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摘要:以苏北海涂围垦区典型地块为例,把随机模拟技术引入土壤盐分空间变异性研究中,利用普通克里格法和序贯高斯模拟方法对土壤盐分的空间分布进行估值和模拟,将随机模拟值与克里格插值及实测值进行对比分析,并采用序贯指示模拟对土壤盐分空间分布的不确定性进行评价。结果表明:由普通克里格法得到的土壤盐分空间分布整体比较连续,具有明显的平滑效应,减小了数据间的空间差异性,改变了数据的空间结构;序贯高斯模拟结果整体分布相对离散,突出了原始数据分布的波动性。对非盐化土、轻度盐化土、中度盐化土和重度盐化土的空间不确定性进行的序贯指示模拟结果显示,围垦后研究区耕层土壤盐渍化的发生概率已显著降低。轻度盐化土的高概率区是改良利用的主要区域,宜采用农业生物改良措施,对中度盐化土高概率区应通过完善田间灌排设施以加强改良治理,客土法是重度盐化土高概率区较为高效的改良治理途径。
摘要:通过田间土壤剖面取样,测定了新疆奇台县干旱区农田灌溉前、灌溉后1周和3周土壤水盐的时空变异特征。结果表明:灌溉前,剖面各层土壤含水量较低(15.25%~16.70%),且呈中等(偏弱)变异性;剖面上部(40 cm以上)土壤盐分呈强变异性,而下部为中等(偏强)变异性。灌溉后1周,除0~20 cm(弱变异性)外,其他土层水分及剖面下部盐分变异性未变,但变异系数均减小,上部土壤盐分转为中等(偏强)变异性;剖面平均土壤含水量升高10.51%,脱盐率达8.94%,其中,表层(0~20 cm)土壤水分增加率(118.48%)及脱盐率(20.86%)最大,底层(100~120 cm)水分增加率(40.54%)及脱盐率(-6.93%)最小。灌溉后3周与1周相比,各层(除80~100 cm土层)水分及盐分的变异性保持不变,但水分的变异系数增大,而盐分的变异系数减小;剖面平均含水量减少5.20%,表层(0~20 cm)失水率(36.47%)最大,80~100 cm失水率(7.31%)最小;表层土壤积盐率(4.55%)约为20~40 cm土层的12倍;而40 cm土层以下仍处于脱盐阶段,40~80 cm土壤脱盐率减小,80~120 cm土层脱盐率(9.03%)增大。
摘要:《中国生态农业学报》编委会会议于2011年4月16日在中国科学院遗传与发育生物学研究所召开。主编刘昌明院士,编委曹志平、康绍忠、李周、梁永超、林文雄、刘健、刘金铜、刘孟雨、刘小京、刘彦随、马七军、欧阳志云、沈彦俊、万方浩、吴普特、杨林章、杨永辉、张万军参加了会议,中国科学院出版委员会办公室主任金建辉,生态经济学会副秘书长于法稳研究员,科学出版社期刊副总编辑、北京中科期刊出版有限公司总经理肖宏和总经理助理岳凌生,《遗传》副主编李绍武也应邀参加了会议。
摘要:以河套灌区"盐分去向"为研究背景,通过调查灌区土壤及各级灌排渠系水阳离子含量变化及室内模拟灌溉水淋洗土柱试验,分析灌溉水经过土壤到排水阳离子组成的变化规律,探讨用Na+浓度评价淋盐排灌水量比的可行性。结果表明,与灌溉水相比,各级排水干渠排水所含盐分中Na+所占比例明显增加,平均约为87%;Ca2+所占比例减少,平均约为7%。排水的全盐浓度(EC)和Na+浓度有显著相关关系,说明Na+浓度对排水的全盐浓度有显著影响。灌溉水的2/3 Ca2+以非水溶性钙盐积聚在土壤,排出量较少,但灌区全年的Na+收支基本平衡。淋盐排灌水量比评价分析结果表明,用Na+浓度评价淋盐排灌水量比要优于用全盐浓度(EC);要维持灌区Na+收支平衡,排灌水量比应保持在0.12~0.15,针对现有灌区年引水量50亿t,年排水量要达到6~7亿t。
