暗沟排盐对西辽河平原苏打盐碱荒地改良效果的研究

为探究暗沟排盐技术对西辽河平原苏打盐碱荒地改良效果的影响,在科左中旗胜利乡盐碱荒地,通过设置暗沟并应用不同的改良措施,暗沟间距分别设置5 m(L1)、10 m(L2)和15 m(L3),以及无暗沟(CK)处理,在此基础上施入脱硫石膏30 t/hm^(2),腐殖酸4.5 t/hm^(2)(F1)和9 t/hm^(2)(F2),共8个处理,对暗沟排盐工程结合化学改良措施对苏打盐碱荒地土壤的脱盐效果进行研究。研究结果表明,暗沟排盐技术对降低苏打盐碱荒地的土壤盐分有显著效果,0~40 cm深度土壤全盐量平均降低1.74 g/kg,暗沟间距越小,脱盐效果越显著。此外,施入腐殖酸对降低土壤盐碱度也有显著影响,平均降低了5.7%,其中间距5 m,施用量4.5 t/hm^(2)处理的降低幅度最大,达到了8.2%。从试验结果来看,暗沟间距10 m和施用4.5 t/hm^(2)腐殖酸的组合是最佳的改良效果。研究结果可为西辽河平原盐碱荒地的合理开发利用提供了理论依据。

带状留茬间作对防治干旱地区农田风蚀沙化的生态效应

对内蒙古阴山北麓旱农区不同类型耕地土壤风蚀及其影响因素的野外观察与室内分析,揭示了该地区风蚀气候侵蚀力的特点及风蚀作用对农田生态环境的主要危害。观察研究了粮草、粮薯和灌草带状间作及其残茬覆盖度对减轻农田土壤风蚀的作用,指出在农田防护林不完善的阴山北麓旱农区,采用带状留茬间作轮作具有良好生态效应,可以有效地控制农田风蚀沙化,减轻风蚀危害,进而明确了不同类型退化农田应采用的带状留茬间作轮作方式与增产增收配套技术措施。

以作物残茬为生物篱在裸露农田营建防风带技术的研究

根据农田防护林等生物篱网防治农田风蚀的原理,把作物残茬作为生物篱间隔插入马铃薯裸露农田,形成以残茬为生物篱的农田防护篱网,可以解决北方旱作马铃薯生产基地农田严重风蚀问题,核心技术是利用残茬把连片的裸露农田间隔分成宽7.2m以下的带田,形成留茬带与裸露带间作的农田,不仅使留茬带的风蚀量降低80%以上,其裸露带的风蚀量也降低50%以上,取得防治马铃薯裸露农田的风蚀沙化,保护和提高耕地质量的实效。总结提出在北方旱作区采用麦类/油菜等条播作物留茬与马铃薯等根茎类作物间作轮作营建裸露农田防风篱网的保护性耕作技术。

国内外向日葵施肥栽培技术发展现状与发展趋势

国内向日葵的施肥栽培技术已经初步形成,但关于向日葵的水肥高效技术和丰产栽培技术研究进展缓慢。文章主要从向日葵优化模式、水肥高效管理和适宜耕作技术3个层面进行了综述,为提高中国向日葵的施肥栽培技术水平并优化生产模式提供一些理论依据和技术支持。

半干旱区地膜垄沟集雨系统土壤水分特征的初步研究

阴山北麓地区常年干旱,天然降雨稀少,农作物生长受到限制,所以对有限降雨的高效利用意义重大。构建地膜垄沟集雨系统,人工降雨后,测定不同降雨处理0～50cm耕层土壤贮水情况,研究其变化规律。结果表明:不同处理垄背土壤贮水量无显著差异,垄沟贮水量表现为覆膜降雨处理显著高于单纯覆膜处理。3.14mm降雨处理土壤入渗蓄墒率最大,且与它2、3、4倍积降雨量0～50mm耕层土壤蓄水量效果无显著差异。

土壤养分状况系统评价法及其在内蒙古旱作农业上的应用

文章介绍了土壤养分状况系统研究法(ASI)的原理与实践,初步明确了在旱作农业上应用土壤养分综合评价法与平衡施肥技术,对提高旱地主要作物马铃薯、油料和麦类的施肥技术及其增产效果有良好的促进作用。

覆膜栽培对盐碱地向日葵产量及土壤盐分影响的研究

为了明确地膜覆盖对盐碱地向日葵产量的影响并探索其影响机理,通过田间试验和室内分析的方法,在内蒙古河套灌区盐碱地进行了全覆膜和半覆膜对向日葵出苗率、产量以及土壤盐分的影响研究。结果表明,在耕层土壤全盐含量3.5~6.0 g/kg的中重度盐碱地上,全覆膜较不覆膜土壤耕层脱盐率提高43.8%~53.8%,较传统半覆膜的脱盐率提高16.2%~20.3%;全覆膜较不覆膜、传统半覆膜向日葵出苗率分别提高45.6%和17.7%,向日葵产量分别提高183.3%和67.0%。

