玉米-大豆间作和施氮对玉米产量及农艺性状的影响

为研究玉米-大豆间作模式和施氮水平对玉米产量、主要农艺性状及生长动态的影响,进行2个种植模式(玉米单作和玉米-大豆间作)和2个施氮水平(0 kg/hm2,150 kg/hm2)的双因素随机区组试验,以期揭示施氮和间作对玉米产量的影响规律,为提高玉米-大豆间作系统产量提供一定的理论依据。研究结果表明:(1)与不施氮相比,施氮显著增加了春秋两季间作玉米产量,分别达到23.81%和40.99%。施氮处理下的间作玉米地上部生物量较不施氮提高了29.91%,单作模式下显著提高了40.34%,两者差异均达到显著水平。(2)与不施氮相比,施氮150 kg/hm2条件下春玉米单作和间作模式百粒重分别提高了18.92%和19.23%,秋玉米单作和间作模式百粒重分别提高了31.03%和32.75%,差异均达到显著水平。与不施氮相比,施氮150 kg/hm2条件下,单作和间作模式均显著提高秋玉米穗长。与不施氮相比,施氮150 kg/hm2条件下,单作秋玉米的穗粗提高了18.67%,差异显著。(3)施氮和间作均能促进玉米干物质累积、提高株高和叶绿素(SPAD值),且表现为施氮效果高于间作效果。总体来看,种植模式和施氮水平对玉米产量、主要农艺性状和生长动态均有一定影响,且施氮效果优于间作效果。由于土壤具有一定的供氮能力,而间作豆科能为玉米供给一定量的氮素,故对于春玉米而言,施氮效果仅在百粒重中表现,随着土壤原有氮素被玉米吸收利用减少后,供氮能力下降,在秋玉米中施氮效果显著提高。     

玉米-大豆间作和施氮对红壤地中小型土壤动物群落特征的影响

通过2年田间定位试验(2013—2014),利用干漏斗法收集土壤中小型动物,探讨不同种植模式(玉米单作、玉米大豆间作、大豆单作)和施氮(0、150 kg·hm^-2)对红壤土壤动物数量和群落结构的影响.结果表明: 两年取样共捕获土壤中小型动物8349只,分属3门10纲29目,优势类群为蜱螨目和弹尾目.2013年间作和施氮均提高了玉米拔节期土壤动物的平均密度.2014年土壤动物类群数较2013年有明显的增加,施氮条件下的土壤动物平均密度较不施氮有所增加.两年多因素方差分析结果表明,种植模式和生育期对土壤动物平均密度、类群数和多样性指数都无显著影响.但在2014年,施氮显著影响了土壤动物类群数、Simpson指数和密度-类群指数;种植模式与玉米生育期的交互作用显著影响了土壤动物平均密度和类群数,同时对密度-类群和丰富度指数也有显著影响;施氮和生育期的交互作用显著影响了Simpson指数、密度-类群指数和Shannon指数.从两年的土壤动物群落去趋势分析结果来看,红壤地土壤动物群落在种植模式和施氮水平之间均没有明显的差异,群落组成的变化与玉米生育期相关.合理施氮条件下的玉米-大豆间作模式有利于提高红壤地土壤中小型动物平均密度和类群数,保持较好的多样性.     

崇义客家梯田生态系统服务功能

开展崇义客家梯田系统生态服务功能价值评估,有助于人们更好地了解梯田系统对崇义客家社会的重要贡献,为当地政府保护客家梯田系统提供重要依据.本研究基于崇义客家梯田系统及其所处区域的社会经济特征,构建了相应的生态服务功能价值评估指标体系;运用定性分析法对客家梯田系统的生态服务功能机理及其重要性作了识别;以2014年统计数据为基础,采用物质量和价值量相结合的定量评价方法,对客家梯田系统的9项生态服务指标进行评估.结果表明: 在评估的9项指标中,土壤保持的物质量和价值量同居各指标之首,分别为76457 kg·hm^-2和105033 元·hm^-2,相应地占梯田系统总物质量和总价质量的72.2%和30.0%.文化传承和景观体现了客家梯田系统独特的生态服务功能,价值量分别为100000和46333元·hm^-2,位居9项指标的2、3位.产品供给是客家梯田系统提供给崇义客家人的重要福祉,但其物质量和价值量只占梯田系统生态服务总物质量和总价值量的6.1%与10.4%,因此仅考虑产品供给将严重低估梯田系统的生态服务功能.直观的经济数字反映了客家梯田系统对社会的巨大贡献,不仅有利于提高管理者和公众保护农业文化遗产的意识,也为政府制定客家梯田系统生态补偿标准提供了数据支撑.     