摘要:中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心(以下简称中心)面向国家水安全、粮食安全、生态环境安全的重大战略需求和农业资源与生态学前沿领域开展应用基础研究。根据中心科研布局与学科发展的需要,现诚聘海内外杰出人才若干名。一、招聘研究领域交叉前沿、农业水资源可持续利用及品种选育、区域与农田水循环、农田面源污染、生态系统过程及管理、农业生物技术、农业信息与节水等相关领域的应用基础研究。
摘要:在室内利用相同矿化度(10 g.L-1)、不同钠吸附比(5、10和30)的咸水进行咸水结冰融水模拟试验、结冰融水入渗和咸水直接入渗的土柱试验,以淡水处理为对照,分析不同钠吸附比咸水结冰融水入渗下滨海盐土水盐分布特征。结果表明:咸水冰融化过程中,融出水的矿化度和钠吸附比均呈由高到低的变化趋势。咸水结冰融水入渗速度和入渗深度均快于和深于淡水。咸水钠吸附比越小,结冰融水入渗速率越快、深度越深。水盐分布也表现为低钠吸附比咸水结冰处理的表层土壤含水量较低,水分向深层迁移,这种水分分布也使盐分向深层运移,表现为表层土壤含盐量低,深层土壤含盐量大。土层含水量低钠吸附比咸水处理高于高钠吸附比处理,10~45 cm土层则表现出相反的趋势;表层土含盐量低钠吸附比处理高于高钠吸附比处理,且咸水处理下土壤脱盐的深度大于淡水处理。钠吸附比5的咸水结冰处理,0~10 cm土壤平均含水量和含盐量分别为30.3%和1.1 g.kg-1,显著低于其他处理。为比较咸水结冰灌溉和咸水直接灌溉的效果,室内利用含盐量为10 g.L-1、钠吸附比10的咸水进行直接入渗的土柱(土壤含盐量为21.3 g.kg-1)模拟试验,结果表明:与咸水直接入渗处理相比,咸水结冰融水处理盐分淋洗效果更好,该处理0~25 cm土层平均土壤含盐量为2.9 g.kg-1,显著低于咸水直接入渗的10.6 g.kg-1。
摘要:采用田间取样、室内分步浸提的方法,系统研究了我国东北3个典型黑土地区土壤无机硫的含量分布和形态特征。结果表明:耕层(0~20 cm)黑土中无机硫含量占全硫的百分比为22%,其中水溶性硫占6%,吸附性硫占3%,盐酸可溶性硫占13%。水溶性硫和吸附性硫含量表现为海伦〉北安〉公主岭,盐酸可溶性硫含量为公主岭〉海伦〉北安。水溶性硫、吸附性硫含量随剖面的加深变化不大,盐酸可溶性硫在115 cm深度以下有一个积累的过程。土壤水溶性硫、吸附性硫与土壤有机质含量、阳离子交换量和〈0.002 mm黏粒含量呈显著或极显著正相关,与pH呈显著和极显著负相关;盐酸可溶性硫含量和土壤电导率之间呈显著正相关。海伦地区黑土无机硫总量和盐酸可溶性硫含量随开垦年限增加明显下降,呈显著负相关。
摘要:采用室内培养试验,观测不同温度和不同煤粉尘用量条件下山西省电厂土和焦化厂土两种土壤的碳释放规律。结果表明,室温(16~23℃)和25℃恒温下,培养前期(4~9 d)土壤CO2的释放量均为最大,且25℃恒温培养土壤CO2的释放量是室温条件下的2倍左右。随煤粉尘添加量的增加,土壤CO2的释放量显著增加,且土壤活性有机质相应增加,添加高量煤粉尘土壤CO2的释放量最高达57.5 mg.kg-1.d-1,两种土壤活性有机碳的增幅为0.3~3.8 g.kg-1。不同温度和不同煤粉尘用量条件下电厂土释放的CO2均高于焦化厂土,可能是电厂土含有较高的有机碳和较低的黏粒所致。由此可知,温度是影响土壤有机碳分解的主要因素,其次是添加煤粉尘的量,土壤理化性质也是原因之一。本研究表明,煤粉尘的降落一方面增加了土壤CO2的释放,另一方面增加了土壤碳库。
