黄淮海平原冬小麦-春玉米-夏玉米复合种植模式生理生态效应研究

研究结果表明,与冬小麦－夏玉米平作和春玉米单作相比,冬小麦－春玉米－夏玉米复合种植模式各作物生残生长时期均处于高空间生态位,田间光、温、气等生态条件得以改善,改平面受光为立体受光,作物群体内相对光强明显提高,而且各作物行间地温升高种植带内风速加大,均有利于提高籽粒灌浆的强度和速度。同时,在籽粒灌浆过程中,各作物功能叶片内叶绿素含量和光合速率均比冬小麦夏玉米一年两熟平作或玉米单作有所提高,这是冬小麦－春玉米复合种植模式主要增产原因之一。     

白翅叶蝉田间观察

白翅叶蝉(又称小白翅叶蝉)Empoasca subrufa(Motschulsky)是我县为害水稻的主要害虫之一,在5、6月往往暴发成灾,据在埔前稻区观察,主要为害早、中稻和秧苗,晚稻则发生较轻,个别年份早插和翻秋品种也受其害,冬春危害小麦。白翅叶蝉在我县,每年发生四代,第一代危害早、中稻,第二代危害早稻中迟熟种、     

稻田水旱复种轮作对作物产量及土壤养分的影响

为了筛选具有可持续性、适合南方稻田的水旱复种轮作种植模式,以"冬闲-早稻-晚稻"模式连作为对照处理A,设计了4种稻田水旱复种轮作模式(马铃薯-玉米‖大豆-晚稻→蔬菜-花生‖玉米-晚稻→绿肥-早稻-晚稻(B),蔬菜-花生‖玉米-晚稻→紫云英-早稻-晚稻→油菜-花生-晚稻(C),绿肥-早稻-晚稻→油菜-花生-晚稻→马铃薯-玉米‖大豆-晚稻(D),油菜-花生-晚稻→马铃薯-玉米‖大豆-晚稻→蔬菜-花生‖玉米-晚稻(E))。通过2014—2016年连续3年的田间定位试验,分析了不同种植模式下的作物产量,主要是晚稻产量,以及土壤养分变化情况。结果表明:水旱复种轮作模式更具有产量优势,晚稻产量均高于冬闲连作模式;与冬闲连作对照相比,其他模式的土壤有机质含量、速效养分含量均有所提高,同时更加有利于固定有机碳;稻田水旱复种轮作模式是一种增产、改善土壤肥力的种植模式;处理C和处理E表现较好。     

一级生产水平下冬小麦、夏玉米的生产模拟

通过模拟计算得到一级生产水平下冬小麦和夏玉米的累积干物质动态曲线.两年的计算结果和实测值都比较吻合.研究表明,在黄淮海平原,可以把亩产吨粮作为冬小麦夏玉米一年两茬平作粮田达到一级生产水平的指标.若用中熟夏玉米套作代替早熟夏玉米平作,籽粒的年产量可增加一成.通过对不同叶面积指数下干物质产量的模拟计算,得到一年两茬平作的干物质产量最大可达46t·hm^-2,籽粒产量19.1t·hm^-2.     

一级生产水平下冬小麦,夏玉米的生产模拟

通过模拟计算得到一级生产水平下冬小麦和夏玉米的累积干物质动态曲线 .两年的计算结果和实测值都比较吻合 .研究表明 ,在黄淮海平原 ,可以把亩产吨粮作为冬小麦 夏玉米一年两茬平作粮田达到一级生产水平的指标 .若用中熟夏玉米套作代替早熟夏玉米平作 ,籽粒的年产量可增加一成 .通过对不同叶面积指数下干物质产量的模拟计算 ,得到一年两茬平作的干物质产量最大可达 46t·hm- 2 ,籽粒产量 1 9.1t·hm- 2 .     

小麦-玉米轮作长期肥料定位试验中土壤磷库的变化Ⅰ.磷肥产量效应及土壤总磷库、无机磷库的变化

研究了冬小麦-夏玉米→春玉米轮作中,长期施用磷肥、有机肥对土壤总磷库、无机磷库的影响及磷肥的产量效应.结果表明,长期施用磷肥、有机肥土壤全磷、总无机磷均有不同程度的积累,土壤磷素的积累以无机磷为主.根据土壤磷素的收支平衡状况,计算出维持土壤磷素收支平衡磷肥的临界用量:冬小麦-夏玉米种植年份为P₂O₅94.7kg·hm^-2,春玉米种植年份为P₂O₅51.5kg·hm^-2.根据肥料效应函数计算出磷肥(P₂O₅)的经济最佳、最高产量用量分别为:冬小麦-夏玉米种植年份为135.8、149.8kg·hm^-2,春玉米种植年份为88.6、95.9kg·hm^-2.     

