TRANSFORMATION OF AGRICULTURE ON THE LOESS PLATEAU OF CHINA TOWARD GREEN DEVELOPMENT

● Agriculture on Loess Plateau has transformed from food shortage to green development. ● Terracing and check-dams are the key engineering measures to increase crop yields. ● Agronomic measures and policy support greatly increased crop production. ● Increasing non-agricultural income is a key part of increasing farmers’ income. ● Grain for Green Program had an overwhelming advantage in protecting environment. Loess Plateau of China is a typical dryland agricultural area. Agriculture there has transformed from food shortage toward green development over the past seven decades, and has achieved world-renowned achievements. During 1950–1980, the population increased from 42 to 77 million, increasing grain production to meet food demand of rapid population growth was the greatest challenge. Engineering measures such as terracing and check-dam were the crucial strategies to increase crop production. From 1981 to 2000, most of agronomic measures played a key role in increasing crops yield, and a series of policy support has benefited millions of smallholders. As expected, these measures and policies greatly increased crop production and basically achieved food security; but, low per capita GDP (only about 620 USD in 2000) was still a big challenge. During 2001–2015, the increase in agricultural and non-agricultural income together supported the increase in farmer income to 5781 USD·yr^–1. Intensive agriculture that relies heavily on chemicals increased crop productivity by 56%. Steadfast policy support such as “Grain for Green Program” had an overwhelming advantage in protecting the natural ecological environment. In the new era, the integration of science and technology innovations, policy support and positive societal factors will be the golden key to further improve food production, protect environment, and increase smallholder income.     

加入WTO对重庆市粮食产业发展的影响与对策研究

通过对中国加入WTO后在粮食产业发展上面临的国内外形势的比较分析，指出了我国粮食产业发展在加入WTO的新形势下如何发展的问题，同时结合重庆市粮食生产情况，为重庆市粮食产业发展提出了一系列的建设性意见和对策，以应对加入WTO对我国及重庆市粮食产业带来的冲击，对把握重庆市粮食产业的发展方向有一定的指导意义。     

在实验室饲养条件下花鼠日食量与食物种类的关系

为了掌握花鼠(Eutamias sibiricus)日食量和食物种类的关系,在实验室饲养条件下对花鼠的日食量和食物种类的关系进行了研究。结果表明,花鼠的平均日食量为(15.35±1.09)g,性别间平均日食量无显著差异,花鼠体重与日食量呈正相关,y=0.0487x+90.102。     

液体蛋的超高压杀菌效果试验研究

液体蛋的超高压处理,与传统的热处理相比有许多优越性,具有十分广阔的应用前景。本文研究了液体蛋超高压处理后细菌致死率与处理压力、保压时间的关系。结果表明,液体蛋中细菌致死率随压力和保压时间的增加而增大;压力为440MPa、保压10min时,细菌致死率为99．72％,保压20min时,细菌致死率为99．909／6。压力为400MPa、保压20min,蛋液的初始细菌总数由13100cfu／mL降到31cfu／mL,完全符合国家鸡蛋卫生标准细菌总数小于100cfu／mL的要求。经感官评定,室温下,密封于消毒培养皿中未经处理液体蛋10天后开始发霉、变质,而经过300MPa、保压10min处理的液体蛋30d以后依然新鲜如初。     

“黑麦草—水稻”草田轮作系统应用效益初探（案例研究）

“黑麦草—水稻”草田轮作系统（简称ＩＲＲ系统）在广东省产生了显著的效益。黑麦草作为饲料的应用范围包括了奶牛、奶水牛、肉牛、奶山羊、肉（毛）用兔、实验用兔、猪、鸵鸟、鹅、草鱼等，目前最常见的系统有“稻—草—牛”、“稻—草—鱼”和“稻—草—鹅”。因此，ＩＲＲ系统为发展大农业多种经营提供了重要的物质基础，改善了区域农业生产结构，促进了“三元结构农业”和节粮型畜牧业的发展。ＩＲＲ系统的应用，提高了土地的利用率以及土地单位面积的产出，其经济效益因不同的应用系统而异，一般情况下一个冬季的产出在１．５万元／ｈｍ２以上。     

宁南旱区草粮轮作系统中紫花苜蓿适宜利用年限研究

2002-2004年对宁南旱区不同生长年限紫花苜蓿土壤理化性状和紫花苜蓿-谷子轮作进行了研究。结果表明,随着紫花苜蓿生长年限延长,土壤生态环境得到改善。紫花苜蓿3~22年生期间,0~100 cm土壤容重减少了0.213 g/cm3,孔隙度增加8.03%,饱和持水率增加14.17%,持水能力增强。6~22年生期间,0~60 cm土层有机质和碱解氮平均含量分别增加1.60 g/kg和11.02 mg/kg,pH值降低了0.09,为轮作作物生长创造了良好的土壤环境。紫花苜蓿轮作年份越早,土壤水分恢复效果越好,轮作作物水分利用效率越高;反之,紫花苜蓿生长时间过长,轮作后不利于土壤水分的恢复。6,10和22年生紫花苜蓿地轮作谷子收获后,0~200 cm土壤水分恢复量分别为63.06,55.22和-42.55 mm,轮作谷子产量分别为1 725.95,1 485.80和1 560.75 kg/hm2,水分利用效率分别为12.011 6,8.432 5和5.816 1 kg/mm.hm2。为使旱区农地有限的土壤水分达到合理、高效及可持续利用,取得较大的经济效益、生态效益和社会效益,紫花苜蓿实行草粮轮作的最适宜年限在5~6年生。     

