土壤基质势调控对温室滴灌番茄土壤水分分布和产量的影响

【目的】指导设施蔬菜生产中科学合理地利用滴灌技术进行灌溉。【方法】采用小区试验的方法,以冬春茬番茄为研究对象,布置了7个不同土壤基质势阈值的试验,在番茄开花坐果期和结果期分别控制滴头正下方20 cm深度土壤基质势在-15和-15 kPa(S1)、-15和-30 kPa(S2)、-15和-45 kPa(S3)、-25和-25 kPa(S4)、-30和-15 kPa(S5)、-30和-30 kPa(S6)以及-30和-45 kPa(S7),研究了日光温室滴灌土壤基质势调控下土壤水分随时间变化及空间分布的规律,以及番茄产量、畸形果率和灌溉水利用效率等。【结果】①控制滴头正下方20 cm深度土壤基质势可以明显影响0～100 cm深度土壤水分状况。②在番茄开花坐果期,当土壤基质势阈值控制在-30 kPa或更高时,番茄根系主要吸收利用0～60 cm深度以上范围的土壤水分,70 cm深度以下土壤水分基本不变,0～60 cm深度土壤体积含水率平均为28.6%,为田间持水率的84%,60～100 cm土壤体积含水率平均为36.2%,为田间持水率的90%。③番茄进入结果期后,当土壤基质势阈值控制在-25～-15 kPa时,整个土体土壤含水率基本保持在田间持水率的77%～91%,根系主要吸收利用0～60 cm深度以上范围的土壤水分,70 cm深度以下土壤水分消耗缓慢;当土壤基质势阈值降低到-45～-30 kPa时,根系吸收利用到80～100 cm深度的土壤水分,整个土体土壤含水率不断降低,降低到田间持水率的60%～66%。④不同处理番茄产量、畸形果率和灌溉水利用效率有明显差异,其中S3和S7处理番茄产量高,S5处理产量低;S1、S3和S4处理的畸形果率大,S6和S7处理的畸形果率低;S1处理的灌溉水利用效率最低,S7处理的灌溉水利用效率最高。【结论】日光温室少量高频滴灌条件下,当滴头正下方20 cm深度土壤基质势阈值开花坐果期控制在-30 kPa、结果期控制在-45 kPa时,整个土体土壤水分状况基本良好,番茄的产量高,畸形果率低,灌溉水利用效率高。     

近57年中国北方气候干湿变化及与太平洋年代际振荡的关系

利用中国北方424个气象站点1960—2016年逐日地面观测资料,应用联合国粮农组织(FAO)Penman-Monteith模型计算潜在蒸散(ET0),基于降水量和潜在蒸散计算的湿润指数研究了1960—2016年中国北方干湿气候时空变化特征,分析了太平洋年代际振荡(PDO)对气候干湿变化的影响。结果表明:北方总体干湿变化不显著,空间上表现为西北、青藏高原、内蒙古湿润化而华北干旱化的特征。极端干旱区面积显著缩小,干旱区、半干旱区则明显扩张,表明气候敏感区域在扩张。极端干旱区和干旱区显著变湿润,半干旱区有变湿润的趋势。1960—1990年至1991—2016年,北方经历了变湿润的过程。西北西部、青藏高原湿润化趋势明显,极端干旱—干旱区的界线呈西界东移、南北界线收缩的变化。干旱化趋势主要发生在华北和东北部分地区,华北黄河沿线一带半干旱—半湿润区界线向东南方向扩张。东北中部和西北西部由于降水增加而ET0减少,气候变湿润。华北中西部、内蒙古东部和东北部分地区降水减少、ET0增加,气候变干旱。在PDO暖位相,西北、东北北部及内蒙古东部地区地表气候偏湿润;在PDO冷位相,地表气候偏干旱。而华北则相反。     

