业和畜牧业为主,林业和渔业所占比重较低。(2)可更新能值比较高,环境负载率较低,但呈上升趋势,表明区域环境压力增大。(3)能值投入率、人均能值利用量和人均工业辅助能都在上升,而净能值产出率和能值货币比值则在减少,整体经济发展水平较低,但随着西部大开发战略的实施以及经济技术的进步,经济发展速度较快。(4)农业生产优势度指数较低,产业优势不明显;系统稳定度指数较高,自稳定性强;农业可持续发展能值指数大幅度降低,可持续发展能力增强;表明延安市农业生态系统的发展变化趋势是高效、稳定和可持续的。     

水肥处理对玉米叶片水分利用效率及其光合特性的影响

采用田间小区试验方法,研究了水肥处理对玉米叶片水分利用效率及光合特性的影响。结果表明,在不同的水肥处理下,整个生育期内净光合速率、水分利用效率、叶片气孔导度、蒸腾速率的变化基本一致。在中水(90 m3.hm-2)、中肥(其中N、P、K分别为160、60、110 kg.hm-2)情况下,玉米叶片净光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)在开花期达到最大;叶片气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)在抽雄期达到最大。中水、高肥(N、P、K分别为240、90、170 kg·hm-2)情况下,蒸腾速率与气孔导度之间的相关性显著高于中水、低肥(其中N、P、K分别为80、30、50 kg·hm-2)和中水、中肥处理下的蒸腾速率与气孔导度之间的相关性;蒸腾速率与气孔导度间存在线性关系,呈正相关,气孔导度的变化影响着蒸腾速率的变化。     

玉米不同水肥条件的耦合效应分析与水肥配施方案寻优

利用四元二次回归分析建立了氮肥、磷肥、钾肥、灌水量对玉米光合速率的回归模型,分析了各因素对玉米光合速率的单因素效应、边际效应与耦合效应。各因素对玉米光合速率的影响程度由大到小依次为:灌水量、氮肥、钾肥、磷肥,光合速率随各因素的增加均呈现先增加后减小的趋势。水氮、磷钾、水钾耦合效应显著,其余因素耦合效应不显著。水氮、磷钾耦合对玉米光合速率存在负交互作用,水钾耦合存在正交互作用。建立了玉米光合速率、产量与水分利用效率的多目标优化模型,利用遗传算法对该模型进行模拟寻优,得到的最优水肥组合为:氮肥270.00 kg/hm~2、磷肥60.26 kg/hm~2、钾肥60.02 kg/hm~2、灌水量700.00 m~3/hm~2,该组合下得到的最优玉米光合速率为13.54μmol/(m~2·s),产量为24 520.10 kg/hm~2,水分利用效率为5.14 kg/m~3。     

基于15N示踪技术的不同水肥条件下玉米氮素利用实验

为了研究不同水肥条件下玉米对氮肥的吸收利用情况,试验采用~(15)N示踪技术,通过设置3个灌溉水平(200、400、600 m~3/hm~2)以及5个施氮水平(0、150、200、250、300 kg/hm~2)研究了玉米成熟期各器官对肥料氮和土壤氮的吸收情况,不同水肥处理肥料氮对土壤氮的激发规律以及各处理的氮肥有效率。结果表明:不同水肥条件下玉米吸收肥料中氮素占总氮量的33.32%~43.54%,吸收土壤中氮素占总氮量的56.46%~66.68%。各器官对肥料氮的竞争能力不同,由大到小表现为:籽粒、叶、茎。增加施氮量可以适当提升玉米对土壤中氮素的吸收能力,但过量施氮时必须通过增加灌水量才能使玉米从土壤吸收更多的氮素。当灌水量为400 m~3/hm~2,施氮量为250 kg/hm~2时产量达到1 406 3.04 kg/hm~2,土壤氮库达到平衡状态,既实现了高产又满足环境友好需求。     

东北半干旱区大豆水肥耦合效应盆栽试验研究

为了探讨大豆产量与水肥的关系,采用氮(N)、磷(P)、钾(K)、土壤含水量(W)四因子五水平二次回归设计,于2004年在黑龙江省西部半干旱区甘南县开展了大豆水肥与产量效应的田间试验研究。结果表明:各因素对大豆产量均有影响,其中水分对产量的作用最大,其次是氮、钾、磷。从水分生产函数的角度,平均产量随着灌水量的增加而提高,但是当灌水量达到980 mm时,产量没有提高反而下降。水肥交互耦合效应大小顺序是:N和W>N和P>K和W>P和W>P和K>N和K,其中N和W、N和P的交互作用比较显著,其余的交互作用影响效果不明显。     

Influence of different nitrogen forms application on rice photosynthesis: fluorescence with water-saving irrigation in black soil region of Songnen Plain,Northeast China