摘要:以1组20年长期定位试验为基础,针对不同施肥模式下作物-土壤系统养分收支状况进行研究。本试验共8个处理,分别由化肥氮(N)、磷(P)、钾(K)和循环有机肥(M)组合而成。结果表明,养分循环再利用有利于作物产量的提高,对大豆和玉米籽实平均增产率分别为22.9%和16.4%;但随化肥的均衡施用,有机肥增产作用明显降低。仅施用循环有机肥可缓解土壤养分收支赤字,但无法实现作物高产和土壤养分收支平衡;施用氮肥加剧土壤磷收支赤字,同时施用氮、磷肥加剧土壤钾赤字。本研究中同时施用氮、磷、钾肥和循环肥模式可满足作物高产的养分需求,同时能够平衡土壤养分收支,是较为理想的施肥模式。
摘要:利用网室土柱模拟试验,研究了不同磷用量[0、0.05 g.kg-1(土)、0.10 g.kg-1(土)、0.20 g.kg-1(土)]对苦麦菜产量、磷素吸收和利用及土壤磷淋失的影响。结果表明,施磷显著增加苦麦菜产量、促进植株对磷的吸收。苦麦菜产量在低磷水平[0.05 g.kg-1(土)]时最高,为每个土柱186.29 g。随磷用量增加,苦麦菜产量和磷肥利用率明显降低,植株吸磷量无明显变化。施磷显著增加土壤磷淋失量,且随磷用量增加,不同形态磷淋失量均显著增加。同一磷处理颗粒磷淋失量高于溶解态磷。不同磷用量条件下土壤各形态磷的淋失率均低于0.1%。低量施磷条件下溶解态磷在施磷后第10 d出现第1次淋失高峰;中量和高量施磷条件下溶解态磷在施磷后第10 d和第40 d分别出现2次淋失高峰。土壤总磷和颗粒磷淋失高峰期在施磷后第40~50 d出现。施肥后第60 d,土壤总磷、溶解态磷和颗粒磷淋失浓度均明显降低。综合考虑苦麦菜产量、磷素吸收和利用及土壤磷淋失量等因素,苦麦菜以0.05 g.kg-1(土)的施磷量为佳。
摘要:在封丘农田生态系统国家试验站,通过多组水肥组合试验,研究了冬小麦-夏玉米轮作下,水、肥对作物产量、硝态氮在土壤剖面中的分布特征及其淋失风险的影响。结果表明,适宜灌溉情况下,氮磷配施是提高作物产量的关键,氮钾配施与磷钾配施增产效果不明显。统计结果表明,各因素对小麦产量影响次序依次为氮肥≥磷肥〉灌溉〉钾肥,对玉米产量的影响次序为氮肥〉磷肥〉钾肥〉灌溉,只有氮磷对作物产量的影响达到统计学上的显著性差异。随着施氮量和灌溉量的增加,硝态氮累积峰峰值增加,峰厚度加厚,出现位置加深,且根区外硝态氮含量亦显著增加,极大地提高了硝态氮的淋失风险。适宜氮肥用量与适宜灌溉是减轻硝态氮淋失风险的关键,氮磷配施可有效降低深层土壤硝态氮累积。研究区域适宜氮肥用量为每年400 kg(N).hm-2,适宜磷肥用量为每年225 kg(P2O5).hm-2,一般降雨年型全年灌溉量以280 mm左右为宜。
摘要:为探索交替隔沟灌溉下玉米根区矿物氮分布规律,通过遮雨棚内微区试验,研究了常规沟灌、交替隔沟灌和固定隔沟灌3种沟灌方式对玉米根区硝态氮、铵态氮迁移的影响。结果表明:交替隔沟灌溉根区硝态氮等值线和常规沟灌相似,沟内硝态氮含量基本沿垄的中心对称分布。固定隔沟灌溉的湿润沟内硝态氮含量小于干燥沟,施氮后非灌水沟硝态氮保持较高水平。收获时交替隔沟灌溉的根区硝态氮残留量比常规灌溉略高。与硝态氮分布相比,铵态氮在根区土壤中的含量很小,3种沟灌方式在沟和垄中的铵态氮含量没有明显差异。
