基于性诱和物联网的草地贪夜蛾成虫种群动态智能化监测

为实现田间草地贪夜蛾成虫种群动态的智能化监测,本研究对本文作者前期研发的基于性诱和物联网的害虫智能监测设备进行了田间应用和评估。研究发现,该智能监测设备的实时采集数据和人工计数数据所反映的草地贪夜蛾高峰期均为9月20日-9月22日、10月14日-10月22日和11月4日-11月6日,自动计数的平均准确率达75.03%;桶形诱捕器仅监测到9月20日-9月22日和10月14日-10月22日这2个高峰期,但整个监测期间桶形诱捕器诱集到的草地贪夜蛾种群数量与智能监测设备监测到的种群数量没有差异(Z=-0.784,P=0.433)。此外,该智能监测设备的实时监测数据表明：草地贪夜蛾成虫具有明显的昼夜活动节律,而且受环境温度影响较大。当日平均温度≥16℃时,大多在18:00后开始活动,晚上12点左右达到活动高峰期;当日平均温度<16℃时,草地贪夜蛾成虫整体活动性不强,但在16:00-16:59和23:00-00:59出现两个活动小高峰期。以上结果表明,基于性诱和物联网的智能化监测可以用于草地贪夜蛾的远程实时测报。     

我国主要粮食作物秸秆还田养分资源量及其对小麦化肥减施的启示

【目的】明确我国主要粮食作物秸秆及其养分资源特征,为秸秆肥料化利用、化肥合理减施及农业绿色生产提供科学依据。【方法】基于《中国统计年鉴》和文献资料数据,估算我国水稻、小麦和玉米秸秆及其养分资源量,分析秸秆和养分资源区域分布特征、养分资源当季释放量以及小麦生产中化肥减施量。【结果】通过文献数据加权估算,我国水稻、小麦和玉米的草谷比分别为1.01、1.14和1.25。2014—2018年,我国三大粮食作物秸秆年均产量为65 386.6万t,其中水稻、小麦和玉米秸秆产量分别占32.3%、22.7%和45.0%。秸秆资源量的73.3%分布在我国华北、长江中下游和东北农区,其中水稻秸秆主要集中在长江中下游农区（50.7%）、小麦秸秆主要集中在华北农区（59.0%）、玉米秸秆主要集中在东北农区（33.7%）和华北农区（30.4%）。我国水稻、小麦和玉米秸秆氮素（N）平均含量分别为0.78%、0.64%和0.85%,磷素（P₂O₅）平均含量分别为0.42%、0.27%和0.53%,钾素（K₂O）平均含量分别为2.31%、1.53%和1.59%,秸秆总养分含量（N+P₂O₅+K₂O）表现为水稻>玉米>小麦。三大粮食作物秸秆养分资源年均量为509.8万t（N）、284.7万t（P₂O₅）和1 183.0万t（K₂O）,不同农区总养分量分布表现为长江中下游（26.0%）>华北（25.4%）>东北（21.3%）>西北（11.1%）>西南（10.5%）>东南（5.6%）。我国水稻、小麦和玉米秸秆还田氮素当季释放率分别为54.9%、51.4%和61.9%,磷素当季释放率分别为60.9%、65.3%和73.0%,钾素当季释放率分别为90.1%、93.3%和92.3%,表现为钾>磷>氮。三大粮食作物秸秆还田养分当季归还量（化肥可替代量）年均值为294.0万t（N）、194.1万t（P₂O₅）和1 083.9万t（K₂O）,总量为1 572万t,其中以玉米秸秆养分（N+P₂O₅+K₂O）当季归还量最高,占当季养分总归还量的44.6%。秸秆还田对我国小麦生产具有较高化肥替代潜力,在小麦一年一作区,小麦秸秆全量还田理论上可替代4.6 kg N·hm ^-2、7.8 kg P₂O₅·hm ^-2和65.3 kg K₂O·hm ^-2的化肥投入量;小麦玉米轮作区,玉米秸秆全量还田理论上可替代小麦生产季39.4 kg N·hm ^-2、28.9 kg P₂O₅·hm ^-2和109.9 kg K₂O·hm ^-2的化肥投入量;稻麦轮作区,水稻秸秆全量还田理论上可替代小麦生产季29.9 kg N·hm ^-2、17.8 kg P₂O₅·hm ^-2和145.1 kg K₂O·hm ^-2的化肥投入量。【结论】我国水稻、小麦和玉米秸秆年均产量分别为21 141.5万t、14 843.1万t和29 402.0万t,总量为65 386.6万t。三大粮食作物秸秆全量还田养分当季释放量为294.0万t（N）、194.1万t（P₂O₅）和1 083.9万t（K₂O）。70%以上秸秆资源和养分当季释放量集中在长江中下游、华北和东北地区。小麦生产区,前茬作物秸秆全量还田理论上可替代 4.6—39.4 kg N·hm ^-2、7.8—28.9 kg P₂O₅·hm ^-2和65.3—145.1 kg K₂O·hm ^-2的化肥投入量。     