旱作地区以丘陵为单元点面结合的雨水集蓄利用模式

1雨水集蓄利用的历史 人类集蓄利用雨水的历史可追溯到6000多年前的玛雅文化时代，在现今的墨西哥、秘鲁、哥伦比亚、中东等地区，古人类通过修建梯田、渠道、塘坝、涵管、集流槽、水窖等，将雨水收集并储蓄起来，用于灌溉和日常生活，使得在降水量非常低的干旱荒漠地区。人类得以生存和发展。一些古老的集水工程设施如分布在中东和我国新疆的“坎儿井”等，至今还发挥着重要的作用。

内蒙古农牧交错带土地资源持续合理利用的研究

农牧交错带是我国北部牧区与农区相连接的生态过渡带（Ecotone）,以干旱半干旱气候及丘陵地貌为特征,由于农耕文化渗入和高强度的水土资源开发,加之单一性粮食生产,使得土地严重退化,土地资源保护与生态安全成了最为突出的问题,国家生态建设规划也把该区域的环境保护作为全国四大重点之一。为此我们从协调提高农业生产力与保护环境这一根本性矛盾的科学途径入手,深入研究了在利用中保护和改善环境的措施,提出了以丘陵为单元,依据不同部位的水土条件分别种草、种粮和植树,以等高田工程为核心技术,配合农田多种形式带状留茬间作,轮作技术,有效防止水土流失和风蚀沙化。按市场需求调整结构,改单一性粮食生产为营养体生产,扩大畜牧业比重产有机肥源,增加还田有机物数量,培肥地力,形成一整套合理利用土地资源,保护生态环境并提高系统生产力的技术体系,找到了一条在利用土地资源过程中改善生态环境的新途径。

内蒙古农牧过渡带可持续发展途径的探索

内蒙古农牧过渡带是中国主要的生态脆弱带和贫困地区之一,也是受荒漠化威胁最严重的一个地区。地处阴山北麓的武川旱农试验区坚持生态治理与发展经济,可持续性与可行性的紧密结合,狠抓突破性关键措施,提出以丘陵为单元的基本治理模式。从武川旱农试验区的实践表明农牧过渡带的生态脆弱和贫困地区只要抓住改土治水提高植被覆盖率、把农产品转化为商品和通过教育培训提高劳动者素质等关键措施,是能够扭转长期以来的生态、经济、社会3个恶性循环,走上可持续发展的健康轨道的。

内蒙阴山北麓旱薄地影响土壤供肥能力的主要肥分及培肥技术研究

内蒙阴山北麓旱农区,年降雨量少,春旱严重,客观上不具备春季深施和夏季追施氮肥的条件,造成土壤供氮能力持续不强。盆栽试验结果表明:土壤有效氮与作物之间的相关性最佳,在所测6种土壤养分中居于首位。田间试验进一步验证,增施氮肥其氮素利用率高达37.0%效果显著。同时对氮肥进行的5种施肥方法试验表明,以秋压尿素为主要措施可有效地缓解耕层土壤供氮不足的状况。

半干旱地区不同土壤团聚体中微生物量碳的分布特征

在半干旱地区采集7个不同利用方式的土样,利用干筛法获得不同粒径的团聚体,并分析其有机碳、微生物量碳和K_2SO_4浸提碳含量。结果显示,有机碳含量最高的土壤其大团聚体占的比例也最高;未筛分土壤的微生物量碳以灌溉耕地最高、油菜-土豆轮作旱地最低,分别为336和189mg·kg-1。团聚体微生物量碳含量为153～324mg·kg-1。灌溉耕地土壤>5mm团聚体最高,草地土壤<0.25mm团聚体最低。土壤有机碳和微生物量碳在大团聚体(>2mm)中的含量相对都高于小团聚体。微生物量碳与土壤有机碳极显著相关,与K2SO4浸提碳不相关。与微生物量碳相反,K_2SO_4浸提碳含量在<1mm的团聚体中相对较高。

