中国旱作农区不同量秸秆覆盖综合效应研究进展 Ⅰ.不同量秸秆覆盖的农田生态环境效应

随着节水农业和土壤碳循环理论的发展和成熟,不同量秸秆覆盖研究作为当代保护性农业的新颖课题之一,备受广泛关注。为了深刻理解不同量秸秆覆盖的农田生态环境效应,本文综述了不同量秸秆覆盖对土壤温度、水分、养分、酶、土壤碳库、生物结构和农田杂草病虫及小气候影响的研究现状和进展,旨在为该领域的研究和发展提供参考依据。

中国旱作农区不同量秸秆覆盖综合效应研究进展Ⅱ.不同量秸秆覆盖的农作物生理效应及研究存在问题与展望

综述了不同量秸秆覆盖对作物生理、产量和水分利用效应研究的最新进展,归纳了该领域目前研究中存在的问题,同时就其未来的研究方向进行了展望。

黄土高原旱作农区气候干旱时空特征分析

研究区域气候干旱的变化规律,是制订农业抗旱减灾的前提。利用陕西黄土高原旱作农区42个站点38年的气象观测资料及修正的palmer干旱指数、小波分析和EOF(经验正交分解函数)等分析方法,研究陕西黄土高原旱作农区年际、季节及空间上干旱变化趋势。结果表明:干旱在年际与季节性变化的趋势,都趋于干旱化变化,在2003年后具有明显干旱化的特征;年代和季节都具有干旱化周期性频率逐年变小的趋势;在四个季节中,春季干旱变化对全年的贡献最高,其次是夏季、秋季。在空间上,陕西黄土高原基本趋向干旱化方向,但强度、位相等存在南北、东西差异,高原中部和四周之间的差异。横山—佳县以北地区呈正态变化,干旱趋于缓和,南部地区干旱趋于加剧,尤其绥德、吴堡一带。本研究结论对指导陕西黄土高原旱作农区抗旱减灾型农作制具有重要的指导意义和实践价值。

山西省太原市旱作农区大气活性氮干湿沉降年度变化特征

鉴于大气氮素沉降对整个生态系统的重要影响,我国近年来陆续开展了不同尺度的大气氮素干、湿沉降的研究,但少有农业区多年连续监测的资料。本研究利用DELTA系统、被动采样器和雨量器在山西省太原市郊区阳曲县河村旱作农业区进行了4年的监测试验,观测大气氮素干、湿沉降的时间变异。结果表明:2011年4月—2015年3月,河村4年大气活性氮NH_3、HNO_3、NO_2、颗粒态NO_3^-(pNO_3^-)、颗粒态NH_4^+(pNH_4^+)平均沉降量分别为4.50 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1)、3.54 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1)、2.56 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1)、1.62 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1)、2.75 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1),大气氮素干沉降总量为12.38~18.95 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1),以2011年的氮干沉降量最高,2014年的最低。2011年4月—2015年3月各月氮干沉降量与氨气沉降量之间存在显著正相关,相关系数在0.809 8~0.937 1,由此可知,该地区活性氮沉降主要受农业氨气排放的影响。河村4年雨水中NO_3^-、NH_4^+平均浓度分别为3.20 mg(N)·L^(-1)和2.43 mg(N)·L^(-1),大气氮素湿沉降11.67~41.31 kg(N)·hm^(-2)·a^(-1)。年度间氮素湿沉降存在很大差异,以2012年氮素年湿沉降量最高,2014年最低,每年大气氮素湿沉降占氮总沉降量的份额超过50%。此外,4年湿沉降中不仅NO_3^--N和NH_4^+-N之间、且二者与降雨量也呈显著线性或二次相关关系,说明降雨量对NO_3^--N和NH_4^+-N的湿沉降影响较大。本研究表明太原市旱作农区不同年份间氮素湿沉降比干沉降差异更大,且总沉降数量较高。虽然是旱作区,该地区氮素干沉降略低于湿沉降。研究结果为该地区农田氮肥施用和氮素循环监测提供了理论依据。

北方旱作农区农业气候资源时空变化特征

利用北方旱作农区317个气象台站1961—2010年地面气象观测资料,分析和比较了1961—1990年(时段Ⅰ)和1991—2010年(时段Ⅱ)农业气候资源变化特征。结果表明:全区日照时数总体呈降低趋势,时段Ⅱ较时段Ⅰ平均减少了92.9h;研究区域近50年年降水量变化呈现西部增加东部减少的特征;与时段Ⅰ相比,时段Ⅱ研究区域年均气温增加了0.97℃,高于全国平均水平,日平均气温稳定通过0℃、10℃的持续日数普遍呈增加趋势,喜凉作物生长期内≥0℃积温和喜温作物生长期内≥10℃积温分别平均增加198.6℃·d和197.3℃·d;研究期间全区气候变化西部地区总体呈暖湿趋势,东部地区总体呈暖干趋势。