马龙植烟土壤 pH值分布特征及其主控因素研究

为探明马龙植烟土壤pH值状况,为马龙烟区土壤保育提供科学依据,在马龙烟区采集土壤样品214个,利用多元统计学和地统计学方法分析了土壤pH值空间变异及其影响因素。结果表明:描述性统计结果显示,马龙植烟土壤pH值平均为5.43,pH值小于5.5的植烟土壤占61.21%,pH值大于5.5的植烟土壤占38.79%;各县植烟土壤pH均值在5.18～5.66。地统计分析结果显示,植烟土壤pH值空间结构为指数模型,空间变异主要由随机因子和结构因子共同决定,空间分布表现为不同等级插花状分布。影响因素的分析结果显示,有效钙、有效镁、土壤类型、碱解氮、土壤质地、有效硫是影响植烟土壤pH值的主控因素,6项指标对植烟土壤pH值的累计解释能力达86.2%,其中以有效钙的独立解释最大,可解释其变异的50.9%,土壤有效钙含量为主要控酸因子;土壤碱解氮含量为土壤主要致酸因子。本研究结果为酸性植烟土壤改良提供了理论依据。     

慈利县重点公益林生态系统服务功能评估

研究以慈利县重点公益林为研究对象,基于森林生态连清技术体系,利用慈利县 2013 年森林 资源二类调查数据以及湖南慈利森林生态系统国家定位观测研究站长期监测的数据以及研究成果,对慈 利县重点公益林生态系统服务功能进行评价。结果表明：慈利县重点公益林生态服务功能总价值按大小 排序为涵养水源（23.70 亿元 / a）＞生物多样性保护（12.36 亿元 / a）＞固碳释氧（6.68 亿元 / a）＞净化 大气环境（2.46 亿元 / a ＞保育土壤（2.07 亿元 / a）＞林木营养积累（0.30 亿元 / a）,涵养水源功能是森 林最重要的生态服务功能,其价值量约占总价值量的 50%。按不同优势树种组分,栎类、灌木林生态服 务功能价值量相比于其他树种组较大,而针叶类树种虽然面积相对来说较小,但是它们的生态服务功能 价值并不低,可以考虑将部分阔叶林分改造为针阔混交林,以提升慈利县重点公益林生态服务价值。慈 利县重点公益林生态服务功能总价值为 47.57 亿元 / a,相当于当年慈利县财政总收入 9.01 亿元的 5.28 倍,表明公益林在改良生态环境、维持社会经济可持续发展中可以发挥巨大的作用。     

Pedotransfer functions for estimating the field capacity and permanent wilting point in the critical zone of the Loess Plateau,China

Journal of Soils and Sediments - Field capacity (FC) and permanent wilting point (PWP) are important physical properties for evaluating the available soil water storage, as well as being used as...     

基于GF-1影像的沿淮地区冬季耕地撂荒遥感调查应用

耕地作为一种稀缺资源对国家和农民来说都具有极其重要的意义,但随着市场经济的深入和农村经济的发展,农村耕地撂荒现象时有发生,撂荒耕地必然导致土地资源浪费,影响到中国粮食安全和农民增收,也不利于农村经济社会稳定发展。沿淮地区是安徽省乃至全国重要的商品粮生产基地,但近年来冬季撂荒情况日益严重。该文拟选取安徽省霍邱县,利用2015、2016、2017三年冬小麦生长期内的GF-1卫星16 m多光谱影像,提取霍邱县冬季作物种植的空间分布和面积,通过多年数据对比,来分析霍邱县近年冬季耕地撂荒情况。结果显示:2015、2016、2017三个年度冬小麦种植面积分别为937.72,821.79,608.91km~2。参照2015年度冬小麦种植情况,2016年度冬季撂荒面积115.93 km~2、占比12.36%,2017年度冬季撂荒面积328.81 km~2、占比35.06%。结合实地调研分析,霍邱县近年来冬季撂荒面积不断增大的的主要原因有农田排灌等水利设施不足、稻茬麦效益低、外出务工等。而2017年度撂荒面积明显增加的直接原因是冬小麦播种期间,出现连续阴雨异常天气,低洼地区田间积水严重,致使冬小麦无法播种,被动撂荒。该文的研究可以为沿淮地区冬季撂荒遥感调查提供技术参考。     

