花生与绿肥轮作对土壤含水量和土壤肥力的影响

探讨在冬春裸地上种植绿肥对后茬作物春花生养分含量、土壤含水量和土壤肥力的影响,为山东地区春花生等冬闲田建立一种合理的轮作方式提供理论依据。在田间试验条件下,设置了春花生—冬闲田、夏花生—冬小麦、春花生—二月兰和春花生—毛叶苕子4种轮作处理。结果表明:种植二月兰和毛叶苕子绿肥作物,可促进后茬作物花生氮磷钾养分增加,二月兰增加程度高于毛叶苕子。种植二月兰和毛叶苕子绿肥作物,可提高后茬作物花生土壤含水量和土壤肥力,在0~20 cm土层中,2021年,与春花生—冬闲田相比,春花生—二月兰、春花生—毛叶苕子土壤相对含水量分别升高了4.70%、6.14%,在20~40、40~60 cm土层中也表现出相似趋势,2022年与2021年相比,表现出相似规律;与春花生—冬闲田相比,春花生—二月兰处理有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量平均增加了5.71%、8.98%、7.22%和7.72%,春花生—毛叶苕子处理有机质、碱解氮含量平均增加了4.54%、14.91%。可以利用春花生种植期间的冬春裸地种植一季冬绿肥,促进后茬作物养分积累量增加,改善土壤肥力。

水分调控下绿肥种植和石灰施用对双季稻稻米镉含量的影响

[目的]农田镉(Cd)污染是当前我国水稻产业高质量发展面临的主要环境问题之一,严重影响稻米商品价值和人民健康。本研究采用田间大区试验,探究水分调控下绿肥种植、石灰施用对稻米Cd含量及水稻产量的影响,以期为水稻安全生产提供技术参考。[方法]试验用早、晚稻品种分别为湘早籼24号和华润2号,试验地在湖南省益阳市,设置常规栽培(CK)、水分调控(W)、绿肥+水分调控(GW)、石灰+水分调控(LW)、绿肥+石灰+水分调控(GLW)共5个处理。[结果]与CK处理相比,W、GW和LW处理早晚稻平均糙米镉含量分别显著降低34.5%、83.5%和83.3%,稻谷镉含量分别显著降低26.3%、82.5%和83.4%;GLW处理仅晚稻的糙米镉含量显著降低43.7%,稻谷镉含量显著降低40.8%。相比CK处理,GW和LW处理早晚稻平均稻壳镉含量分别显著降低71.3%和74.2%,茎叶镉含量显著下降85.3%和79.1%;GLW处理仅晚稻的稻壳镉含量显著降低38.5%,茎叶镉含量显著降低51.9%。相比CK处理,W、GW和LW处理早晚稻平均灌浆期土壤pH值分别显著提高6.2%、23.7%和20.0%,GW处理早晚稻灌浆期土壤有效镉含量显著降低20.0%~22.6%。相比CK处理,GW和LW处理可显著降低早稻稻壳中的Cd向糙米转运;除W处理早稻稻壳和晚稻茎叶较CK处理差异不显著外,其余各处理均可显著降低土壤中的Cd向茎叶、糙米和稻壳富集。各处理间水稻产量差异不显著。[结论]在水稻孕穗后淹水灌溉基础上,配套冬季豆科绿肥种植或春季石灰施用,可实现轻度镉污染稻田水稻安全生产,不影响水稻丰产。