春玉米-晚稻与早稻-晚稻种植模式碳足迹比较

量化作物生产的碳足迹有助于为农业生态系统温室气体减排提供理论依据。利用生命周期法研究了我国南方地区稻田春玉米-晚稻水旱轮作种植模式和早稻-晚稻连作种植模式下粮食生产的碳足迹,并定量分析粮食生产过程中各种碳排放源的相对贡献。结果表明,与早稻-晚稻的连作模式相比,春玉米-晚稻轮作模式的单位面积碳排放降低了6724 kg CO₂-eq/hm²,单位产量的碳足迹降低了0.56 kg CO₂-eq/kg。春玉米比早稻少排放6228 kg CO₂-eq/hm²;与早稻-晚稻模式中晚稻碳排放相比,春玉米-晚稻轮作模式晚稻碳排放降低了497 kg CO₂-eq/hm²。早稻-晚稻种植模式的碳足迹主要来源于甲烷（CH₄）,其碳排放为9776 kg CO₂-eq/hm²（54.8%）,氮肥生产和施用的碳排放为2871 kg CO₂-eq/hm²（16.1%）,灌溉电力消耗的碳排放2849 kg CO₂-eq/hm²（16.0%）。春玉米-晚稻轮作模式的碳足迹主要来源于CH₄的碳排放4442 kg CO₂-eq/hm²（39.9%）,氮肥生产和施用的碳排放2871 kg CO₂-eq/hm²（25.8%）,灌溉电力消耗的碳排放1508 kg CO₂-eq/hm²（13.6%）。该模式中晚稻的碳足迹组成情况与春玉米-晚稻模式的碳足迹相似。但是,对于春玉米而言,其碳足迹主要来源氮肥生产和施用的碳排放1436 CO₂-eq/hm²（50.1%）,氧化亚氮（N₂O）的碳排放为579 kg CO₂-eq/hm²（20.2%）,CH₄的碳排放为378 CO₂-eq/hm²（13.2%）。同时,相比于早稻-晚稻中晚稻的产量（6333 kg/hm²）,春玉米-晚稻轮作模式下的晚稻产量（7270 kg/hm²）提高了14.8%。因此,引入春玉米-晚稻轮作模式有利于提升稻田生产力,降低稻田连作系统碳排放和碳足迹。     

稻田水旱轮作系统的能值分析和可持续性评价

构建可持续应用评价指标体系和评价方法, 筛选具有可持续性、适合南方双季稻区冬季绿色高效循环复合种植模式。在长期水旱轮作的基础上, 通过连续2 年田间定位试验, 采用能值分析理论评价水旱轮作条件下稻田生态系统的可持续性。结果表明: 稻田水旱轮作4 种模式的总能值投入和总能值产出大小均表现为油菜-早稻-晚稻→油菜-早稻-玉米‖花生>黑麦草-早稻-晚稻→黑麦草-早稻-玉米‖大豆=混播绿肥-早稻-晚稻→混播绿肥-早稻-玉米‖芝麻>紫云英-早稻-晚稻→紫云英-早稻-晚稻。混播绿 肥-早稻-晚稻→混播绿肥-早稻-玉米‖芝麻的系统可持续能值指数最高, 为0.0315, 而油菜-早稻-晚稻→油菜-早稻-玉米‖花生最低, 为0.0148。各模式可持续发展指数均为1 以下, 表明4 种种植系统对环境带来了很大的压力, 不可更新资源的利用量较大, 造成了环境负载率较高, 导致可持续发展指数较低, 其中“混播绿肥-早稻-晚稻→混播绿肥-早稻-玉米‖芝麻”模式是值得推广的。     