鸡粪生物炭表征及其对水和土壤镉铅的修复效果

采用缺氧控温法,在200、400、600和800℃条件下制备鸡粪生物炭(BC200、BC400、BC600和BC800),利用比表面积及孔径分析仪(BETacceleratedsurfaceareaandporosimetrysystem)、扫描电镜(scanningelectron microscopy)、透射电镜(transmission electron microscope)、傅里叶红外光谱仪(Fourier transform infrared spectroscopy)等对其理化性质和结构特征进行表征,并研究了鸡粪不同温度处理下生物炭对水体和土壤中Cd、Pb污染修复效果。结果表明,鸡粪生物炭灰分含量、pH值、BET比表面积及孔径随热解温度的升高而增加,表面出现大量无规则的孔隙结构,且以介孔为主,而生物炭产率则随温度升高而显著降低(P0.05)。鸡粪生物炭对Cd2+、Pb2+的吸附分为快速吸附和慢吸附2个阶段,Elovich模型能更好地模拟Pb2+、Cd2+的动力学过程,平衡时最大吸附量分别达到52.02 mg/g (BC600)和242.59 mg/g (BC800)。添加鸡粪生物炭显著提高了土壤pH值(P0.05),而TCLP提取态Pb、Cd含量降低,最大较对照分别降低16.5%和14.5%。与对照相比,鸡粪生物炭不同程度上降低了Pb、Cd弱酸提取态、可还原态以及可氧化态比例,其残渣态比例则分别增加了5.49%～15.14%和2.51%～6.30%。综上所述,鸡粪生物炭对重金属Pb、Cd具有较强的钝化效果。     

多规合一视角下县域永久基本农田划定方法与实证研究

科学合理划定县域永久基本农田是当前中国为提高国家粮食安全保障能力、保障农民切实利益和实施藏粮于地作出的重大战略举措。针对现行各规划间由于期限错配、标准各异、边界冲突和管理混乱造成永久基本农田"划不下、管不住、建不好、守不牢"等问题,基于"多规合一"视角和顺序递进式划定思路,论文提出了一套县域永久基本农田划定的方法体系。首先,在核实地类利用状态和协调各规划冲突的基础上,将城镇周边利用等指数高于区域平均值的耕地优先划定为城镇周边永久基本农田;而后,从耕地质量条件、交通区位条件、农业生产条件和地块空间形态等方面构建多因素综合评价指标体系,在其他耕地区内利用综合得分最优法划定永久基本农田保护区域。研究结果表明:1)扣除耕地中不符合基本农田划定利用状态准则、用途管制规则和预留的开发用地,进一步提高了基本农田的稳定性和科学性;2)分步骤划定城镇周边和其他耕地区内永久基本农田,有利于合理控制城镇规模,构筑城镇绿色生态空间;3)永久基本农田方案落实了"总体稳定、局部微调、应保尽保、量质并重"的划定原则,在约束指标上满足了国家相关政策要求,在质量控制指标上也优于调整前。     

根施5-氨基乙酰丙酸对亚适宜温光下黄瓜幼苗生长的影响

为缓解亚适宜温光环境对黄瓜幼苗生长产生的不利影响,以中农26号为试验材料,研究亚适宜温光下根施不同浓度5-氨基乙酰丙酸(ALA)对黄瓜幼苗生长和生理特性的影响。结果表明,亚适宜温光下,根施5 mg·L^-1 ALA可以显著提高黄瓜幼苗的全株干重、壮苗指数和根系活力,与对照相比,黄瓜幼苗全株干重和壮苗指数分别提高了32.5%和47.1%,根系活力提高了95.0%。根施5 mg·L^-1 ALA能够显著增加幼苗叶片叶绿素和ALA含量,与对照相比,总叶绿素和ALA的含量分别提高了49.5%和55.7%。根施5 mg·L^-1 ALA黄瓜幼苗的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)分别较对照提高了22.9%和42.2%。根施5 mg·L^-1ALA后,抗氧化酶活性显著提高,叶片和根系的丙二醛(MDA)含量分别比对照降低了35.3%和18.1%。同时,根施适宜浓度的ALA对矿质元素的吸收和运输产生有一定影响,但对叶绿素合成过程中相关基因的表达无明显调控作用。本研究为缓解黄瓜幼苗亚适宜温光伤害提供了新方法,也为ALA在设施农业上的应用提供了技术支持。