国家粮食安全与农业双碳目标的双赢策略

粮食安全是国家安全的基石,碳达峰与碳中和已成为我国长期战略。我国是粮食消费大国,95%以上的粮食及重要农产品供应仍然靠国内农业生产。农业既是主要的碳排放源,更是重要的碳固定汇,固碳减排潜力巨大。因此,现代农业不仅可以保障国家粮食及主要农产品的有效供给,而且可以且应该助力国家双碳目标。为此,作者在总结分析国内外相关文献及自己多年研究成果基础上,系统探讨了粮食安全与双碳目标之间的相互联系及双赢策略。结果表明,粮食安全和双碳目标之间,在增产与固碳、增产与减排、固碳与减排以及相关主管部门的政策等层面存在冲突和协同关系,但协同强于冲突;农业双碳目标与绿色高质量发展在方向上高度一致,目标上相辅相成。科研实践和技术示范推广案例也证明,国家粮食安全与农业双碳目标可以通过技术创新和政策创设等途径实现双赢。依据我国农业发展新趋势,作者认为种植业碳排放已基本达峰,在粮食安全背景下农业碳达峰的峰值及达峰进程将取决于畜牧业发展及人民生活水平提升要求;农业碳中和目标能否实现将主要视甲烷(CH_(4))等非二氧化碳(CO_(2))温室气体减排力度,以及农业综合固碳潜力的发挥。农业碳达峰指日可待,但在目标设定上不能影响国家粮食安全和人民生活改善;农业碳中和任重道远,必须固碳与减排兼顾,并以农业CH_(4)等非CO_(2)温室气体减排为优先。总之,粮食安全下实现农业双碳目标是一项系统工程,任务艰巨,需要农业固碳减排科技创新、农业碳监测与评价方法创建、以及农业部门间的协调机制和新政策创设等综合支撑。本文的建议可为国家及地方制定农业碳达峰与碳中和目标及行动方案提供重要参考,为农业固碳减排科技创新和政策创设提供新思路。

东北稻作系统对气候变暖的实际响应与适应

【目的】明确气候变暖对作物生产的实际影响,降低对未来粮食安全预测的不确定性。【方法】依据东北水稻生产和气候变化的长期观测数据,并结合田间开放式增温试验(free air temperature increase,FATI),系统研究稻作系统对气候变暖的实际响应与适应。【结果】历史数据分析发现,近几十年来东北水稻单产与其生长季的气温呈明显递增趋势,相关显著,但与降水量变化相关不显著。理论推算表明,水稻生长季最低气温升高1℃,水稻单产可提高6.0%以上。田间试验发现,在目前的气温背景下,水稻冠层气温升高1℃,单产可提高10%左右。近四十年来东北水稻新品种的生育期每10年约延长3 d,与近二十年来田间观测到的水稻实际生育期延长幅度基本一致,达5 d左右;与1970年相比,2010年黑龙江省的水稻种植面积扩大了24倍,种植重心向北位移了近110 km,与东北水稻生长季≥10℃有效积温带北移的幅度一致。【结论】气候变暖对东北水稻的直接增产效应显著,稻作系统可以通过品种改良、栽培改进和区域调整等策略来逐步适应气候变化的趋势。在应对气候变化的稻作制度调整上,应充分挖掘增温的增产效应及作物系统的适应潜力,调整时机和幅度应适当迟后于预测的气候变化进程。在气候变暖的大趋势下,要注意因水稻生育期延长和种植区域北扩而可能遭遇的低温冷害等极端性天气。

南方农区草业在中国农业持续发展中的战略地位

在对中国南北自然资源优势进行广泛比较的基础上 ,通过生产调研和田间试验 ,剖析了农产品市场国际化后农业生产结构调整将面临的新问题 ,预示经济复苏后中国居民的食物消费结构将发生根本性转变。根据这些分析 ,提出发展南方农区草业是提高农业效益、增加农民收入、实现农业持续发展的有效途径。文章最后提出了南方农区草业的发展策略 ,并针对目前存在的问题 ,提出了一些可行的配套措施。

稻/草-鹅农牧结合模式的综合效益及种养技术初探

1997～ 1999年在江苏省常熟市构建稻 /牧草 -鹅复合系统 ,并进行田间试验。结果表明 ,稻 /草 -鹅农牧结合模式与传统的稻 /麦生产模式相比 ,不但具有明显的社会效益、经济效益 ,而且能显著提高土壤肥力 ,有效控制冬季田间杂草 ,进而大幅度降低田间除草剂、杀虫剂施用量 ,保护农田生态环境。总结了该模式的种养技术 。

气温上升对草地土壤微生物群落结构的影响(英文)