减量施氮与大豆间作对蔗田氮平衡的影响

通过2010—2013年的大田试验,探讨了2个施氮水平(300和525 kg·hm-2)和3种种植模式(甘蔗、大豆单作及甘蔗-大豆1∶2间作)对蔗田大豆固氮、甘蔗和大豆氮素累积及氨挥发和氮淋溶的影响.结果表明:与大豆单作相比,甘蔗-大豆间作的大豆固氮效率下降,但不同施氮水平间作模式之间无显著差异.不同施氮水平和种植模式对甘蔗、大豆氮素累积无显著影响.减量施氮水平下氨挥发量低于常规施氮处理,不同施氮水平和种植模式对氮淋溶量无显著影响.除2011年甘蔗单作减量施氮水平下出现蔗田氮素亏缺(-66.22 kg·hm-2)外,其余不同年份不同种植模式下氮素都处于盈余状态(73.10~400.03 kg·hm-2),施氮水平显著影响了蔗田的氮素盈亏,且常规施氮水平下氮素盈余量显著高于减量施氮处理,过高的氮素盈余增加了氮素污染农田环境的风险.从培肥地力、降低氮素污染环境的风险和节约生产成本等方面考虑,减量施氮水平下甘蔗-大豆间作模式具有一定的生态合理性.     

氮肥种类和油菜秆还田对水稻苗期碳氮累积的影响

为探讨不同氮肥种类和油菜秆还田对水稻苗期碳氮累积的影响, 设置了氮肥种类(尿素、碳酸氢铵和硫酸铵)和秸秆还田的双因素的盆栽试验, 测定了移栽后水稻苗期碳氮累积量和碳氮比。结果表明, 相比施用尿素, 硫酸铵显著提高了水稻地上部氮素累积量, 显著降低了不添加油菜秸秆条件下的水稻地上部和根碳氮比。添加油菜秆条件下, 施用硫酸铵较尿素显著提高了播后57 d时水稻地上部和根部碳素累积量。相比不添加油菜秆, 油菜秆还田显著抑制了播后57 d时水稻地上部和根氮吸收累积, 显著增加了播后71 d时水稻根部氮碳素累积和57 d时碳酸氢铵和硫酸铵处理下的水稻地上部和根部碳氮比。综合来看, 稻油轮作系统中油菜秆还田时配施硫酸铵能更好的促进水稻苗期碳氮的吸收累积。研究结果为南方稻油轮作系统中氮素养分管理提供了一定的技术支持。     

施氮量和土壤含水量对红壤区黑麦草腐解和氮素释放的影响

绿肥还田是主要的农田有机培肥措施之一,外源氮素和土壤含水量是影响绿肥腐解的重要因子。本研究设置土壤含水量(15%、30%、45%)和施氮量(0、60、120 mg·kg~(-1))两因素三水平的室内培养试验,分析了土壤含水量和施氮量对红壤区黑麦草还田过程中的腐解和氮素释放的影响。结果表明:相同含水量条件下,氮肥的增加没有促进黑麦草的腐解,一定程度上抑制了黑麦草还田7~21 d时的腐解速率;相同施氮水平下,土壤含水量的增加有利于促进黑麦草的腐解率;相同土壤含水量条件下,施氮抑制了黑麦草还田7~13 d时的氮素释放率;相同施氮水平下,土壤含水量的增加促进了黑麦草还田过程中的氮素释放率;黑麦草还田57~91 d时,增加土壤含水量能提高黑麦草氮素释放率,且不施氮较施氮条件下的效果更明显;91 d时,含水量45%和施氮量60 mg·kg~(-1)处理的黑麦草还田腐解率最大,达到0.889,含水量45%和施氮量120 mg·kg~(-1)处理的氮素释放率最高,达到0.885。双因素方差分析结果表明,土壤含水量对黑麦草腐解率和氮素释放率均存在显著影响。综合来看,红壤区黑麦草还田初期需施加一定量的氮素(60 mg·kg~(-1))和保持合理的土壤含水量(30%),以抑制黑麦草还田前期的腐解;还田后期提高土壤含水量(45%),加快黑麦草后期的腐解和氮素释放,促进下茬作物氮素吸收利用。     

