化肥施用强度对中国粮食单产的影响分析——基于省级面板数据的分位数回归

在分析中国粮食作物化肥施用特征的基础上,运用分位数回归模型探究了1994年以来化肥施用强度对早籼稻、中籼稻、晚籼稻、粳稻、小麦、玉米6种粮食单产水平的影响。研究表明:1)中国粮食作物的化肥施用强度增长具有明显的阶段性特征;6种粮食作物的化肥施用强度持续增加,且均超出国际安全施用标准;小麦与玉米的化肥施用强度显著高于水稻;部分品种的化肥施用强度已出现优势产区和非优势产区、东中西部的区域差异。2)粮食作物的化肥施用强度与其单产水平具有显著的关联效应。3)晚籼稻、粳稻和玉米的化肥施用强度对其单产仍存在正向作用,但已呈现边际效用递减特征;小麦、早籼稻和中籼稻的这种影响不再显著,已有过度施用特征。今后在坚持化肥施用零增长前提下,注重科学施用化肥、有效提高化肥利用率,在保障粮食安全与促进农业可持续发展之间达成平衡,是坚持中国特色农业现代化道路的必然要求。     

我国农药使用强度的演进特征与省际收敛——基于1991-2014年省级面板数据的分析

推进农药减量使用和科学使用,是保障农业生产安全、农产品质量安全与生态环境安全和实现农业可持续发展的内在要求。在分析1991-2014年我国农药使用强度演进特征的基础上,分别对全国、东部地区、中部地区和西部地区农药使用强度的省际收敛情况进行了检验。研究结果表明：全国及各省份农药使用强度均显著提高,东、中、西部地区省份的农药使用强度总体上依次递减;各地区农药使用强度最高省份和最低省份的绝对差距均进一步扩大,且东部地区省份的绝对差距显著大于中部地区省份和西部地区省份;全国及各地区省际绝对σ收敛趋势不具有一致性,全国各省份和西部地区省份的农药使用强度绝对差距未显著缩小,中部地区省份显著缩小,东部地区省份则显著扩大;全国及各地区省际绝对β收敛和条件β收敛趋势具有一致性,初期农药使用强度较低省份的农药使用强度增长速度更快,离自身稳态值越远的省份农药使用强度增长速度也越快;与东、西部地区省份相比,中部地区省份农药使用强度的收敛速度要更快。最后,提出开展区域性综合防治、推行可持续防控、加强监测预警等科学有效控制农药使用的政策建议。     

苹果根系生理和叶片光合对地面不同覆盖物的差异反应

【目的】揭示苹果根系和叶片对地面覆盖稻草苫等材料的差异性反应,为果园地面合理覆盖提供依据。【方法】于春季将稻草苫、农用地毯、园艺地布和透明塑料膜覆盖在3年生‘红星’苹果树地面,以清耕为对照,于翌年仲春、夏末、中秋和初冬调查根系活力、根系一氧化氮（NO）生成速率、根系硝酸还原酶（NR）和一氧化氮合酶（NOS）活性以及叶片净光合速率（Pn）等生理参数的变化,在秋冬季分析植株生长量及根系构型等。【结果】苹果根系活力、根系NO生成速率和叶片Pn等生理变化对4种覆盖物的反应存在明显的季节差异。春季,4种覆盖物均提高了根系活力、根系NR和NOS活性及NO生成速率,其中透明塑料膜和农用地毯的效果更显著;夏季,稻草苫和农用地毯覆盖显著提高上述所测根系生理参数值,而透明塑料膜使这些参数值显著降低;秋季,4种覆盖均显著提高根系NR和NOS活性;初冬,稻草苫、农用地毯和园艺地布覆盖均显著提高所测根系生理参数值。除了春季,4种覆盖物对根系生理参数的提高,均以稻草苫的效果最显著。4种覆盖物均降低根系生理参数的变异性,其中,农用地毯覆盖下各参数变异最小,透明塑料膜覆盖下变异最大。4种覆盖物均显著提高夏末、中秋和初冬的叶片Pn及秋季叶片水分利用效率（WUE）,增大初冬根系表面积、直径、总长度、体积和根系分形维数,促进新梢生长和干径增粗,稻草苫和农用地毯的效果更显著。稻草苫改善根系生理特性和根系形态构型,提高夏秋季叶片Pn及促进植株生长的效果最突出;农用地毯对根系分形维数的提高与稻草苫相近且高于园艺地布和透明塑料膜,对根系生理变化的稳定作用最突出;园艺地布对夏秋季叶片Pn的提高作用仅次于稻草苫,对根系生理参数的稳定效果不及农用地毯;透明塑料膜在夏末和中秋季节降低根系活力,对秋季叶片WUE的提高及对植株生长的促进作用最小,对根系生理变化的稳定作用也最小。【结论】从改善苹果根系活力和根系构型、提高叶片光合作用和水分利用效率、促进植株生长及稳定根系生理变化的综合效果看,稻草苫的覆盖效果最好。     