在 2 0世纪内 ,全球气温已经上升了 0 .6℃ ,并预计到本世纪末仍将上升 1.4～ 5 .8℃。全球气候变暖对生态系统的潜在影响 ,生态系统对气温上升的反馈已成为国际生态学界的研究热点 ,而且所研究的系统也已经从过去简化的模拟系统到复杂的真实生态系统。但是 ,现有对真实生态系统的研究大部分集中在地上植物群落和土壤气体交换等领域 ,对在土壤有机碳分解和保护中起决定作用的土壤微生物研究较少。为此 ,在美国大平原地区进行人工提高气温 (上升 1.8℃ ) ,来研究土壤微生物对气温上升的反应。结果表明 :增温对土壤微生物的总生物量没有显著效应 ,但可以提高微生物的 C∶ N比。另外 ,磷脂肪酸分析发现 ,气温上升显著降低土壤微生物量中的细菌比重 ,提高真菌的份额 ,从而显著提高了群落中真菌与细菌的比值。而且 ,通过对土壤微生物底物利用方式和磷脂肪酸特征的主成份分析 ,发现增温导致了土壤微生物群落结构的转变。可见 ,气温上升可能是通过提高土壤微生物中真菌的优势 ,而导致群落结构的变化。该变化将可以提高微生物对土壤有机碳的利用效率 。

稻田生态系统在保障环太湖环境健康与经济持续增长中的重要作用

稻田是地球上最大的人工湿地生态系统,具有强大的综合服务功能。在系统总结国内外研究的基础上,结合实地考察和生产调研,以及作者长期的稻田生态系统研究积累,对江苏环太湖地区稻田生态系统的综合服务功能进行全面估算和评述。分析发现,在合理的稻作技术体系下,环太湖稻田生态系统不仅可以缓解气候变化、提高大气质量及保持水土资源,而且水稻生产还可以获得巨大的直接与间接经济效益。稳定环太湖水稻生产,不仅有利于环境健康,同时对促进城乡协调与社会和谐发展也至关重要。应该扭转公众对环太湖水稻生产的偏见,在科学规划稻田布局的基础上,进行保护性稻作技术创新,建立农户激励机制,以进一步增强稻田生态系统在保障粮食安全、环境健康及经济持续增长的综合效应。

气候变暖对我国水稻生产的综合影响及其应对策略

气候变暖已是不争的事实,预计到21世纪末全球地表平均气温仍将上升1.5℃以上。水稻是我国最重要的口粮作物,全国80%以上的人口以稻米为主食,探明气候变暖对我国“口粮绝对安全”的潜在影响意义重大。作者依据多年的田间增温试验及长期观察,并结合国内外现有研究,阐明了我国粮食主产区气候变暖的基本态势,总结发现温度升高1.5℃对我国水稻生产的潜在影响正负参半,并取决于具体的稻作季节和地区。但是,随着水稻种植制度调整,尤其是南方双季稻种植面积下降,温度升高对我国水稻生产的负面影响将逐步递增。最后,作者提出了应对气候变暖的气候智慧型稻作技术创新建议,并展望了该研究领域的重点内容和方向。

稻/牧草-鹅农牧结合模式农田生态环境效应分析

1997～1999年田间试验研究表明,冬种黑麦草养殖菜鹅的稻/牧草-鹅农牧结合生产模式在不施除草剂的情况下能有效控制田间冬季杂草,实施该模式后翌年冬闲时田间杂草群落密度仅为稻/麦对照模式的8.88％,且冬季田间杂草群落结构发生变化,“看麦娘”、“猪殃殃”、“大巢菜”分别占15.38％、30.77％和30.77％,即单子叶杂草所占比例明显低于稻/麦复种连作田。该模式比稻/麦复种连作方式土壤总N、有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量分别高23.13％、27.10％、31.25％、98.37％和46.73％,土壤理化性状明显改善,且可减少除草剂、杀虫剂施用量,降低土壤有毒物质的残留。总结了该模式的系统耦合技术并提出该模式的发展策略。