宁南旱作农区种植业结构调整研究

针对宁南旱区种植业生产中存在的粮、经、饲比例严重失调、重夏粮轻秋粮等问题 ,在长期定位研究基础上 ,提出“压粮扩饲、压麦扩经、压夏扩秋”的种植业结构调整思路。在种植业结构优化方案中 ,粮经饲比例由现状的 80∶ 15∶ 5调整为6 0∶ 2 0∶ 2 0 ;粮食作物内部 ,夏秋粮比由现状的 1∶ 0 .9调整到 1∶ 1.4。该优化方案经宁南旱农试区多年的检验 ,性能确较稳定 ,成效显著。

旱作农区应变型种植制度决策系统的建立及效益

针对宁南旱区降水资源短缺且变异性显著 ,造成干旱灾害频繁的气候特点 ,依据不同作物对干旱气候的适应性规律 ,借助农业系统工程原理和方法 ,进行应变型种植制度优化设计 ,组建了不同生态类型地区的应变型种植制度决策系统。在综合考虑各种干旱发生频率及其对作物产量影响程度的基础上 ,种植制度优化模式包括了随机型和确定型两种决策方案。综合分析和生产验证表明 ,优化方案可产生显著的经济和生态效益。研究结果对于广大旱区农业生产具有重要理论指导意义和实践应用价值。

吉林省中部旱作农区机械化农作制试验研究

根据吉林省中部农区作物种植制度与气候条件特点 ,提出以增加效益、降低能源和物质消耗为目的 ,兼顾生物与工程技术的新机械化农作制度 ,其内容包括秋季耕整地、土壤培肥、精量播种、田间管理、机械化收获五项措施 。

基于神经网络的西北旱作农区农作制优先序研究

区域农作制优先序是区域农业结构调整的主要依据。本研究通过对西北旱作农区农业自然资源、农田生态环境和农村经济发展水平等现状的调研,总结出西北旱作农区主要的7种农作制度。并应用BP神经网络模型,以随机技术模拟生成的评价指标序列与其所属的评价等级值进行网络训练。网络训练后,将不同农作制度的评价指标为网络输入,通过计算可以得到相应的农作制优先序的评价等级值。结果表明,西北旱作农区农作制的优先序为:粮草果畜复合制>粮棉(油)轮作制>特色产业(苹果)型农作制>抗旱节水型农作制>小杂粮、草畜主导型农作制>两粮一肥型农作制>粮油豆草肥田制。本方法只要给定相应的评价指标值,通过BP神经网络模型的计算,可直接得出农作制度优先序的评价等级值,可以用于农作制度优先序的评价。

内蒙古旱作农区农业干旱灾害度初步研究

本文通过对旱作农区旱灾的孕实环境、旱灾特征及灾情分析，提出了一种综合评价旱灾对农业生产危害程度的定量化方法，并在此基础上对旱作农区各旗（县）进行灾情分区，从而为抗旱减灾提供理论依据。

沿淮阶地旱作农区小麦高产施肥技术研究

采用3414方案设计,在沿淮河漫滩和一级阶地黄泛冲积平原旱作农区进行小麦高产施肥试验。结果表明:沿淮阶地旱作农区小麦栽培最高施肥量为:氮肥(N)245.775kg/hm2、磷肥(P2O5)100.26kg/hm2、钾肥(K2O)170.91kg/hm2,可获最高产量8239.5kg/hm2;最佳施肥量为:氮肥(N)214.755kg/hm2,磷肥(P2O5)90.915kg/hm2,钾肥(K2O)134.895kg/hm2时经济效益最大,产量可达7893.66kg/hm2。

旱作农区轮作和留茬处理方式对风蚀的影响——应用EPIC模型进行模拟和分析的武川案例

近一、二十年来 ,中国北方加剧的风蚀 ,气候恶化 ,西北和北京地区出现日益频繁的沙尘天气 ,也在迅速降低这些地区的土壤乃至农牧业的生产力。本研究首次引用美国农业部研究局系统开发的EPIC(environmentalpolicyintegrateclimate,考虑气候的环境决策 )模型 ,对位于农牧交错带的内蒙古武川县 ,评估其改进轮作和残留秸茬处理方式对风蚀的影响。模拟结果表明 ,收获后在田间保留作物秸茬、或推迟田间秸茬的处理 (移出 )时间 ,以及改进当前的轮作系统 ,即扩大玉米、油菜和莜麦的比例 ,相应减少杂豆等越冬和生长期地表裸露面积较大的作物 ,能有效地减少风蚀 ,从而逐步减轻中国北方地区沙尘暴的严重危害。长期保持表土有利于维持土地生产力 ,对改善此地区内农村贫困将有深远意义。