播期和播量对冬小麦‘临远8号’产量形成的影响

为确定冬小麦‘临远8号’的适宜播期和播量,采用田间裂区设计,按每小区固定1 m长势均匀的样段,测得不同发育时期小麦群体数量。每小区成熟时选取麦穗30个,测得穗长、穗粒数、结实小穗数。待籽粒晒干后,测得千粒重和籽粒产量。结果表明：（1）小麦群体性状呈现随播期推迟总茎数减少,随播量增大总茎数增多的趋势。（2）随播期推迟,穗粒数和千粒重呈先增加后降低的趋势。随播量增加,穗粒数和千粒重逐渐降低。（3）随播期推迟和播量增加,籽粒产量先增加后降低,10月5日播种,播量为300×10 ⁴粒/hm ²产量最高为8722.58 kg/hm ²,10月12日播种,播量为375×10 ⁴粒/hm ²产量次之为8678.25 kg/hm ²。播期是引起小麦产量和产量结构变化的主要因素。‘临远8号’的最佳播期为10月5日至10月12日,播量为300×10 ⁴粒/hm ²至375×10 ⁴粒/hm ²。     

北方城市10种常见树木凋落叶的分解及养分释放特征

将城市绿化树木凋落叶用作施肥材料直接还田或制备生物质有机肥是实现凋落叶资源化利用的有效途径。采用尼龙网袋法对10种城市绿化树木凋落叶的分解及其养分释放特征进行研究。结果表明:1）N含量以构树凋落叶较高（40.37 mg/g）,P含量以七叶树、构树、樱花和鹅掌楸凋落叶较高（12.92～23.03 mg/g）,K含量以构树和紫叶李凋落叶较高（5.88～6.38 mg/g）;Zn含量以樱花和紫叶李凋落叶较高（18.53～19.95 μg/g）;Mn含量以紫叶李凋落叶较高（65.24 μg/g）;木质素含量以栾树、银杏、青桐和七叶树凋落叶较高（30.18～34.60 mg/g）。2）10个树种中,构树、火炬树和紫叶李的凋落叶分解较快（T为1.02~1.08 a）,栾树、鹅掌楸、樱花、海棠、七叶树和青桐次之（T为1.12～1.18 a）,银杏凋落叶分解较慢（T为1.22 a）。3）凋落叶分解过程中N元素释放较快的为构树、樱花和火炬树凋落叶,青桐凋落叶表现出“富集”的现象;P元素释放较快的为海棠、火炬树、鹅掌楸、构树和樱花凋落叶;对于K元素,除了七叶树和银杏凋落叶释放稍慢（T为1.26～1.43 a）,其他凋落叶释放均较快（T为1.00～1.05 a）。4）相关性检验表明,凋落叶中含有较高的N、P含量有利于凋落叶分解,而凋落叶中含有较高的木质素含量及较大的木质素/N值,则不利于凋落叶的分解。因此,构树凋落叶适宜于制备N肥、P肥和K肥;七叶树、樱花和鹅掌楸凋落叶适宜于制备P肥;紫叶李凋落叶适宜于制备K肥。根据不同凋落叶的养分含量和分解释放特征可以有选择性和针对性地应用于农田施肥或制备生物质有机肥。     

氮肥调控对浙北地区秸秆全量还田稻田土壤及水稻产量的影响

于2016—2017年连续开展大田定位试验,采用随机区组设计,以嘉优中科6号为材料,设置4种施氮水平(以纯N计:N0,不施氮;N1,225 kg·hm^-2;N2,300 kg·hm^-2;N3,375 kg·hm^-2),研究秸秆全量还田下氮肥调控对浙北地区稻田土壤养分、碳库、微生物,及水稻产量的影响。结果表明,在秸秆全量还田下,随着施氮量的增加,稻田土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、碳库和微生物数量呈先增后减的趋势。与N0相比,N1处理的全氮、铵态氮、硝态氮、易氧化有机碳含量分别显著(P<0.05)增加了7.14%、9.86%、54.74%和21.70%;N2处理的全氮、速效钾、铵态氮、硝态氮、可溶性碳、易氧化有机碳、微生物碳、土壤细菌、真菌和放线菌数量分别显著(P<0.05)增加了32.59%、20.16%、12.12%、58.34%、54.45%、29.57%、56.49%、211.16%、241.61%和96.10%; N3处理的全氮、铵态氮、硝态氮、易氧化有机碳、微生物碳含量和真菌数量分别显著(P<0.05)增加了28.57%、16.84%、61.72%、27.45%、49.79%和231.54%。在产量方面,与N0相比,N1、N2和N3处理分别显著增加37.97%~45.47%、41.85%~53.35% 和38.85%~47.57%。在试验设置条件下,秸秆全量还田配施300 kg·hm^-2纯N可以改善土壤养分含量、土壤碳库和土壤微生物活性,增加作物产量。     