长江三角洲城乡居民食物消费结构演变及农业生产结构调整

在广泛收集历史资料的基础上 ,通过居民调查和专家咨询 ,采用GM (1,1)模型 ,对长江三角洲区域城乡居民食物消费结构进行了分析。结果表明 ,长江三角洲城乡居民的食物消费结构正在发生显著变化 ,城市居民的畜禽产品消费将趋于稳定 ,而农村居民的畜禽产品消费将显著增加 ,城乡居民对水产品的消费均将显著增加。在动物性食物消费的结构比例上 ,城乡居民均在向 1/ 3猪牛羊肉、 1/ 3家禽产品和 1/ 3水产品的比例趋势发展。植物性食物消费中 ,粮食的直接消费在稳步下降 ,小麦占口粮的比重也在逐步下降 ,目前不足口粮总量的 5 % ;蔬菜消费基本稳定 ,植物油和水果的消费呈上升趋势 ,尤其是农村居民。因此 ,在中长期内 。

我国水稻品种更新与稻作技术改进对碳排放的综合影响及趋势分析

水稻是我国重要的口粮作物,稻田是全球第二大温室气体甲烷(CH4)的最大排放源之一,水稻丰产与甲烷减排对保障国家粮食安全和实现农业领域碳中和目标意义重大。不同水稻品种和稻作技术的产量与碳排放差异显著,因此,掌握品种更新与技术改进的特征及发展趋势,可以为高产低碳稻作技术创新提供科学依据。为此,本文系统分析了1960s—2010s,我国水稻品种和稻作技术的演变特征及其对稻田温室气体排放的综合影响。总体而言,我国近50年来在品种不断更新和稻作技术显著改进及农用化学品大量投入下,水稻单产提高了37.0%,尽管单位面积碳排放增加12.2%,但是单位产量碳排放下降了18.1%,是一个增产减排的协同发展历程。基于情景分析,在保障国家粮食安全的条件下,综合水稻品种、灌溉方式、化肥减量以及稻作系统调整,以2010s为基线,我国2030s稻田温室气体总排放将下降17.0%以上,其中稻作技术改进和化学品增效减量的减排潜力最大。本研究可以为我国水稻产业可持续发展及农业领域“碳达峰碳中和”行动提供重要参考。

南方集约农区农牧结合对农业可持续发展的作用

为寻求该区农业可持续发展的途径，作者在分析其农业可持续发展的主要制约因素基础上，对农牧结合在实现农业可持续发展中的功能作了全面论述。结果表明，农牧结合是实现该区农业可持续发展的一条有效途径。

农牧结合在解决中国粮食安全问题中的作用

通过对中国粮食生产和需求现状的分析，揭示了中国中长期粮食安全问题产生的根本原因。认为在中长期内，中国人口的增长、营养结构的改善是不可避免的，而资源的有限在一定程度上可通过内涵挖潜加以克服。论证了农牧结合是解决粮食安全问题的一条有效途径，并提出了一些措施。

农业温室气体排放统计核算体系的规范化建设

农业是人类的衣食之源,也是人为温室气体(Greenhouse Gas,GHG)排放(尤其是甲烷(CH_(4))和氧化亚氮(N_(2)O))及其减排的重要部门。开展科学规范的GHG统计核算,不仅是农业碳排放清单编制、碳减排交易核验、碳减排补贴以及低碳农产品认证等工作的基础,也是农业减排固碳政策制定和技术选用及行动方案落实的决策依据。为此,在系统梳理国内外农业GHG统计核算相关规范和方法及标准的基础上,本文针对现有统计制度体系不健全、计量方法不完善和核算结果不确定等问题,就农业GHG统计核算体系建设提出以下建议。首先,健全和完善统计核算制度体系,明确责任主体。在我国现有的农业统计和面源污染监测报告等体系基础上,加强统计监测(Monitoring,M)、报告(Reporting,R)和核验(Verifying,V)的MRV体系建设,优化调整现有政策与机构安排,明晰农业GHG统计核算和减排固碳行动的责任主体。其次,补充和完善统计核算标准和方法。结合国际最新的标准和方法以及我国农业生产实际与发展规划,对我国农业领域相关标准和方法进行补充与完善。比如补充生物炭施用、生态农场、高标准农田建设和秸秆综合利用等农业综合固碳和光伏农场能源替代,以及石灰和尿素施用、反刍动物饲养和农区淡水养殖等GHG排放的统计核算标准与方法;修订间接排放的统计核算标准与方法,并针对农业减排固碳开发新的CCER(Chinese Certified Emission Reduction)方法学。第三,加强数据库更新与升级。通过科技创新和数据积累,并结合田间监测和模型估测等,对现有基础数据、活动数据和排放因子数据等进行更新升级。另外,还需开发统计核算标准与方法配套的应用软件,开展科普宣传和技术培训与应用示范。本文可以为农业温室气体排放清单编制指南的修订提供参考,为农业碳减排交易的核验和低碳农产品认证的碳足迹评价体系构建等提供支撑。

