1990—2019年吉林省中部玉米带建设用地扩张占用耕地时空特征研究

研究旨在探究建设用地扩张与耕地的时空特征以及建设用地扩张占用耕地的驱动因素。研究基于Landsat TM/OLI遥感影像数据,以吉林省中部玉米带的10个县市为研究对象,对1990、2000、2010、2019年4个时期建设用地扩张与耕地变化的时空特征及其空间驱动因素进行了分析。结果表明:(1)吉林省中部玉米带在1990—2019年间建设用地扩张了772.97 km2,建设用地扩张空间差异明显;(2)不同时间段内研究区建设用地扩张强度聚类主要为极高值聚集区,以长春市为主,建设用地扩张模型为外延型;(3)1990—2019年间研究区耕地净流失达793.19 km2,年损失率为1.01%,减少的耕地65.27%转变为建设用地,主要为城区外缘的耕地;(4)研究区建设用地扩张占用耕地的时间驱动力主要为政策因素,空间上经济区位和地理区位是主要约束因素。该研究分析了吉林省中部玉米带建设用地扩张占用耕地的时空特征,为土地利用规划提供了理论基础。

大豆玉米带状复合种植技术的效益研究

2022年我国开始大面积推广大豆玉米带状复合种植,由16个省份共1047个县的4万多户经营主体承担,推广面积103.33万hm~2。面对大豆产需缺口大的情况,大豆玉米带状复合种植意义重大。一、大豆玉米带状复合种植技术概述(一)确定种植模式要实现“玉米不减产,多收一季豆”的目标,首先要确定种植模式。即玉米种植密度与清种相同,大豆种植密度在清种密度的70%以上。以4:2行比(4行玉米带2行大豆带)配置为主,其他种植行比为辅,大豆玉米间距选择60~70 cm,大豆行距选择30 cm左右,玉米行距选择40 cm左右。

大豆玉米带状复合种植技术要点——以滨州市为例

大豆玉米带状复合种植是采用大豆带与玉米带间作套种,充分利用玉米边行优势,实现年际间交替轮作,适应机械化作业、作物间和谐共生的一季双收种植模式,其核心技术是扩间增光、缩株保密。在实际种植过程中,围绕如何落实好“选品种、扩间距、缩株距”田间配置技术,结合生产实际和现有农机具条件滨州市确定了4∶2主推模式。一、种植模式4∶2主推模式即实行4行大豆带与2行玉米带复合种植。

大豆、玉米带状复合种植高效管理措施

大豆、玉米带状复合种植技术就是采用大豆带与玉米带间作,充分利用高位作物玉米边行优势,扩大低位作物大豆的受光空间,实现大豆、玉米协同共生、一季双收,既可有效解决玉米、大豆争地问题,又最大限度地提高单位土地生产率。2022年,山东省龙口市大豆、玉米带状复合种植实际播种面积为2200亩,均为种粮大户种植。

容县大豆玉米带状复合种植技术探讨

近几年来,国际风云变幻,全球范围内不确定因素增加,国际粮食价格变幻莫测,难以预料,加之我国人口的持续增长和畜牧业的快速发展,粮食的需求量逐年攀升。为稳定粮食生产、夯实粮食安全根基,提高土地产出将是我国农业发展的必由之路。推广大豆玉米带状复合种植,成为保障粮食安全的一项重要举措。笔者结合容县农业生产实际,就大豆玉米带状复合种植技术作一些探讨。一、大豆玉米带状复合种植技术原理大豆玉米带状复合种植是基于传统间作套种创新发展而来,采用2~4行小株距密植玉米带与2~6行大豆带复合种植,让高位作物玉米株具有边行优势,扩大低位作物大豆受光空间,实现玉米带和大豆带年际间地内轮作,适于机械化作业,以此形成作物间和谐共生的一季双收种植模式。

灌溉对大麦/玉米带田土壤硝态氮累积和淋失的影响

以甘肃省河西走廊灌区为试验地点,分别在0、150、300kg/hm2氮水平和816、1632m3/hm2灌水量下,对3次灌水前、后大麦/玉米带田0～200cm土壤NO-3-N含量变化和灌水后135cm处渗漏液NO-3-N浓度进行了测定。结果表明:灌水明显影响土壤硝态氮累积量,随灌水次数增加,土壤硝态氮累积量降低,而且在高灌水条件下土壤硝态氮累积量变化比低灌水量时大。从渗漏液硝态氮浓度来看,大麦带和玉米带都是以第1次灌水最高,浓度分别为8.04～17.21和3.30～14.57mg/L。3次灌水土壤硝态氮淋失量,玉米带以N150kg/hm2和灌水量1632m3/hm2最高,平均为4.31kg/hm2;大麦带以N150kg/hm2及灌水量1632m3/hm2和N150kg/hm2及灌水量816m3/hm2比较高,平均为6.82kg/hm2。