长江中游典型稻田种植模式的经济效益及土壤固氮能力比较

为研究比较长江中游地区稻田不同种植模式的经济效益和土壤氮素固持能力,设置紫云英-早稻-晚稻(CRR,CK)、紫云英-早稻-甘薯||晚大豆(CRI)、油菜-早稻-晚稻(RRR)、油菜-早稻-甘薯||晚大豆(RRI)、马铃薯-早稻-晚稻(PRR)5种稻田典型种植模式进行田间定位试验。结果表明,与CK相比,两年内,RRI、PRR、RRR、CRI模式均能增加作物产量,增幅为16.40%—32.85%和21.04%—49.60%(P<0.05),且均是RRI、PRR模式的作物产量较高。RRI和PRR模式的经济效益较好,分别显著高出对照30.27%、44.15%和65.13%、51.38%(P<0.05)。CRI、RRI模式显著提高了土壤微生物量氮的含量,增幅为53.57%—58.85%(P<0.05),降低了微生物量C/N。此外,与CK相比, CRI、RRI模式显著降低了土壤硝态氮的残留,降幅为48.35%—69.23%(P<0.05)。综上所述,RRI模式和马铃薯模式(PRR)能提高作物产量,增加氮素有效输出,提高经济效益, CRI、RRI模式更能增强土壤微生物氮素固持...     

不同种植模式对稻田土壤活性有机碳组分及产量的短期影响

近年来,随着长江中游玉米和再生稻的快速发展,该地区出现了春玉米-晚稻和再生稻等新型的一年两熟制种植模式,为探明其对稻田不同土层(0～5、5～10、10～20 cm)土壤活性有机碳、碳库管理指数(CPMI)和作物产量的短期影响,于2017年在湖北省荆州市江陵县三湖农场,采用随机区组设计,设置了早稻-晚稻(DR,对照)、春玉米-晚稻(MR)和再生稻(Rr) 3种种植模式。结果表明:与DR处理相比,MR处理不同程度地降低了稻田不同层次的土壤总有机碳(TOC)含量。对于第一季作物收获后,在不同土层,MR处理较DR和Rr处理显著降低了土壤水溶性有机碳(DOC)含量;而土壤微生物生物量碳(MBC)为MRDRRr,土壤易氧化有机碳(ROC)含量为DRMRRr。对于第二季作物收获后,各个模式对稻田不同层次的土壤DOC含量和MBC均没有显著影响;但在10～20 cm土层,与MR处理相比,DR和Rr处理的土壤ROC含量分别提高了28.22%和47.37%,Rr处理显著高于MR处理。MR处理利于两季作物收获后各个土层碳库活度(CPA)和碳库活度指数(CPAI)的提高;而Rr处理则利于土壤稳态碳和碳库指数(CPI)的提高。从整个稻田不同种植模式系统周年来看,各处理的不同土层土壤C/N差异趋势一致,均是RrDRMR;且不同种植模式的周年产量无显著差异。从农业可持续发展的角度来看,在长江中游平原区,Rr模式是一项优异的稻田两熟制种植模式。     

覆盖旱作方式和施氮水平对稻-麦轮作体系生产力和氮素利用的影响

在成都平原通过 3a的田间试验研究了水稻覆盖 (地膜和麦秸 )旱作和施氮水平对稻麦轮作体系生产力和氮素利用的影响。结果表明 :在施氮量为水稻季 15 0 kg/hm2 ,小麦季 12 0 kg/hm2 的条件下 ,覆盖旱作和传统淹水体系均能达到较高的产量水平。再增加施氮量对产量的影响不大 ,但使氮盈余急剧增加。不施氮或低量施氮会造成作物产量的显著下降和土壤氮素亏缺。水稻覆膜旱作对稻麦轮作的系统生产力 (水稻 小麦 )没有显著影响 ;但水稻覆麦秸旱作条件下系统的生产力有降低的趋势 ,主要由于水稻覆麦秸旱作条件下 ,水稻产量下降 ,而麦秸覆盖在小麦季的后效作用不足以弥补水稻产量的下降程度。水稻、小麦的氮素吸收表现出与作物产量类似的规律。水稻季土壤很难累积无机氮 ,而且与施肥和覆盖旱作与否没有关系。小麦季土壤中积累了较多的无机氮 ,而且随施氮水平的增加而明显增加     

气候变化对甘肃省粮食生产的影响研究进展

甘肃省气候自1986年起向整体暖干化、局部暖湿化转型突变.与1960年相比,转型后2010年平均气温升高了1.1 ℃,平均降水量减少了28 mm,干旱半干旱区南移约50 km.气候变暖使甘肃省主要作物生育期有效积温增加,生长期延长,熟性、布局和种植制度改变,宜种区和种植海拔增加,多熟制北移,夏粮面积缩小,秋粮面积增大.弱冬性、中晚熟品种逐步取代强冬性、中早熟品种,有利于提高光温利用率,增加产量.暖湿型气候增加了绿洲灌区作物的气候生产力,暖干型气候降低了雨养农业区的气候产量,水分和肥力条件是决定因素.以提高有限降水利用率和利用效率、改善和提升土壤质量及肥力为核心,选育强抗逆、弱冬性、中晚熟、高水分利用效率的作物新品种,建立适温、适水的种植结构和种植制度,是甘肃省应对气候变化进行粮食生产的主要发展方向.     