陕北旱作农区地膜玉米高产技术标准化推进模式

通过对陕北旱作农区地膜玉米发展状况和地膜玉米高产栽培标准化工作的分析,结合延安地膜玉米高产栽培标准化的实际,研究了以"秸秆饲料化"为中心,政府推动、农企结合的地膜玉米高产栽培标准化推进模式。这一模式的应用,有效地推进了地膜玉米高产栽培的标准化工作,实现了农牧的紧密结合,增加了玉米生产的经济效益和社会效益。

论吉林省旱作农区机械化保护性耕作技术

分析了吉林省旱作农区作物种植制度与气候条件特点,提出了示范推广翻耕法、松耕法与旋耕法三结合的土壤耕作措施,结合深施化肥、增施农肥与秸秆根茬还田三结合的土壤培肥措施,形成以垄作少耕为特征,以增加效益、降低能源和物质消耗为目的,兼顾生物与工程技术的保护性耕作技术体系。

内蒙古武川旱作农区马铃薯生产潜力优势及其发挥

内蒙古武川旱作农区马铃薯生产潜力优势及其发挥杨文耀（内蒙古农科院土肥所呼和浩特０１００３１）１自然条件武川旱农区，土壤属典型栗钙土，轻质沙壤，气候属高寒风沙半干旱偏旱区，多年平均年降雨量３５５ｍｍ（３０年平均），无霜期９５～１１０ｄ，大于１０℃积温１...

浅谈旱作农区发展循环可持续高效户域园田的技术措施

干旱是旱作农区最主要的气象灾害之一，也是制约旱作区农业和农村经济发展的最主要因素，它不仅造成农业生产水平低而不稳，农民收入增长困难，贫困面大；而且造成植被减少。水土流失严重，生态环境脆弱，可持续发展能力不足。那么如何从根本上解决旱作区的干旱问题，使该区农业迈上一条可持续高效益的轨道上来，笔者认为，须正确分析并充分认识区情，因地制宜地利用一切现代先进农业技术成果，建设旱区可持续高效益户域园田符合生产实践，

浅论宣化县旱作农区作物布局

宣化县地处河北省西北部，无霜期110-140天，年平均降雨量350-400毫米，年均气温7．7℃，全县总面积2107．7平方公里，耕地面积64．4万亩，其中旱地面积3977亩，占耕地面积的60．6％，旱地生产在全县农业产生中占有举足轻重的地位。全县农物为一年一熟制，以玉米、马铃薯、豆类为主栽品种，属冀西北坝下杂粮主产区。从全县降雨分布看，主要有两个特点：一是年际间降雨变化大，多的年份超过正常年份的50％，少的年份不足正常年份的60％；二是全县年内降雨分布不均匀，降雨量主要集中在7-9月份，春播十年九旱。造成旱区粮食产量低而不稳，生产水平低下。近几年以来，我县先后被列为国家、

旱作农田水肥耦合研究进展

在查阅1970～2004年国内外大量旱作农田水肥耦合研究资料的基础上,重点对其中30篇进行了分析总结。综合评述了旱作农田水肥效应关系、水肥对作物生长和产量的影响、不同水肥条件对作物水分利用效率(WUE)的影响、施肥对农田生态环境的影响以及水肥耦合模型和研究方法等研究进展情况。指出今后水肥耦合研究应该加强施肥对农产品品质和生态环境的影响的研究,同时依据不同试验目的选用田间试验或模拟试验,注重构建通用性的水肥耦合模型。

旱农区秸秆还田秋施肥对春玉米产量及水分利用效率的影响

在我国典型半湿润偏旱的山西寿阳试区 ,通过 7年的长期定位试验 ,研究秸秆还田秋施肥对春玉米生长和水分利用的影响。结果表明 :不同方式的秸秆还田结合秋施肥是一项适用于该区的行之有效的技术。该技术的应用可以起到蓄水保墒的功效 ,特别是土壤表土的含水率较春施肥提高了 1.0 9%～ 3 .0 4 % ,从而提高了春玉米的出苗率 ,使得苗齐、苗壮。秸秆还田秋施肥使水分利用效率提高 0 .2 6～ 0 .2 9g/ kg,氮磷肥利用率分别提高 3 .9%～13 .9%和 3 .0 %～ 9.1%。从 5年的产量统计结果看 ,秋施肥和春施肥处理相比较 ,玉米籽粒增产 2 .5 6～ 3 .88t/ hm2 ,增产幅度为 8.10 %～ 13 .4 %。