松辽平原玉米带黑土肥力退化机理研究

通过田间调查和土壤肥力指标分析,探讨了松辽平原玉米带黑土肥力退化的原因和机理。结果发现,现行的以小四轮拖拉机为主要动力的耕作制度下,土壤剖面中耕层与犁底层的界面为“波浪型”,而年年进行秋翻的玉米田,其耕层与梨底层的界面为“平面型”。而且两者耕层土壤的养分含量和理化性质等指标也有明显差异。研究还发现,现行的以无机氮磷肥为主的施肥制度和玉米连作种植制度对土壤养分平衡有很大影响。因此认为,现行的不合理的耕作、施肥及玉米连作制度是导致松辽平原玉米带黑土肥力退化主要原因。

吉林玉米带现行耕作制度对黑土肥力退化的影响

该文从"体质"和"体型"两个方面探讨了吉林玉米带现行耕作制度对土壤肥力退化的影响。结果表明,现行的耕作制度下,土壤剖面中耕层与犁底层的界面为"波浪型",而每年进行秋翻的玉米田,其耕层与梨底层的界面为"平面型"。"波浪型"犁底层的土壤容重、三相组成与"平面型"剖面相比有明显差异,而耕层中有机无机复合体及其有机碳分布特征无明显差异,与底层土壤有较大差异。但由于"平面型"剖面耕层的有效土量是"波浪型"有效土量的2倍,因此,在生产上"平面型"剖面土壤保水性能、玉米产量等多方面都普遍优于"波浪型"土壤。吉林玉米带黑土肥力退化的主要原因是耕层有效土量过少。

松辽平原玉米带黑土肥力演化特点及培育技术

通过调查研究,提出了松辽平原玉米带粮食生产中存在的5方面问题。根据最近的一些研究结果,从土壤剖面构型、有效态养分平衡、有机无机复合体组成及土壤酸化趋势加剧等方面揭示了玉米带黑土肥力演化的特点,分析了驱动土壤肥力演化的原因。简要介绍了前期工作中提出的"三三(全)耕作制"对土壤肥力的培育效果,目的是为松辽平原玉米带土壤肥力退化的防治和定向培育提供理论和技术支撑。

松嫩平原玉米带农田土壤有机碳时空格局

该文基于吉林省第二次全国土壤普查省数据、县级土壤剖面资料和2003-2006年实测数据,估算了不同土壤类型农田表层土壤有机碳密度和储量,并对近25年来土壤有机碳时空变化特征及其原因进行分析。结果表明,总体上松嫩平原玉米带农田土壤有机碳密度和储量呈增加趋势。其中,碱土、暗棕壤、黑土和草甸土的土壤有机碳密度增幅分别达33%(4.16kg/m2),23.05%(3.79kg/m2)、16.51%(3.74kg/m2)和12.20%(3.77kg/m2);相反,黑钙土有机碳密度下降幅度达30.79%(2.18kg/m2)。两时期土壤有机碳密度的空间分布格局基本一致,呈中部高、边缘低的趋势,但25年间土壤有机碳含量变化与1980年初始含量呈显著负相关(r=-0.615**,P<0.01),且4.04kg/m2是土壤有机碳上升或下降的临界值。根据West等提出的土壤碳汇潜力估算方法,如果保持1980年土地利用方式和传统的栽培耕作措施不变的情况下,松嫩平原玉米带农田土壤有机碳的碳汇潜力为0.33Tg/a。

过去50年吉林省玉米带玉米种植面积时空变化及其成因分析

吉林省中部的玉米带现已成为中国重要的商品粮基地。建国以来,玉米种植面积的时空分布发生了很大变化。过去50年间,吉林省中部玉米带的玉米种植面积占呈波动增加趋势,并在1996年达到最高值,1997年后又开始下降;1980年以后,即吉林省中部玉米带大规模产业化发展以后,玉米种植重心向东移动。对于玉米种植面积变化的原因分析表明,政策引导、农业科技和以及其与其它作物的经济收益比较优势是非常重要的驱动因素。另外,近些年吉林省玉米带年平均气温明显增加,冬季和春季增温较多,玉米带的玉米种植面积呈现出随气温增加而线性增加的趋势。