气候变化背景下中国南方地区季节性干旱特征与适应Ⅵ.防旱避灾种植模式优化布局

南方地区是我国重要的农业种植区,季节性干旱严重影响该地区的农业生产.本文基于南方地区不同干旱分区中选取的13个典型地区1981-2007年气象资料和作物生育期、产量等资料,依据各地逐年降水量将其分为干旱年、正常年和丰水年3种不同降水年型,利用作物水分临界期需水量与降水量的耦合度、气象产量、单位面积产值以及全生育期的水分利用效率和降水量5个指标,对典型地区种植模式的综合效益进行评价,得到南方不同区域不同降水年型下的优化种植模式.结果表明: 半干旱区在干旱年型下,宜采取2种抗旱种植模式：马铃-玉米-甘薯和冬小麦-中稻-甘薯.半湿润区在干旱年型下,种植模式以冬小麦-中稻-甘薯最优,油菜-中稻-甘薯次之.在温润区(即典型的季节性干旱区),江南地区在3种年型下均以马铃薯-双季稻最优;西南地区宜搭配抗旱作物进行三熟制种植,如冬小麦-中稻-甘薯、冬小麦-玉米-甘薯、马铃薯-双季稻等.从最大程度利用水热资源角度考虑,三熟种植模式最优,以水旱轮作为主,丰水年型宜搭配水稻.     

麦田沟金针虫种群垂直分布与夏眠的生态特性及其与防治的关系

麦田沟金针虫种群垂直分布与夏眠的生态特性及其与防治的关系罗益镇,牛赡光,龙岩（山东省农科院植保所,济南２５０１００）（山东省膝州市植保站,２７７５００）ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆＶｅｒｔｉｃａｌＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄＡｅｓｔ...     

Agronomic improvements can make future cereal systems in South Asia far more productive and result in a lower environmental footprint

South Asian countries will have to double their food production by 2050 while using resources more efficiently and minimizing environmental problems. Transformative management approaches and technology solutions will be required in the major grain‐producing areas that provide the basis for future food and nutrition security. This study was conducted in four locations representing major food production systems of densely populated regions of South Asia. Novel production‐scale research platforms were established to assess and optimize three futuristic cropping systems and management scenarios (S2, S3, S4) in comparison with current management (S1). With best agronomic management practices (BMPs), including conservation agriculture (CA) and cropping system diversification, the productivity of rice‐ and wheat‐based cropping systems of South Asia increased substantially, whereas the global warming potential intensity (GWPi) decreased. Positive economic returns and less use of water, labor, nitrogen, and fossil fuel energy per unit food produced were achieved. In comparison with S1, S4, in which BMPs, CA and crop diversification were implemented in the most integrated manner, achieved 54% higher grain energy yield with a 104% increase in economic returns, 35% lower total water input, and a 43% lower GWPi. Conservation agriculture practices were most suitable for intensifying as well as diversifying wheat–rice rotations, but less so for rice–rice systems. This finding also highlights the need for characterizing areas suitable for CA and subsequent technology targeting. A comprehensive baseline dataset generated in this study will allow the prediction of extending benefits to a larger scale.     

麦玉两熟高产农田生态系统氮素的合理调控──以山东省桓台县冬小麦套种夏玉米系统为例

探讨了麦玉两熟高产农田生态系统中化肥氮与有机肥之间的交互作用,并提出了安全合理的施N量。种植制度为冬小麦套种夏玉米,试验处理设氮肥(尿素)4个水平、有机肥(鸡粪)3个水平;采用了裂区试验设计,以有机肥为主区,氮肥为副区。结果表明在供试条件下,化肥氮与有机肥之间有显着的负交互作用;建议300kg·hm^-2作为供试条件下冬小麦套种夏玉米高产农田生态系统全年安全合理施N量.     

