Nitrogen Loss from Paddy Field with Different Water and Nitrogen Managements in Taihu Lake Region of China

High rates of nitrogen (N) fertilizer were applied to a paddy field in the Taihu Lake region of China to maximize crop production. Excessive N input has resulted in serious agricultural nonpoint pollution. Water and N management are two important approaches to regulating N loss from paddy fields. This study aimed to determine N losses through ammonia volatilization, runoff, and leaching from a paddy field during the rice-growing season in Taihu Lake region. Field experiments with two water and two N managements were conducted. The N exported to the environment through ammonia volatilization, runoff, and leaching from the paddy field was 37.2 kg N ha^?1 to 102 kg N ha^?1, with ammonia volatilization accounting for 69.6% to 83.5% of N loss. Ammonium and dissolved organic N significantly contributed to N loss through runoff and leaching. Controlled irrigation and site-specific N management (CS) significantly decreased N losses through ammonia volatilization, runoff, and leaching. Compared with the N and irrigation water inputs in traditional water and N management, those generated by controlled irrigation and site-specific N management were reduced by 34.6% to 43.0% and 59.2% to 63.3%, respectively. Moreover, the reduction in N and water input in the CS paddy field enabled the maintenance of high rice yield; it significantly increased N use efficiency by 15.1% to 34.9% and decreased the N exported to the environment by ammonia volatilization, runoff, and leaching by 53.1% to 56.1%. Therefore, the joint application of controlled irrigation and site-specific N management efficiently reduces agricultural nonpoint pollution through N loss from paddy fields.     

步进式水田中耕除草机的研制与试验

为解决水田的除草问题,增加现有机具的作业功能,该文在步进式插秧机底盘结构的基础上,研制了一种步进式水田中耕除草机。该机由步进式插秧机底盘提供动力,主要由机架、传动系统、仿形及耕深调节机构以及复合式除草部件指辊和刀辊等组成,可实现对杂草的拉拔和埋压。田间试验结果表明:该机配备复合式除草部件、工作速度为0.5m/s、除草深度为50mm时,行间除草率为83.7%,伤苗率为4.1%,可在草量多、杂草高的水田中进行有效除草。     

南方双季稻区水稻机械化生产燃油消耗影响因素分析

研究影响南方双季稻区水稻机械化生产燃油消耗的因素,有利于减少农业机械化生产环节的燃油消耗量,降低农业生产成本、提高农民收入和保护生态环境。以南方双季稻区120份有效入户调查资料为样本,采用实证研究和对比分析的方法进行研究。结果表明:南方双季稻区水稻机械化生产的燃油消耗量平均为95.08L/hm2,单位面积的燃油消耗量比北方稻区(黑龙江)高11.80%,比稻麦轮作区(江苏)高9.12%,比日本高59.21%;燃油消耗的影响因素按影响程度从大到小排序为:机具作业环境、机具配置合理度、机具性能、机械化技术和机手受教育年限。研究对于降低该区域的燃油消耗量,降低水稻生产成本有重要的意义。     

基于多时相MODIS数据监测水、旱作物种植面积及空间分布

针对农业信息服务中大范围水田、旱田种植面积信息调查业务的现状与需求,以黑龙江省为研究区,通过分析水田、旱田作物发育期特征、MODIS数据植被指数(NDVI、EVI、LSWI)时序特征,引入积温条件分区构建决策规则,提取检测农田与其他、水田与旱田作物种植的空间分布。以实地调查地面验证点对分类结果进行验证,结果表明,分类结果达到了较高的识别精度,分类结果的总体精度为90.68%,Kappa系数为0.81,其中水稻制图精度为81.13%,用户精度为97.73%;旱地制图精度为98.46%,用户精度为87.07%;与不考虑积温条件相比,分类结果总体精度提高了12.77%,水稻制图精度提高了22.57%,旱地制图精度提高了5.94%。本研究通过引入积温条件,提高了大范围水稻、旱地作物提取精度,具有自动化程度高、分类结果稳定的特点。     