二型花柱植株金荞麦繁殖特征

开花物候及繁殖分配是植物适应环境的重要因素。对金荞麦开花物候、繁殖分配及策略进行了研究。结果如下:金荞麦的花果期为每年的8—11月,9月集中开花,其集中开花模式有助于吸引昆虫传粉,提高繁殖成功率;金荞麦单花开花持续时间为1—2 d,种群花期均为85d。L型花序花期为15—26d,S型花序花期为14—27d,两者没有显著差异;L型单花序开花数为26—131朵,S型单花序开花数为36—147朵,两者没有显著差异。L型和S型花序开花动态呈现单峰曲线,在花序开花后第11天L型和S型都达到最大值,分别为7.30%和7.20%,且两种花型具有较高的开花同步性,这有助于其繁殖适应性的提高。同一个花型中,雌蕊长、雄蕊长之间存在极显著负相关,但雌雄总长不存在显著差异,表明雌蕊长、雄蕊长可能存在权衡关系;金荞麦的繁殖器官和营养器官生物量在L型和S型间不存在显著差异,但其花生物量与植株生物量表现出极显著正相关关系。金荞麦L型花生物量分配极显著大于S型,而总生物量不存在显著差异,说明金荞麦植株的营养生长与有性繁殖间存在权衡关系。     

崇义客家梯田生态系统发展现状、存在的问题及对策

为了更好的开发和利用崇义客家梯田生态系统, 通过实地走访、调研和收集文献资料, 综合分析研究了崇义客家梯田生态系统的发展现状、存在的问题, 为制定合理的对策措施来保护梯田生态系统提供依据。结果表明: 崇义客家梯田生态系统通过长期的发展形成了自身独特的景观, 具有较好的景观和文化传承功能。崇义客家梯田生态系统目前面临的主要问题有梯田撂荒、生物多样性和传统农业非物质文化遗产减少。综合来看, 对崇义客家梯田生态系统实施耕种补贴并加强开发, 完善生态与文化保护补偿机制, 建立传统农业文化保护区, 将对保护崇义客家梯田生态系统和促进其发展具有重要的现实意义。     

间作对旱地CO2和N2O排放影响的研究进展

农田温室气体排放是近年来科学界的研究热点,采用合适的种植模式是减少农田温室气体排放的有效途径之一.本文综述了作物间作对旱地土壤CO₂和N₂O排放的影响及机理.合理间作能够提高土壤有机碳(SOC)含量、促进不同作物秸秆向SOC转化、降低SOC矿化速率,从而减少CO₂排放.禾本科与豆科作物间作能够在维持作物产量的情况下,减少化学氮肥投入、土壤有效氮残留及还田秸秆产生的无机氮,降低N₂O排放.间作作物的互作、田间小气候环境的改善也是影响土壤温室气体排放的重要因素.今后,要增加土壤温室气体监测时长并对影响因子进行综合、全面的分析,尤其是从分子水平探究间作模式下土壤微生物对温室气体产生过程的作用机理,为构建环境友好型农业模式提供科学依据.     

甘蔗-甜玉米间作对甘蔗产量、品质及经济效益的影响

通过甘蔗田间定位试验研究了种植模式(甘蔗单作、甘蔗-甜玉米间作(1∶1、2∶1)和施氮水平(300、525 kg·hm-2)对甘蔗群体经济效益、甘蔗产量、生物量积累动态变化及品质的影响。结果表明:低氮水平(300 kg·hm-2)下,甘蔗-甜玉米间作(1∶1、2∶1)的经济效益分别高于单作甘蔗52.67%和20.59%,土地当量比(LER)均大于1,且甘蔗-甜玉米1∶1间作模式的LER高于甘蔗-甜玉米2∶1间作31.50%;高氮水平(525 kg·hm-2)下,甘蔗-甜玉米1∶1间作的经济效益和土地利用率分别高于单作26.25%和36.00%,而甘蔗-甜玉米2∶1间作与甘蔗单作相比无间作优势;甘蔗-甜玉米间作中,因间作甘蔗最大生长速率(v m)减小,理论最大值(w m)、最快生长日(t m)等生物量动态累积特征参数的协调性劣于单作甘蔗,使间作甘蔗产量低于单作甘蔗9.72%~33.17%,而间作甜玉米产量比单作甜玉米高14.10%~24.43%;相比甘蔗单作,甘蔗-甜玉米间作对甘蔗品质无显著影响;甘蔗-甜玉米间作是实现甘蔗优质、高效种植的可行途径,其中甘蔗-甜玉米1∶1间作模式更为优化。