摘要:2007年8月在江苏省宜兴市采集10个典型大棚土壤及其邻近露地蔬菜地土壤调查其离子组成和电导率,并选择2个土壤具有次生盐渍化特征的大棚研究轮作(蓖麻-白菜-蓖麻、辣椒-白菜-辣椒)对土壤电导率(EC)和离子组成的影响。结果表明,大棚蔬菜地土壤EC显著高于露地蔬菜地土壤,20%的大棚土壤已发生次生盐渍化(EC〉500μS.cm-1);大棚土壤的SO42-、NO3-离子浓度显著高于露地蔬菜土壤,说明SO42-、NO3-是影响大棚次生盐渍化的主要离子。2年3茬大棚蔬菜地轮作试验结果表明,蓖麻-白菜-蓖麻轮作导致土壤EC下降5%,辣椒-白菜-辣椒轮作使土壤EC下降33%,表明后者对土壤次生盐渍化改良效果优于前者。两轮作系统盐分离子累积差异主要在于SO42-,辣椒-白菜-辣椒轮作能降低土壤SO42-的累积,而蓖麻-白菜-蓖麻轮作则不然。建议根据次生盐渍化土壤主控盐分离子以及不同作物对盐分离子吸收累积偏向性选择合适的轮作系统,实现轮作改良次生盐渍化最佳效果。
摘要:2008~2010年冬小麦/白三叶草不同栽培方式试验(6种小麦行距配置,3个行距×2个播种量)研究表明,单作条件下,小麦群体总茎数、叶面积指数、生物量及产量在行距25 cm与30 cm处理间差异不大,均显著高于行距40 cm处理。行距30 cm、播种量217.5 kg.hm-2处理的籽粒产量和收获系数分别达7 857.8 kg.hm-2和0.483。小麦抽穗期和花期,行距30 cm与40 cm处理的冠层底部向上20 cm处的光合有效辐射(PAR)值差异不大,行间全天PAR在50μmol.m-2.s-1以上的时间至少有8 h,而单作条件下白三叶草光补偿点在30~50μmol.m-2.s-1之间,这预示着在行距30 cm与40 cm处理的小麦行间间作白三叶草能为白三叶草光合作用提供有效光能。行距30 cm条件下,"小偃81"与"济麦22"单作以及分别与白三叶草间作处理试验表明,"小偃81"与白三叶草间作系统小麦生物量不受间作影响,小麦叶面积指数与穗数高于"小偃81"单作。"济麦22"与白三叶草间作系统的3项指标则低于"济麦22"单作。间作条件下,白三叶草冠层顶部PAR日变化呈单峰曲线,冠层底部PAR较小,全天最大仅30μmol.m-2.s-1。与"济麦22"相比,"小偃81"与白三叶草间作冠层底部PAR全天日变化较小。因此,行距30 cm处理小麦行间适合间作白三叶草,小麦品种"小偃81"比"济麦22"更适合与白三叶草间作。本研究结论可为华北平原发展冬小麦/白三叶草间作种植模式提供参考依据。
摘要:为解决石羊河流域不合理种植模式和灌溉方法引起的水资源短缺问题,采用轮作和调亏灌溉相结合的节水技术,在石羊河流域设置了5种轮作模式,从等价产量、耗水量、等价水分利用率、经济水分利用率和经济效益等方面进行不同灌溉条件下不同轮作模式的对比分析研究。结果表明:就单个轮作模式而言,不同灌溉条件下作物的等价产量、耗水量和经济效益表现为:充分灌溉〉轻度调亏〉重度调亏,等价水分利用率和经济水分利用率表现为:轻度调亏〉充分灌溉〉重度调亏;对不同轮作模式而言,在不同调亏灌溉条件下制种油葵-小麦/黄豆和小麦/黄豆-小麦2种模式具有增产、节水、提高水分利用率和增加经济收入的潜力,与常规小麦-玉米轮作模式相比,等价产量分别提高14.1%~29.5%和-0.4%~28.7%,分别节水42.5~96.5 mm和47.9~58.7 mm,等价水分利用率分别提高24.8%~37.3%和8.2%~36.0%,经济水分利用率分别提高119.8%~149.2%和-0.1%~26.1%,经济收入分别增加25 785~29 656 Yuan.hm-2和-614~5 501 Yuan.hm-2。因此,制种油葵-小麦/黄豆和小麦/黄豆-小麦2种轮作模式为比较理想的模式,对其进行轻度调亏时,可在少量减产的情况下起到节约灌水、提高水分利用率和水分经济利用率的效果,替代常规小麦-玉米轮作模式,实现石羊河流域农业可持续发展。