1960-2010年安康市暴雨变化特征分析

气候变化导致全球暴雨事件增加,随之引起诸多次生灾害,而安康市作为南水北调中线工程的重要水源区,暴雨变化对该区域水环境安全具有重要影响。利用安康市10个气象站点1960-2010年间的日降雨量资料,采用R/S分析,用以研究全市以及各县区暴雨变化特征。结果表明,研究期内,旬阳、白河二县年暴雨量呈不显著减少趋势,其余各县区均呈不显著增加趋势;除旬阳县和白河县外,其余各县的年暴雨量与年降雨量的比值51年来呈缓慢增大趋势;由于未来宁陕、汉阴二县的暴雨日数减少,其次暴雨量会增大,导致暴雨级别升高,而白河县则刚好相反。研究以期为安康市各县区次生灾害防控政策调整,保障南水北调中线水环境安全提供理论支持。     

滨海区水稻产量与磷肥效率模型的建立

通过分析盘锦地区磷肥的施用情况,研究了土壤高、中、低肥力的田块磷肥的施用效果以及肥料利用的情况,对水田土壤磷肥的供应能力建立了不同的分级指标,探讨了水稻磷肥最适宜的施用量,最后建立了滨海区水稻产量与磷肥效率的模型。主要研究结果如下:将土壤供磷能力分为5个级别,高地力地区推荐最佳施肥量为75~85 kg/hm^2,中地力区域最佳施肥量为81~90 kg/hm^2,低地力区域最佳施肥量为85~95 kg/hm^2,高、中、低地力田块水稻最佳经济施磷量为82.5 kg/hm^2、81.8 kg/hm^2和82.2 kg/hm^2。高地力区域产量效应模型为y=-0.0301x^2+6.1689x+11003.5,R^2=0.5207;中地力区域产量效应模型为y=-0.0312x^2+6.3026x+10941.27,R^2=0.626;低地力区域产量效应模型为y=-0.0311x^2+6.3111x+10920.2,R^2=0.6697。产量肥效模型归结为y=ax^2+bx+c形式,其中b为植株对土壤磷肥的需求程度,c为不施肥情况下的产量,可见土壤肥力越高,产量越高。如果想要提高磷肥的极限利用率,则可以增加有机肥来达到目的。     

Impact of push–pull cropping system on pest management and occurrence of ear rots and mycotoxin contamination of maize in western Kenya

Push–pull involves intercropping of cereals with Desmodium as a “push” crop and planting Napier grass/Brachiaria as the “pull” crop at the border. The technology has been reported to effectively control stemborers, striga weed, and fall armyworm (FAW), and to improve soil nutrition, resulting in increased grain yield. This study evaluated the impact of stemborer and FAW management using this technology on incidence of maize ear rots and preharvest contamination of grains with aflatoxin and fumonisin in western Kenya. The study was conducted during three cropping seasons on maize grown under the push–pull system and as a monocrop. Incidence of stemborer and FAW damage was determined as percentage of damaged plants, while incidence of ear rots was determined as percentage of ears with symptoms. At harvest, fungi were isolated from kernels and aflatoxin and fumonisin were quantified using enzyme-linked immunosorbent assay. Stemborer and FAW damage was significantly (p = .001) reduced by over 50% under the push–pull system. There was also a significant (p < .001) reduction in the incidence of Fusarium verticillioides (60%) and Aspergillus flavus (86%), which was reflected in a reduced incidence of ear rots (50%) with the push–pull system (p = .001). Fumonisin in maize from push-pull farms was significantly (p = .048) reduced (39%) but the technology had no significant (p > .05) effect on aflatoxin. The study showed that push–pull is an effective strategy for managing maize ear rots and fumonisins, and therefore could play a role in improving food safety among smallholder maize farmers in the region.     

草海流域6种林分枯落物水源涵养功能研究

为草海流域水文生态功能调控与植被恢复的物种组合配置提供依据,以贵州威宁草海流域6种林分(云南松林、云南松-滇杨针阔混交林、滇杨林、茶树林、华山松林、杉木林)枯落物作为研究对象,结合实地测量与室内浸泡法,分析比较其枯落物层厚度、蓄积量及涵养水源过程的差异,并通过坐标分析法综合评价其涵养水源的能力。结果表明:6种林分枯落物层总厚度变化范围在1.34~3.26cm之间,蓄积量变化范围在0.62~3.53 t/hm^2之间,最大持水量在0.76~5.57 t/hm^2之间,最大持水率在119.05~207.69%之间,其中,未分解层的厚度、蓄积量与最大持水量显著高于半分解层;持水量、持水速率与浸水时间分别符合方程:Q=alnt+b,R^2>0.82;v=kt^n,R^2>0.98。综合分析结果表明,6种林分枯落物层水源涵养功能从大到小依次表现为:云南松林(0.30)>滇杨林(0.42)>针阔混交林(1.19)>杉木林(1.35)>华山松林(1.51)>茶树林(2.64)。云南松林的蓄积量最大,滇杨林的持水量最大,持水率最大的为针阔混交林。从涵养水源功能的角度,云南松和滇杨可作为草海流域植被恢复的首选树种。     

有压入渗条件下土壤结构与相对稳定入渗率间的关系研究

基于不同土壤结构下的有压入渗试验,分析讨论了土壤结构对稳定入渗率的影响及二者间的数量关系。结果表明,有压入渗条件下,土壤结构由疏松变密实,相对稳定入渗率降低,土壤结构与相对稳定入渗率间很好地符合幂函数关系。