近40年气候变化对松嫩平原玉米带单产的影响

气候变化对农业生产的影响是全球变化研究中的焦点问题之一,松嫩平原是我国重要的农业区,研究过去的气候变化对其作物产量的影响具有重要的现实意义。本文选取松嫩平原玉米带为典型区,进行过去气候变化对作物产量影响的实证研究。借鉴相关研究成果,首先确立基准时段,进而建立气温影响系数,来表征气温对玉米单产的影响程度,从而分析过去气候变暖对松嫩平原玉米带玉米单产增加/减少的贡献率。结果表明:20世纪90年代作物生育期气温条件与以前相比已经发生了显著改变。如果以1961-1969年为基准时段,则相对于20世纪60年代、70年代和80年代,90年代的气候变暖对玉米增产的贡献率分别为3.55%、5.86%和9.48%。如果以1970-1982年为基准时段,则20世纪90年代气候变暖对玉米增产的贡献率相对于70年代和80年代分别为17.98%和26.78%。

吉林玉米带玉米一次性施肥现状调查分析

利用肥料统计资料、农户和肥料经销商的抽样调查资料,对吉林省玉米一次性施肥的规模、分布区域、施用量、经济投入及玉米高氮复混肥的生产状况进行了调查和分析。结果表明:玉米一次性施肥主要集中在吉林玉米带的中、东部地区,土壤类型以黑土、典型黑钙土、白浆土、草甸土和暗棕壤为主。2005年玉米一次性施肥面积占玉米总施肥面积的62.5%,玉米一次性施肥平均施用量为554 kg/hm2;一次性施肥比农民常规施肥多投入313元/hm2。玉米高氮复混肥的比例和氮含量逐年增加,特别是临时登记的高氮复混肥比例和高氮复混肥(N>25%)的比例分别由2003年的45.1%、50.0%增加到2005年的95.5%、77.0%。

东北玉米带农田土壤磷素分布特征

对东北玉米带农田土壤全磷及有机磷在0～100cm剖面中的垂直分布及纬向分异的研究结果表明:海伦、哈尔滨、公主岭和大石桥点的土壤全磷含量随深度增加而下降,0～40cm土层全磷含量显著高于40～100cm土层(P<0.01);德惠、昌图和沈阳点40～60cm土层土壤全磷含量相对较低,但各土层之间差异不大;0～20cm土层有机磷含量显著高于20cm以下各土层(P<0.05).土壤全磷和有机磷含量随着纬度的升高而显著增加(P<0.05),气候条件和土壤类型的差异可能是导致土壤磷素纬向分布差异的主要原因.土壤全磷和有机磷含量与土壤有机碳呈极显著正相关(P<0.01),说明东北玉米带农田有机质含量是影响土壤磷素含量和分布的主要因素之一.

近30年中美玉米带生长季干旱特征的差异及成因分析

气候变化背景下,中美两国玉米的种植均受到了干旱灾害的严重影响。为有效借鉴美国抗旱减灾措施与经验,利用1986-2015年位于中国东北和美国大平原的世界两大黄金玉米带的气象资料,计算其标准化降水蒸散指数(SPEI),通过线性倾向估计、相关性检验等统计方法,比较两地干旱特征的差异并分析其成因。结果表明:与美国相比,中国东北玉米带生长季的太阳辐射较高、平均气温较低、降水更为稀少且集中在玉米生长后期,美国玉米带生长前、后期的降水较均衡;两地不同生育阶段的SPEI年际波动及干旱频率、强度和干旱范围的时间变化均有明显不同,且在空间分布上具有各自的特征;由于中国东北玉米带生长季出现异常高温少雨高辐射天气的频次高于美国玉米带,故其在玉米生长前、后期的干旱频率及强度均高于美国,尤其生长后期因美国异常天气出现频次较低,两地差异更为显著。两地具有较为一致的光温水演变特征,导致其干湿变化趋势较为一致,即玉米生长前期均趋于湿润而后期趋于干旱,但仅美国玉米带生长前期湿润化趋势明显,其原因主要是该生长期降水明显增加及辐射显著降低。在应对干旱威胁时,美国可能会较注重对玉米带前期干旱的管理,而中国东北除关注前期干旱管理外,还需特别重视玉米生长后期的抗旱措施保障。因此,在借鉴国外抗旱减灾经验时,需充分考虑国内外干旱灾害发生规律及灾害主导因子的不同,从而对抗灾措施进行相应调整。