摘要:一年两收粮草复种模式是西藏农牧结合的一条重要发展途径,本研究以冬青稞-箭舌豌豆(青饲玉米)复种模式为例,通过田间小区对比施肥试验,探讨了有机无机复合肥料对高原地区复种模式生产效应的影响。结果表明,施用有机无机复合肥可使农田土壤温度在冬青稞越冬期和返青期升高0.5~0.8℃,并促进冬青稞根系生长,使其能更好地从土壤中获取营养成分,从而提高产量;同时,施用有机无机复合肥还可使冬青稞的生育期提前3~4 d,为第2季牧草的生长赢得宝贵时间;而从鲜草产量来看,豆科植物的牧草更适宜于在当地复种;另一方面有机无机复合肥的施用能更有效地保持农田土壤肥力,使有限土壤资源得到可持续利用。总之,施用有机无机复合肥可有效提高冬青稞-箭舌豌豆(青饲玉米)复种模式的产出和效益。
摘要:大田试验条件下研究了不同播种量对紫云英(Astragalus sinicus L.)生长及物质养分积累的影响。试验设7个处理,播种量为7.5~52.5 kg.hm-2。试验结果表明,随播种量增加,紫云英出苗数显著增加,单株分枝数、单株复叶数和单株重均呈下降趋势。紫云英鲜草产量随播种量增加而增加,播种量为7.5~30.0 kg.hm-2范围内增产幅度较大,而播种量〉30.0 kg.hm-2时,若继续增加播种量则增产幅度减小。紫云英种子产量随播种量的增加呈先升高后降低的趋势,播种量为15.0 kg.hm-2时种子产量最高。播种量对紫云英养分含量影响较小,但显著影响养分积累量,C、N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn积累量均随播种量增加而增加。紫云英翻压做绿肥的适宜播种量为30.0 kg.hm-2,而若以收获种子为目的则播种量以15.0 kg.hm-2为宜。
摘要:为实现微咸水替代淡水,缓解环渤海地区淡水资源紧缺的目的,采用桶栽和大田试验相结合的方法,研究了不同矿化度咸水非充分灌溉对冬小麦产量、产量构成、生理指标及其后茬玉米产量的影响。桶栽试验表明,小麦产量灌2水〉灌1水〉旱作,产量差异主要由千粒重变化引起;两种灌水处理中灌水的矿化度对产量无明显影响。大田冬小麦试验设越冬后不灌水(A0),越冬后拔节期灌淡水(A1)、2 g.L-1微咸水(A2)和4 g.L-1微咸水(A3)4个处理。结果表明,微咸水灌溉降低了小麦离体叶片的失水速率,提高了小麦的比叶重;微咸水灌溉引起了小麦千粒重降低,但对穗粒数和穗数无显著影响;不同处理小麦产量为A2〉A3〉A1〉A0。微咸水灌溉增加了0~40 cm土壤含盐量;随着灌溉水矿化度的增加,土壤含盐量呈增加趋势,且主要增加了0~40 cm土层的K++Na+含量。虽然后茬玉米季未进行微咸水灌溉,但土壤积累的盐分对玉米形成了减产效应,A2和A3处理的玉米产量比A1分别降低11.8%和18.8%,A3比A2处理的玉米减产8.0%;全年产量为A2〉A1〉A3〉A0。因此,在冬小麦-夏玉米一年两熟种植区,利用2 g.L-1及以下的微咸水灌溉小麦,对全年产量无显著影响。