渭北旱塬小麦的耗水特性与抗旱增产措施

本文系根据1981—1982年,作者在陕西省蒲城县建立了33个试验点的实验研究,结果表明：小麦整个生活期的耗水量界于303—476mm之间,每亩产量约为45—333公斤,水分利用效率为0.38—1.15。说明了小麦产量与耗水量或水分利用效率两者之间是密切相关的,而这又和小麦早春再生长以前的幼苗生长率之间成正相关。在非灌溉条件下,小麦的生长与产量显著地依赖于雨季保存在根层的土壤有效水。为了在不同的水分条件下提高旱地小麦生产力,本文介绍了能够促使小麦的根茎向较深的土层发展的措施,以提高抗旱能力。     

轮作制度对水稻生长季节稻田氧化亚氮排放的影响

通过盆栽试验(3次重复),研究了3种主要轮作制度对稻田水稻生长季节N₂O排放的影响。结果表明,在水稻-小麦轮作中,水稻生长季节稻田N₂O-N的排放量为4．2kg·hm^-2,显著大于双季稻-小麦轮作中早稻的排放量2．2kg·hm^-2;但两者的季节平均排放通量无明显差异,分别为117和118μg·m^-2·h^-1。同时,两者都显著大于双季稻-小麦中的晚稻和持续淹水体系中的水稻生长季节稻田N20的平均排放通量,分别为67．0和42．1μg·m^-2·h^-1,在前作为旱作小麦的2种水稻生长季节中,大于91％的稻田N2O排放量都集中在水稻生长前半期;在前作为水稻的晚稻生长季节中,稻田N₂O排放量的91％集中在中期烤田及收获前水分落干阶段,轮作制度和前作水分状况极大地影响稻田N2O的排放。     

Population dynamics of the cattle tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus in a subtropical subhumid region of Argentina for use in the design of control strategies

The population dynamics of Rhipicephalus microplus (Ixodida: Ixodidae) in northwest Argentina was analysed to support the design of strategic methods for its control. Both parasitic and non‐parasitic phases were studied. The seasonal activity of R. microplus in its parasitic phase was characterized by three peaks in abundance: the first in mid–late spring; the second in summer, and the third in autumn. The non‐parasitic phase of R. microplus was characterized by a long total non‐parasitic period observed after exposures of females from mid‐summer to early autumn, a short total non‐parasitic period observed after exposures of females from late winter to late spring, a short period of larval longevity in early and mid‐summer, and no hatch of the eggs produced by females exposed in mid‐ and late autumn and winter. Treatments of cattle administered during the period from late winter to late spring will act on small cohorts of R. microplus, preventing the emergence of larger generations in summer and autumn. A 17‐week spelling period starting in late spring and early summer will be necessary to achieve optimal control of R. microplus free‐living larvae. If spelling begins in mid‐ or late summer or in autumn, the required period will be 26–27 weeks.     

Comparison of Soil Respiration in Typical Conventional and New Alternative Cereal Cropping Systems on the North China Plain

We monitored soil respiration (Rs), soil temperature (T) and volumetric water content (VWC%) over four years in one typical conventional and four alternative cropping systems to understand Rs in different cropping systems with their respective management practices and environmental conditions. The control was conventional double-cropping system (winter wheat and summer maize in one year - Con.W/M). Four alternative cropping systems were designed with optimum water and N management, i.e. optimized winter wheat and summer maize (Opt.W/M), three harvests every two years (first year, winter wheat and summer maize or soybean; second year, fallow then spring maize - W/M-M and W/S-M), and single spring maize per year (M). Our results show that Rs responded mainly to the seasonal variation in T but was also greatly affected by straw return, root growth and soil moisture changes under different cropping systems. The mean seasonal CO₂ emissions in Con.W/M were 16.8 and 15.1 Mg CO₂ ha⁻¹ for summer maize and winter wheat, respectively, without straw return. They increased significantly by 26 and 35% in Opt.W/M, respectively, with straw return. Under the new alternative cropping systems with straw return, W/M-M showed similar Rs to Opt.W/M, but total CO₂ emissions of W/S-M decreased sharply relative to Opt.W/M when soybean was planted to replace summer maize. Total CO₂ emissions expressed as the complete rotation cycles of W/S-M, Con.W/M and M treatments were not significantly different. Seasonal CO₂ emissions were significantly correlated with the sum of carbon inputs of straw return from the previous season and the aboveground biomass in the current season, which explained 60% of seasonal CO₂ emissions. T and VWC% explained up to 65% of Rs using the exponential-power and double exponential models, and the impacts of tillage and straw return must therefore be considered for accurate modeling of Rs in this geographical region.