灌水对大麦/玉米带田土壤矿质氮影响的研究

在3个氮水平(0,150,300kg/hm2)和两个灌水量(816,1632m3/hm2)下,对3次灌水前、后甘肃河西走廊灌漠土大麦/玉米带田0～200cm土壤矿质氮含量变化进行了研究。结果表明:在灌水前土壤矿质氮含量在0～60cm土层比较高,灌水后0～60cm土层矿质氮含量明显减少,对土壤硝态氮变化影响较大的是第1次和第2次灌水。在150kg/hm2氮水平下,3次灌水大麦带土壤在低灌水量和高灌水量下矿质氮淋失量分别为136.06,142.93kg/hm2,占氮肥用量的90.70%和95.29%;玉米带为95.28kg/hm2和115.89kg/hm2,占氮肥用量的63.52%和77.26%。在300kg/hm2氮水平下,3次灌水大麦带在低灌水量和高灌水量下矿质氮淋失量分别为264.43,237.72kg/hm2,占氮肥用量的88.14%和79.24%;玉米带为163.06,257.76kg/hm2,占氮肥用量的54.35%和85.92%。3次灌水,玉米带土壤矿质氮淋失量在施氮量150kg/hm2时,以第2次灌水淋失量最大,在施氮量300kg/hm2时以第1次灌水淋失量最大;而大麦带都以第1次灌水淋失量最大。说明土壤中矿质氮的淋失首先取决于施氮量,其次才是灌水量。

建设东北黄金玉米带的思考

世界玉米产销形势发生很大变化,玉米需求量的增长速度超过玉米产量的增长速度。建设东北地区黄金玉米带是缓解我国玉米供销矛盾的需要,是保证国家粮食安全、促进畜牧业和玉米工业大发展的需要。

吉林玉米带春玉米专用肥配方的确定

为了研制吉林省玉米带春玉米专用肥配方,以春玉米养分资源管理理论为依据,通过分析吉林省中部地区"3414"田间肥料试验结果、统计农户调查数据、整理相关文献,综合确定出吉林省玉米带春玉米氮磷钾肥的总体施用量分别为200kg/hm2、76kg/hm2和68kg/hm2,其中氮肥基肥(苗期到10叶期前)用量为52kg/hm2;结合当前农户在玉米上施用底肥习惯,确定玉米专用肥的用量为400kg/hm2,N-P2O5-K2O配比为13-19-17。

集雨补灌条件下旱塬小麦玉米带田节水灌溉试验研究

对旱塬地区小麦套作玉米带田集雨限量补灌条件下带田产量、水分利用效率、叶日积(LAD)及作物复合群体生长率(CGR)进行了分析研究,认为该区发展小麦玉米带田限量补灌(35mm)的最佳生育时期为小麦抽穗期和玉米抽雄开花期,有条件时灌2水以小麦抽穗期、玉米抽雄开花期和小麦扬花期、玉米吐丝期为宜。这与各处理0～90cm土层水分利用效率的大小表现一致。带田复合群体总LAD、平均CGR灌水与不灌水处理间差别不明显,说明LAD、CGR并非单一水分因素所致,水分条件的改善对此二者的作用仅为其中一个方面,今后的栽培管理中也应重视其它方面如增施有机肥等。

松嫩平原玉米带农田土壤氮密度时空格局

基于1980年吉林省第二次全国土壤普查剖面资料和2003—2006年的实测数据,估算了松嫩平原玉米带不同土壤类型农田表层(0—20 cm)土壤氮密度和储量,分析了该地区土壤氮密度的25a时空变化特征及其原因。结果表明,两个时期松嫩平原玉米带农田土壤氮密度的空间分布格局基本一致,中部高、边缘低,平均土壤氮密度变化不大,均为0.31 kg/m2,但25 a间不同土壤类型和土地利用方式的土壤氮密度变化趋势存在差异,暗棕壤、水稻土和沼泽土的氮密度上升,其它类型土壤的氮密度不变或下降,旱田的氮密度不变,水田的氮密度明显下降,25 a间研究区内的农田土壤总氮储量每年减少7.6×105kg。25 a间土壤氮密度的变化与1980年的初始值负相关,土壤氮密度的新稳定状态值为0.32 kg/m2。如保持1980年的土地利用方式和栽培耕作措施不变,该地区农田土壤总固氮潜力为5.18×106kg/a。但实际上,与固氮潜力相比,2005年该区农田土壤总氮储量偏低了1.20×108kg。因此,今后该区应多注重肥料的合理施用,加强农田管理,尤其是旱田改水田的管理。