华南主要树木丛枝菌根真菌物种多样性调查研究

为调查华南地区丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza,AM）真菌的物种多样性与资源分布状况,本研究对该区域红花羊蹄甲（Bauhinia blakeana）、黄梁木（Neolamarckia cadamba）、构树（Broussonetia papyrifera）、尾叶桉（Eucalyptus urophylla）和杧果（Mangifera indica）5种主要树木AM真菌侵染状况进行研究,通过形态学特征及核糖体18S rRNA基因序列分析鉴定AM真菌种类。结果表明:1）5种树木均能形成丛枝菌根,红花羊蹄甲和尾叶桉为疆南星型（Arum-type）,杧果、构树和黄梁木为重楼型（Paris-type）。红花羊蹄甲和杧果的菌根侵染率高、孢子密度大,构树、黄梁木和尾叶桉的AM真菌侵染率和孢子密度相对较低。2）鉴定出AM真菌5属8种,分别为无梗囊霉属（Acaulospora）的浅窝无梗囊霉（Acaulospora lacunosa）和刺无梗囊霉（Acaulospora spinosa）,斗管囊霉属（Funneliformis）的摩西斗管囊霉（Funneliformis mosseae）,根孢囊霉属（Rhizophagus）的根内根孢囊霉（Rhizophagus intraradices）,以及球囊霉属（Glomus）的3种Glomus spp.和硬囊霉属（Sclerocystis）1种Sclerocystis sp.。3）球囊霉属的AM真菌广泛分布在红花羊蹄甲、杧果和构树根际,刺无梗囊霉分布在杧果和尾叶桉根际,摩西斗管囊霉为优势种,分布在构树和黄梁木根际;而浅窝无梗囊霉和硬囊霉只分布在1种树根际,表明其宿主专一性相对较强。结果显示华南树木根际土壤中AM真菌物种多样性较高,同时本研究为深入研究该地区林木根际AM真菌功能多样性提供了初步科学依据。     

秸秆还田下生物炭和硫酸铵对稻田N2O和CH4排放的影响

【目的】以江淮地区麦茬稻田为对象,研究秸秆还田下不同施肥处理对稻田N2O和CH4排放的影响,并结合水稻产量计算不同处理综合温室效应（GWPs）和温室气体强度（GHGI）。【方法】试验采用裂区设计,主处理2个水平,为秸秆还田（S）和秸秆移除（NS）,副处理4个水平,分别为不施氮肥（CK）、传统施肥（T0）、生物炭与尿素配施（T1）和单施硫酸铵（T2）,共计8个处理,采用静态暗箱GC气相色谱法检测不同处理稻田N2O和CH4排放通量,测定土壤温度、湿度和无机氮含量,统计水稻产量,计算综合温室效应和温室气体强度。【结果】无论是秸秆还田还是移除条件下,除CK外,其他施肥处理的 N2O和CH4排放通量都会在基肥和追肥施用后出现峰值。无论秸秆还田与否,与传统施肥处理相比,生物炭与尿素配施和单施硫酸铵处理均能显著降低N2O和CH4累积排放通量。在秸秆还田和移除条件下,与传统施肥处理相比,生物炭与尿素配施处理均会导致水稻产量显著降低,但会提高土壤NO-3含量,增加对周围水体污染的风险。在秸秆移除和还田条件下,与传统施肥处理相比,单施硫酸铵均能显著增加水稻产量,增幅分别为12.27%和7.78%。与秸秆移除相比,秸秆还田条件下单施硫酸铵会显著促进N2O排放,但显著降低CH4的排放以及综合温室效应和温室气体强度。【结论】在目前秸秆还田造成CH4排放增加的背景下,用硫酸铵替代尿素能显著降低CH4排放,并提高水稻产量,降低综合温室效应,施用效果最佳。     

机器学习在近红外光谱法判别鲍鱼品种研究中的应用

为解决市场上鲍鱼产品缺乏科学分类方法的问题,利用近红外光谱分析技术结合机器学习方法对鲍鱼快速分类进行研究,使用MicroNIRTM1700便携式近红外光谱仪采集3种鲍鱼,即绿盘鲍(25只)、红壳鲍(31只)、皱纹盘鲍(35只)的光谱数据,采用CART算法建立鲍鱼分类决策树模型,以模型对测试集样本的预测准确率衡量决策树模型优劣,分裂策略为在每个节点处选择Gini不纯度最大的方式进行分裂,通过交叉验证控制决策树深度。结果表明,对训练集180条光谱建立模型,采用5折交叉验证,模型准确率为90.00%,对测试集93条光谱的预测准确率为90.32%。本研究方法可以很好地区分绿盘鲍、红壳鲍和皱纹盘鲍,满足鲍鱼现场快速分类的需求。     