向日葵和马铃薯间作模式的生产力及水分利用

本研究通过对不同间作模式中作物水分吸收和利用的分析比较,探讨间作提高产量的机理,提出适合当地生态环境的最优间作模式,并提供一定理论依据。于2009年和2010年在内蒙古武川进行了大田试验,研究马铃薯/向日葵不同间作模式水分吸收和利用,结果表明,马铃薯/向日葵2种间作模式:2行马铃薯:2行向日葵(2P:2S)和4行马铃薯:4行向日葵(4P:4S)的土地当量比LER为1.2～1.3,都具有较强的间作产量优势。其中,4P:4S间作体系2年平均的LER为1.26,间作优势最大。4P:4S间作马铃薯的农田蒸散量ET与单作马铃薯的ET相比差异不显著。单作向日葵和间作向日葵的农田蒸散量ET无显著差异。虽然,2P:2S间作模式和4P:4S间作模式的马铃薯水分利用效率WUE比单作分别降低了81%和66%,但2种间作模式下向日葵的水分利用效率与单作相当。因此,在马铃薯和向日葵间作模式中,整体的水分利用效率提高了,水分当量比WER在1.2～1.3,其中4P:4S间作系统的水分当量比2a均为1.3,说明该体系具有显著的水分利用优势。综合分析认为,马铃薯/向日葵间作特别是4P:4S间作模式有利于提高土地生产力和农田水分的利用效率,在可持续雨养农业发展中具有很好的应用价值。

半干旱地区不同土壤团聚体中微生物量磷的分布特征

从半干旱地区采集了7个不同利用方式的土壤样品,利用干筛法获得了不同粒径的土壤团聚体,研究了微生物量磷、速效磷、有机磷及其组分在团聚体中的分布特征。结果表明,土壤微生物量磷、有机磷分别为5.86～12.24mg·kg-1和0.12～0.35g·kg-1,灌溉耕地最高、退化草地最低,二者在大团聚体(>2mm)中的含量皆高于小团聚体(<2mm);土壤速效磷含量则相反,在小团聚体中较高。有机磷分组研究显示,大团聚体的中等稳定性和稳定性有机磷含量较高,活性和中等活性有机磷含量则在>2mm或<0.5mm团聚体中较高。结果表明土壤大团聚体可能是磷转化的库,小团聚体是土壤磷供给的源。微生物量磷与各种形态的土壤磷都显著相关。

半干旱地区不同土壤团聚体中微生物量氮的分布特征

从内蒙古半干旱地区的林地、草地和耕地采集7个土地利用方式不同的土壤样品,利用干筛法得到>5mm、5～2mm、2～1mm、1～0.5mm、0.5～0.25mm和<0.25mm的土壤团聚体,并测定各级团聚体中的全氮、微生物量氮、K2SO4浸提氮含量。结果表明,不同的土地利用方式,由于其输入的有机物质数量和种类以及肥料管理不同,直接影响到土壤全氮、K2SO4浸提氮、微生物量氮的含量及其在团聚体中的分布。土壤全氮、微生物量氮和K2SO4浸提氮分别为0.67～2.06g·kg-1、11.40～71.03mg·kg-1和1.28～4.60mg·kg-1。有灌溉条件的耕地土壤氮的含量最高,退化草地最低。不施肥的土壤,其小团聚体中全氮和微生物量氮含量明显低于大团聚体;而进行灌溉的耕地土壤,由于无机氮肥和有机物质输入量都比较高,不仅其全氮含量比较高,而且小团聚体中全氮和微生物量氮含量也比较高,说明在低肥力条件下土壤氮素首先在大团聚体中循环,这表明在自然土壤生态系统中,大团聚体中氮素的循环转化比小团聚体中的更加重要。

农牧交错带不同间套作模式的土地生产力

农牧交错带不同带状间套作不但是一种高产高效的生产技术,而且还是一种冬春季节防风固沙的生态保护措施。研究间套作对作物干物质积累过程和产量的影响,对于合理利用间套作技术提高土地生产力和改善生态环境有重要意义。该研究从2009年到2011年在内蒙古武川县进行大田试验,通过地上部干物质质量随大于0℃有效积温增长的指数线性(expolinear)关系对不同作物间作和单作的地上部干物质增长动态进行拟合,量化了间作模式下作物的生长速率的变化和生长与发育延缓的程度。采用土地当量比(land equivalent ratio,LER)研究了农牧交错带几种典型间作模式的土地生产力。结果表明:向日葵/马铃薯、莜麦/马铃薯和莜麦/豆类大带宽(2m:2m带宽)间作具有显著的产量优势,基于经济产量的土地当量比LER分别为1.12、1.09和1.05,说明间作能提高土地生产力5%～12%。窄带宽模式(1m:1m带宽)间作优势小于大带宽模式,而且年际间的变幅较大。间作显著提高了向日葵收获指数,对其他作物收获指数的影响不显著。间作中高秆作物如莜麦在莜麦和豆类的间作中具有显著的边行优势。间作和单作相比,显著降低了作物最大生长速率(cm);但相对生长速率rm和单作的差异不显著;在间作中,矮秆作物(马铃薯和箭舌豌豆)的生长进程都有不同程度的延缓,到达冠层最大盖度时所需的有效积温比单作多117～387℃·d,考虑到试验区作物生长季内的日平均温度为15℃左右,这2种间作作物的生长延缓了约8～26d。总体来讲,农牧交错带的这几种典型带状间作种植模式都具有一定的间作产量优势和更高的经济效益,特别是大带宽间作模式,间作优势较为明显,而且还能降低农业生产的气候和市场风险。