基于网络GIS的区域农业决策支持系统的集成思路与方法

在总结系统集成发展趋势和农业决策需求的基础上 ,确定了构建基于网络GIS (地理信息系统 )的区域农业决策支持系统的集成目标 ,提出了系统集成的基本思路并设计了该系统的网络和逻辑结构。在考查现有研究的基础上 ,归纳出实现系统集成的 3种可行方案 ,即松散型、镶嵌型和动态链结型集成。经比较 。

长江三角洲农牧系统结构的区域差异及空间位移研究

调整农业结构，实现农业增效、农民增收和农业可持续发展，以确保中国中长期食物安全，是中国目前和未来农业和农村工作的重点。农业结构的调整，必须建立在对系统整体认识的基础上，必须符合系统结构本身的演变规律。为此，作者于１９９６～１９９９年，以中国经济最为发达的长江三角洲农区为例，通过资料调研、专家咨询、农户调查、实地考察和试验等手段，对该区１９８０－１９９７年以来７１个县市的农业生产进行了全面的调查。利用基于ＧＩＳ的农牧系统综合评价系统，对长江三角洲农牧系统结构的区域差异和空间布局变化进行了全面分析。结果显示，长江三角洲农牧系统结构存在显著的空间梯度差异，布局上出现了明显的空间位移，农业重心开始向南北推移。棉花、小麦和玉米均向北部集中，生猪和家禽向北部和中部的东北部集中，农业生产呈现出显著的区域性专业化布局格式。

我国东部沿海地区耕地非农化问题及对策

分析中国东部沿海地区耕地非农化现象及其主要症结，提出有效遏制耕地非农化的对策。

科学认识东北气候变暖 充分发挥水稻适应潜力

东北不仅是我国水稻尤其是优质粳稻的主要产区,也是我国气候变暖最明显的区域。近40年来,东北水稻单产的递增幅度与日最低气温的升高幅度呈显著正相关,历年颁布并推广的主要水稻品种生育期每10年也延长了2.8 d左右。近20年来,东北水稻实际播种期提早了3.7 d,收获期推迟了1.7 d,全生育期延长了5.4 d左右,种植重心也向北位移了近80 km。田间实际增温试验也发现,夜间温度继续升高1℃,东北水稻单产仍可以提高10%左右。上述分析与试验表明,气候变暖对东北水稻的增产效应显著。在未来气候变化的应对策略上,应从多抗品种选育、抗逆栽培创新和农田基本建设等方面着手,全面增强稻田系统的抗逆性和稳定性,充分挖掘水稻对气候变暖的适应潜力。

农区农牧系统生产布局的区际空间转移分析方法及实例

在理论分析的基础上 ,构建了农产品生产布局的空间转移定量分析的方法 ,并采用该方法对长江三角洲农产品生产布局的空间转移进行分析 .结果表明 ,长江三角洲种植业生产布局向外转移趋势明显 ,但养殖业生产布局在区际间没有出现明显的空间转移 .这表明养殖业生产的空间转移正处于一个临界期 ,区际间畜禽产品生产竞争激烈 .在实例分析的基础上 ,作者从理论上将农区农牧系统生产布局的区际空间转移归纳为外推型、稳定型和内聚型 3种基本类型 ,并讨论了空间转移类型与农业生产结构调整之间的关系 ,提出了长江三角洲农业生产结构调整的战略方向 .