3种提取剂对不同类型土壤重金属的提取效果

为了研究不同提取剂对不同类型土壤重金属的提取效果,选用3种提取剂(DTPA、HCl、EDTA)提取2种母质（红壤、紫色土）发育的稻田土壤（黄泥田、紫泥田）重金属Zn、Pb、Cd和Cu的含量,比较它们的提取效果。结果表明,提取剂的提取量和提取率大小有明显差异。DTPA提取Zn、Pb、Cd、Cu的含量均值分别为135.88、167.20、5.09、17.63 mg/kg;HCl提取Zn、Pb、Cd、Cu的含量均值分别为244.79、299.97、7.74、28.75 mg/kg;EDTA提取Zn、Pb、Cd、Cu的含量均值分别为220.31、490.33、7.22、35.46 mg/kg。3种提取剂对重金属Zn、Cd提取量大小为HCl>EDTA>DTPA,对Pb、Cu提取量大小为EDTA>HCl>DTPA。从元素的提取率看,除黄泥田DTPA提取为Cd>Cu>Pb>Zn外,一般均为Cd>Pb> Cu>Zn。就不同土壤类型而言,黄泥田重金属提取率大小均为EDTA>HCl>DTPA;紫泥田Zn、Cd提取率大小为HCl>EDTA>DTPA,而Pb、Cu为EDTA>HCl>DTPA。黄泥田、紫泥田提取Pb、Cu的提取率均为EDTA>HCl>DTPA。因此不同类型土壤应该使用不同的提取剂,暗示适当提取剂的提取量可以预测糙米中重金属的累积量。     

稻田甲烷排放研究进展

甲烷是一种重要的温室气体,而稻田是甲烷的重要排放源之一。因此,对稻田甲烷排放进行研究具有重要的意义。阐述了稻田甲烷产生、氧化及传输的机理,归纳了稻田甲烷排放的日变化、季节变化、年际变化等规律,重点分析了稻田甲烷排放的影响因子,包括温度、水分、土壤有机质、土壤氧化还原电位、土壤pH、施肥等。     

盘锦稻区水稻超高产栽培技术规程

为合理有效利用盘锦稻区的土地、灌溉水、温度和光照等农业资源,提高水稻产量与稻米品质,减少对稻谷及周边环境的污染;按照无公害水稻生产的相关标准,结合盘锦稻区水稻生产现状,在深入研究水稻定量播种旱育壮秧、定量本株稀植移栽、定量施肥、定量灌溉以及病虫害综合防治等多项技术的基础上,制定了水稻超高产栽培技术规程,从品种选择、整地、育苗、移栽、施肥、灌水、病虫害防治和收获等方面提出了水稻超高产栽培的技术措施,以全面提升水稻综合生产能力。      

水田激光平地机平地铲姿态测量系统的设计

水田激光平地机水平控制作为农田激光平地技术的重要组成部分,其研究过程中首先要解决平地铲实时倾角测量问题.为提高倾角测量精度,设计了平地铲姿态测量系统,采用MEMS传感器集成模块AD1S16300作为惯性测量单元,通过卡尔曼滤波实现传感器信息融合以计算平地铲倾角.分析了姿态测量系统的构成,阐述了两种传感器融合测量实时倾角的方法,基于ARM7 Cotex- M3微处理器设计了姿态测量系统硬件.采用AHRS500GA对该姿态测量系统性能进行了融合算法验证与ADIS16300测量平地铲倾角验证.测试结果表明,该姿态测量系统能在动态条件下准确地测定平地铲实时倾角,可以进一步应用于激光平地机的水平控制之中.     

轴流式脱粒装置脱粒性能的试验研究

利用自行研制的试验台,对切向喂入的水稻轴流脱粒装置进行了多因素的性能试验,得出了脱粒方式、风速、脱粒口开度、喂入量和未脱损失率、跑风损失率、总损失率等性能指标的试验结果。该研究为进一步研究脱粒装置脱粒工艺的优化,提供了理论依据。     

3种不同类型水稻土溶解性有机碳生物降解特性研究

为了解水稻土DOC生物降解特性及其在农田生态系统碳循环中的作用,采用室内培养试验,研究了3种不同类型水稻土（红壤性水稻土、黄泥土、乌栅土）溶解性有机碳(DOC)的含量及其生物降解特性。结果表明：不同类型水稻土DOC含量为31.64~49.25 g/kg,其中乌栅土DOC含量略高于黄泥土,红壤性水稻土最低;经过42天的培养,3种水稻土DOC的生物降解率为54.8%~66.6%,表现为：黄泥土大于乌栅土和红壤性水稻土。3种水稻土DOC降解数据符合双指数衰变模型,DOC分别由降解速率不同的2个库组成：易分解部分（周转时间1~2天）和难分解部分（周转时间64~278天）。培养过程中,DOC溶液中结构较复杂的芳环物质比例前期呈上升趋势,后期趋于稳定略有下降,这与其中易降解组分的降解有关。