植物病原镰刀菌产生的毒素种类及其危害

镰刀菌(Fusarium spp.)是多种重要农作物的病原体,不仅可造成农作物产量和品质的严重损失还可在离体培养条件下或植物寄主体内产生一系列被称为镰刀菌毒素的次生代谢产物。这些毒素一方面作为致病因子与镰刀菌对宿主植物的致病力密切相关,另一方面可导致家畜生产性能下降和相关病症的出现,进而影响农业生态系统并对人类健康造成威胁。鉴于镰刀菌毒素对农作物生产的影响及其对家畜和人类的毒性作用,目前已有较多关于镰刀菌侵染粮食作物后产生毒素种类的研究,但关于镰刀菌侵染豆科牧草后产生的毒素种类以及毒素在镰刀菌对豆科牧草致病力方面作用的研究则较少。本文对引起主要粮食和饲料作物病害的常见镰刀菌物种产生的主要毒素,以及这些毒素对植物、家畜和人类的危害进行了综述,并对豆科牧草中镰刀菌毒素的研究前景及意义进行了展望。     

劣质水灌溉对土壤盐碱化及作物产量的影响

长期的劣质水灌溉将导致土壤潜在的次生盐碱化。通过在以色列的大田试验,分析了劣质水灌溉对浅埋地下水位条件下土壤盐碱动态和作物产量的影响。试验在安装有暗管排水系统的试验田中进行。试验田土壤为粉砂粘土,种植有饲料玉米(Zea mays L.)。试验结果显示,高盐碱地下水的侧向运动和蒸发形成了试验田南半部和北半部土壤中盐碱度分布的巨大差异。在试验条件下,0～1.2 m土壤中的盐分在整个玉米生长期内平均增加了7.5%,碱度增大了19.6%。作物产量和植株高度与土壤含盐量成反比,籽粒产量受影响最为严重。利用冬季的降雨淋洗土壤盐分是维持本地区灌溉农业持续发展的关键。     

不同蒸散量时间尺度提升法用于节水灌溉稻田的对比分析

蒸散量（ET）时间尺度提升方法能充分利用遥感数据与地面观测的优势,获得精确的区域日尺度估算值,对指导农业用水管理特别是农田灌溉具有重要的意义。该研究以节水灌溉稻田为研究对象,基于2015和2016年稻季涡度相关系统实测数据,在能量强制闭合的条件下,选择4种基于能量平衡原理的蒸散量尺度提升方法,分析了蒸发比、作物系数、冠层阻力、辐照度比4个尺度转换因子在节水灌溉条件下的变化特征,对比了4种方法提升估算日尺度ET与涡度相关系统实测值的差异。结果表明,节水灌溉条件下蒸发比、作物系数、冠层阻力3个尺度转换因子的生育期平均日变化和其他下垫面相比有一定特殊性,辐照度比的变化仅取决于研究区域所处纬度位置。作物系数法与冠层阻力法以 10:00－11:00小时值估算日蒸散量结果的准确性较好,决定系数和一致性系数分别达到0.92和0.97以上,正弦关系法的模拟效果稍差,但该方法估算效果稳定,可作为一种粗略的尺度提升方法。各时段蒸发比法估算值均存在一定程度的低估,但相关性较好,用考虑饱和水汽压差的线性关系修正后,10:00－11:00估算结果的准确性和一致性均最好,决定系数和一致性系数分别为0.987和0.996。研究结果明确了适宜长江中下游节水灌溉稻田ET时间尺度提升各估算方法的较优时段,并表明修正后的蒸发比法提升估算日尺度ET最优。     

粮食安全与生态安全双约束下江苏省耕地休耕规模探讨

实施耕地休耕是巩固提升粮食产能和促进农业可持续发展的重要举措,亟需科学合理地确定中国可休耕耕地规模,为深入实施“藏粮于地”战略和扩大耕地休耕制度试点提供理论依据。该研究基于粮食安全与生态安全双重约束构建粮食主产区耕地休耕最大规模测算仿真模型,同时提出休耕规模弹性边界的确定方法并以江苏省为实证区域进行仿真预测。结果表明：当前江苏省在兼顾粮食主产区的粮食调配任务且考虑区域耕地资源可持续利用状况的基础上,仍能保有10.16%的耕地资源来支撑耕地休耕制度的实施;仿真期内区域耕地资源面积可能会由于城市快速扩张和耕地保护不力出现大幅减少,并对区域耕地休耕条件环境产生影响;同时耕地资源可持续利用状况和休耕规模适宜程度的恶化导致江苏省休耕规模弹性边界从2017年的9.93%缩减至2036年的4.81%,区域粮食安全稳定状态终将被打破。建议充分利用粮食主产区的耕地资源基础积极有序推广开展耕地休耕工作,深入部署“藏粮于地”战略以巩固提升粮食产能;建立休耕规模与生态安全挂钩的指标预警体系以实现对休耕实施方案的宏观动态调节;统筹休耕与其他耕地保护政策的正向联动,创造耕地保护政策体系内部的正向溢出效应。