果园风送喷雾机风送系统研究现状与发展趋势

在果园管理工作中,病虫害防治是极其重要的一环。近些年,我国果园风送式喷雾机得到了巨大发展,有效提高了农药利用率,降低了农药对农作物的影响,减小了环境污染问题。本文阐述了果园风送喷雾机研究进程,分析了喷雾机风送系统,以期为我国果园风送喷雾机的研发提供参考。     

油菜-水稻轮作模式下油菜季氮肥投入与水稻季氮肥运筹对杂交籼稻光合生产力及产量的影响

【目的】探索油菜季氮肥投入与水稻季氮肥运筹对杂交籼稻光合生产力及产量的影响,为水旱轮作模式下水稻适宜的氮肥运筹方式提供理论和实践依据。【方法】以杂交籼稻‘F优498’为试验材料,研究油菜季2种氮肥投入量(常规施氮:180 kg·hm~(-2),减量施氮:150 kg·hm~(-2))、水稻季150 kg·hm~(-2)施氮量基础上3种氮肥运筹模式[M1—m(基肥)∶m(分蘖肥)∶m(穗肥)=2∶2∶6,M2—m(基肥)∶m(分蘖肥)∶m(穗肥)=3∶3∶4,M3—m(基肥)∶m(分蘖肥)∶m(穗肥)=4∶4∶2]对杂交稻光合特性、干物质积累与转运和产量的影响。【结果】相对于常规施氮,油菜季减量施氮影响了杂交稻齐穗期光合特性但没有达到显著水平;水稻季M1、M2、M3处理杂交稻齐穗期和齐穗后15 d的光合生产力均增加;油菜季减量施氮和水稻季M3运筹模式杂交稻的光合速率增幅最大。油菜季减量施氮处理杂交稻齐穗期和成熟期茎鞘干物质质量、转化率和产量均增加;水稻季M1、M2、M3处理杂交稻齐穗期茎鞘干物质质量和产量增加;油菜季减量施氮和水稻季M3运筹方式干物质积累增幅最大。【结论】油菜季减量施氮和水稻季M3运筹方式可增强杂交稻生育后期光合性能,提高杂交稻叶面积指数,增加杂交稻干物质积累与转运,从而提高杂交稻产量,为本研究最佳处理。     

长期施用沼肥对设施菜田土壤养分和盐分累积量的影响

为研究规模养猪场沼液沼渣在农田施用对土壤养分及盐分含量累积的影响,以安康市某养猪场农业园区施用沼液设施菜田土壤为研究对象,以当地常规施用化肥设施菜田为对照,定点采集施用沼肥区和对照区0 a、1 a、3 a、5 a和7 a的设施菜地土壤,分别测定土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全铜、全锌质量分数及电导率和pH。结果表明,随着沼液沼渣施用年限的增加,土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全铜、全锌质量分数和电导率均相应增加,7 a后分别达96.1 mg/kg、91.5 mg/kg、73.7 mg/kg、11.9 g/kg、118.5 mg/kg、263.4 mg/kg和0.366 mS/cm,分别是未施用沼液沼渣土壤中各成分含量的3.4倍、1.5倍、3.3倍、1.3倍、3.9倍、1.88倍和4.74倍,说明施用沼液沼渣能有效增加土壤养分含量,同时土壤养分和盐分快速累积,对土壤环境带来较大的污染风险。     

除草剂减量施用对麦田杂草的防治效果及对叶绿素SPAD值的影响

探讨除草剂减施对麦田杂草的防治效果,以及对小麦生长过程中叶绿素SPAD值变化的影响。结果表明,药后45 d,10%苯磺隆WP 9.00 g/hm~2处理(减施60.00%)、10%苯磺隆WP 9.00 g/hm~2+5%(唑啉草酯+炔草酯)EC 30.00 g/hm~2处理(减施60.00%)、7%双氟·炔草酯OD 63.00 g/hm~2处理(减施25.00%)和28%唑草·苯磺隆WP 16.80 g/hm~2处理(减施33.33%)对麦田阔叶杂草的鲜质量防效分别为98.64%、98.99%、98.54%和98.68%,表明除草剂减量施用对麦田杂草仍具有较好的防效。施用除草剂后,小麦叶片叶绿素SPAD值呈现先下降再上升的趋势。药后3 d、5 d、7 d,28%唑草·苯磺隆WP 33.60 g/hm~2处理(增施33.33%)小麦叶片叶绿素SPAD值显著低于7%双氟·炔草酯OD 63.00 g/hm~2处理(减施25.00%)、10%苯磺隆WP 9.00 g/hm~2处理(减施60.00%)和空白对照(CK)的叶绿素SPAD值,低于其他处理的叶绿素SPAD值。