In order to study the response of the rice photosynthetic-fluorescence characteristics to the application of different nitrogen forms with water-saving irrigation, by using LI-6400XT-type photosynthetic apparatus and other equipment, the fluorescence parameters, stomatal resistance and photosynthetic-CO₂ response curves of rice were measured at the critical stages under water-saving irrigation methods. Results showed that the change trend of ETR and photochemical fluorescence quenching coefficient (Q_p) with different nitrogen forms were declining–rising–declining. Compared with CK (control treatment), ETR and Q_p with NO₃^? treatment were better than the others, which indicated that this treatment was most advantageous to increasing ETR. The electron flow from PSII oxidation-lateral to PSII was enhanced. The potential quantum efficiency (F_v/F_m) was the lowest at tillering stage and the highest at heading stage. Compared with CK, at heading stage, F_v/F_m with NO₃^?, NH₄⁺ NO₃^? and NH₄⁺ treatments was increased by 1.68, 0.61 and 1.81%, respectively, while NO₃^? and NH₄⁺ played a more important role in promoting the ability to capture light. The change trend of non-photochemical fluorescence quenching coefficient with different treatments was not obvious. During the growth period, the stomatal resistance (R_s) was changed dynamically, reaching the second peak at the jointing stage and the highest peak at the milk-ripe stage, and both were higher than CK. The R_s of different nitrogen forms was as NH ₄ ^+? >?NH₄⁺NO ₃ ^?? >?NO₃^?, which showed that with different nitrogen forms, R_s of NO₃^? treatment was low, stomatal opening was correspondingly greater than the other nitrogen forms, and under the same moisture conditions, this treatment of stomatal opening was more beneficial for gas exchange and external CO₂ flowing into the leaf cells, which could increase photosynthetic physiological response. By fitting the parameters of photosynthetic-CO₂ response curve, it was concluded that the photorespiration rate (R_P) was greater than CK, but it was different for three nitrogen treatments during different periods. Rice light saturation point and apparent carboxylation efficiency (α) of NO₃^? treatment during three growth periods were more uniform, indicating that this treatment had a higher utilization rate for low concentration of CO₂. Maximum photosynthetic rate (P_max) with NO₃^? and NH₄⁺ treatments of the three growth periods was 29.396–31.208 and 28.969–31.371, respectively. The CO₂ compensation point and curve angle (θ) had no stable trend during the whole growth period. Therefore, the nitrogen forms could influence the photosynthetic characteristics of the rice leaves, and the result can provide theoretical guidance and scientific basis for increasing the efficiency of nitrogen utilization.     

烟田细毛蝽Dolycoris baccarum的药剂防治研究

1988～1989年对几种新农药防治烟田细毛蝽进行了大田小区筛选、笼罩和室内试验.结果表明:40%氧化乐果.20%灭扫利、50%辛疏磷+20%灭扫利、80%敌敌畏+20%速灭杀丁,防治效果均在90%以上;两种药剂混合的防治效果比单独使用都有不同程度的提高。以上药剂均可在大面积防治细毛蝽时推广使用。     

作物吸收富集镉研究进展

土壤镉污染已经成为一个重要的环境问题,植物镉的吸收富集已引起全世界学者的关注。回顾和总结了国内外学者对几种作物镉积累的特点,对比分析了它们可食部位镉的富集系数,并提出了植物吸收积累镉的可能的机制及降低植物镉吸收的方法,最后提出了降低植物镉吸收方面存在的问题和对未来的展望,为今后降低植物镉吸收、防治植物镉污染提供重要的理论指导和思路。     

控制灌溉下秸秆还田对稻田土壤氮素组成的影响

为探明控制灌溉模式下秸秆还田与不同施氮量对稻田表层土壤氮素组成的影响,以黑龙江省寒地黑土为研究对象,于2017—2018年进行了田间连续定位试验,试验秸秆还田量设置为有秸秆还田(还田量为6t/hm2)和无秸秆还田2个水平,全生育期施氮量设置N0(0kg/hm2)、N1(85kg/hm2)、N2(110kg/hm2)和N3(135kg/hm2))4个水平,共8个处理。基于氮稳定性同位素技术,分析了秸秆还田后,稻田土壤表层总可溶性氮组分分配比例,铵态氮(NH+4N)、硝态氮(NO-3N)、可溶性有机氮(SON)、δ15N含量变化以及与土壤表层总可溶性氮含量的相关性。2年结果表明：控制灌溉模式下,秸秆还田提高了土壤表层可溶性有机氮占总可溶性氮的比例、氮矿化量以及δ15N含量。施加秸秆各施氮量处理土壤表层SON含量均低于无秸秆处理,其中N3处理土壤表层NH+4N与NO-3N含量较无秸秆N3处理分别降低40.3%、38.7%。与无秸秆处理相比,秸秆还田不仅提高了土壤供氮能力,而且促进了土壤表层总可溶性氮以较稳定的可溶性有机氮形态存在,当施氮量仅为0kg/hm2时,土壤表层氮矿化量与无秸秆处理最高氮矿化量无显著性差异,且随着施氮量的增加,土壤表层氮矿化量显著高于无秸秆处理(P<0.05)。秸秆中δ15N含量高,促使土壤表层富集δ15N,施加秸秆N1、N2处理土壤表层δ15N含量与无秸秆N2、N3处理无显著性差异,N3处理土壤表层δ15N含量显著高于无秸秆处理(P<0.05),而且连续2年秸秆还田,导致土壤表层总可溶性氮与铵态氮(NH+4N)、硝态氮(NO-3N)、可溶性有机氮(SON)以及δ15N的相关性发生变化。研究结果可为东北地区推行秸秆还田的可行性提供科学依据,对保障东北地区农业水土资源可持续利用具有重要意义。