带田残茬带宽度及高度对土壤风蚀模数影响的风洞试验

为了探究带宽和残茬高度对土壤风蚀模数的影响,利用野外移动式风洞对阴山北麓地区带田土壤风蚀模数进行了原位测试。结果表明:作物残茬带对间作翻耕地具有保护作用,土壤风蚀模数在全部留茬时最小,全部裸露时最大,残茬与耕翻裸露地间作时居中。不同残茬降低风蚀模数程度不同,莜麦茬可以降低48.92%～67.39%,油菜茬可以降低5.22%～34.36%。不同带宽和残茬高度的间作组合,土壤风蚀模数都随风速的增加而增大,呈指数曲线变化规律。在一定风速吹蚀下,残茬带宽从0.5～3.0m变化,土壤风蚀模数随带宽的增加而减小,符合幂函数曲线变化规律;残茬高度从5～25cm变化,土壤风蚀模数随残茬高度增加而线性降低。研究说明减少耕翻和作物留茬是控制风蚀的有效措施。

内蒙古后山旱农区马铃薯适宜播种密度和播期研究

马铃薯是内蒙古后山旱农区主要粮食作物之一,其产量及淀粉含量的高低直接影响到该地区粮食总产量和马铃薯加工利用。试验结果表明,该地区旱地马铃薯适宜播种时期为5月1日左右,适宜密度为57000株/hm2左右;5月21日左右播种,水分亏缺较大,薯块含水量高,淀粉含量较低,适口性差,不利于贮运;5月11日左右播种不仅会严重影响马铃薯产量,而且会导致各种病害,叶片死亡程度较重。适宜播种密度和播期有利于土壤水分的优化利用和水分利用效率的提高,可促进旱地马铃薯增产。

河套平原弃耕地土壤盐碱化特征

运用经典统计和主成分分析方法,对河套平原弃耕地盐渍化土壤全盐量、pH、阴阳离子组成、碱化度（ESP）的分布特征进行了分析。结果表明：研究区土壤为中度至重度盐渍化,土壤全盐、pH、碱化度（ESP）在剖面中的变化趋势一致,呈表聚和底聚两个过程。全盐量介于2.80~6.69g kg-1之间,pH介于9.20~9.69之间,碱化度介于10.97%~33.33%之间。0~60 cm土层全盐量随土层深度增加而降低,60~120 cm土层全盐量随土层深度增加而增加。剖面中阳离子以Na＋＋K＋为主;阴离子以SO42-为主。除pH外,土壤各盐碱指标呈强烈空间变异特征;不同土层SO42-与Ca2＋、Mg2＋、全盐量差异达极显著水平,Cl-与K＋＋Na＋相关性随土层深度增加而减弱,pH、碱化度与CO32-达极显著水平。土壤全盐量、SO42-可作为研究区土壤盐化状况特征因子;CO32-、HCO3-、pH可作为研究区土壤碱化状况特征因子。由此可见,在改良利用过程中要以降低土壤盐度和碱度来调控离子组成,进而改善土壤结构。

氮磷钾平衡施用对油用向日葵产量及肥料效率的影响

为明确施用氮、磷、钾化肥对油用向日葵产量的影响,以及油用向日葵对氮、磷、钾养分的吸收规律和利用效率,于2008～2010年在内蒙古河套及土默川的向日葵典型种植区域进行了9项次田间肥料试验,结果表明,油用向日葵施用氮、磷、钾肥均有增产效果,其中氮肥增产效果最好,钾肥其次,磷肥增产最少,增产幅度分别为20.5%、14.4%和11.5%,每公斤N、P2O5和K2O分别增产油用向日葵籽粒3.5、5.0和4.6 kg。施用氮、磷、钾化肥的养分当季利用率分别为34.3%、14.8%和50.2%。生产100 kg油用向日葵籽粒分别需要N、P2O5和K2O4.99、1.74和6.78 kg。以上重要参数的确定为向日葵的科学施肥提供了理论依据,是油用向日葵实现增产增效的基础。