U-Auction:面向真实利用率的频谱拍卖机制

在频谱拍卖机制设计中,最关键的挑战是在满足主用户的利益及次用户的频谱需求的同时提高频谱利用率。然而,如果某些次用户通过抬高出价以获得多于他真实需求的频谱资源,采用现有频谱拍卖机制可能会导致较低的真实频谱利用率。通过引入真实频谱利用率,提出了一个新的频谱拍卖机制来解决这类问题。该拍卖机制为拍卖者提供了一个在真实频谱利用率及社会福利/收入间取得权衡的机制,设计了多项式时间复杂度的针对单信道及多信道的诚信拍卖算法。实验表明,该拍卖机制可以极大地提高真实频谱利用率。

我国典型农田长期施肥的氮肥真实利用率及其演变特征

【目的】传统氮肥利用率是指当季作物吸收肥料氮占施用的肥料氮的比例,没有反映肥料氮在土壤中的残留及其利用情况。利用长期定位试验能反映土壤氮库变化的优势,分析不同施肥条件下作物的传统氮肥利用率（氮肥表观利用率）和真实利用率,揭示我国典型区域氮肥的真实利用和损失状况。【方法】本研究选用了两种旱地土壤（北京褐潮土和郑州轻壤质潮土）和两种水旱轮作土壤（重庆紫色土和武汉黄棕壤）上的长期定位试验（15-31年）在4种施肥处理,即不施肥（CK）、单施化肥氮（N）、化肥氮磷钾配施（NPK）和化肥氮磷钾与有机肥配施（NPKM）处理取样分析比较作物吸氮量、土壤全氮演变、年均氮肥表观利用率与真实利用率,并计算了不同施肥条件下的氮肥表观损失率与真实损失率。【结果】3个施肥处理,褐潮土、轻壤质潮土、紫色土和黄棕壤上的平均氮肥真实利用率为47.6%、56.6%、57.0%和56.3%,显著高于氮肥表观利用率（33.6%、42.1%、37.8%和25.8%）。这是因为NPK和NPKM处理的肥料氮在土壤氮库中的每年速率积累为N 6.26-37.3 mg/kg的。氮肥真实利用率在褐潮土和轻壤质潮土上比表观利用率高10.9%-17.5%在紫色土和黄棕壤上高18.6%-32.9%,说明传统氮肥利用率更为低估水田轮作下作物的真实利用率。NPK和NPKM处理,褐潮土和轻壤质潮土的氮肥表观利用率以每年1.76-2.49个百分点的速率显著上升,氮肥真实利用率以每年1.50-2.29个百分点的速率显著上升,说明华北旱地上化肥均衡施用和化肥与有机肥配施可增加氮肥的利用率,减少氮肥的损失。黄棕壤上的氮肥真实利用率在显著增加而表观利用率没有显著增加,是由于NPK和NPKM处理的黄棕壤全氮含量以每年N17.5-37.3 mg/kg的速率在显著增加说明化肥均衡施用和化肥与有机肥配施可增加黄壤的氮库库容。【结论】目前我国农田氮肥利用率普遍被低估约20%尤其是在土壤全氮含量变化较大的水旱轮作农田。

覆膜栽培显著提高水稻氮肥利用效率——不同氮肥利用率计算方法的多维度比较

四川盆地丘陵区受季节性干旱和低温的影响,水稻产量低而不稳,氮肥利用率低。采用水稻覆膜综合管理(IRM)能显著提高水稻产量,进一步探讨IRM对氮肥利用率的影响,可为该区域制定高产、资源高效利用的可持续水稻管理技术提供科学依据。基于对传统氮肥利用率(NUE_(tra))计算方法的质疑和讨论,国内外已有许多改进的氮肥利用率计算方法。结合^(15)N同位素示踪方法,选择有广泛影响的氮肥有效率(NFAR)和肥料养分真实利用率[RNUE,包括^(15)N示踪法肥料养分真实利用率(RNUE_(^(15))N)和长期定位试验肥料养分真实利用率(RNUE_(long-term))]计算方法,多维度地对四川盆地丘陵区采用IRM的水稻氮肥利用效率进行了探讨,为更科学地认识氮肥利用率、筛选出更能指示氮肥利用状况的指标提供依据。结果表明,采用IRM后,NUE_(tra)、^(15)N利用率(^(15)Nuse)、NFAR、RNUE_(^(15))N和RNUE_(long-term)均显著提高,^(15)N损失率(^(15)Nloss)在相同施氮量下减少7.9~11.8百分点。相对于NUE_(tra),NFAR、RNUE_(^(15))N和RNUE_(long-term)综合考虑了土壤氮、肥料氮和作物吸收氮,更准确地反应了氮肥的实际利用效果。IRM显著提高水稻产量的同时,也显著提高了氮肥利用率,降低了氮肥对环境的潜在污染。通过不同氮肥利用率计算方法的综合比较,本研究认为在采用15 N示踪法情况下,用RNUE_(^(15))N计算方法更能准确反映出当季氮肥利用率;在未采用^(15)N示踪法的情况下,用RNUE_(long-term)计算方法更能指示多年累积施肥的氮肥利用率,但需要长期定位试验结果来准确定量土壤氮库的变化。

钾硅肥不同用量对水稻-油菜生长、钾素吸收及钾素平衡的影响

利用盆栽试验研究了钾硅肥不同用量对水稻-油菜轮作模式下作物生物量、钾素吸收利用和土壤钾素平衡的影响。结果表明,当施钾量为1.5g K_2O/盆,钾硅肥与硫酸钾效果相同,水稻-油菜生物量与对照相比显著增加,水稻生物量增加41.0%~42.2%,油菜生物量增加19.7%~20.8%,两季作物钾素吸收量也显著增加,钾硅肥用量增加一倍后两季作物生物量增加幅度均最高,分别为46.9%和21.4%,当钾硅肥施用量为3.0g K_2O/盆时,两季作物钾素吸收量也最大,分别为1.36和0.54g K_2O/盆。随着钾硅肥用量的增加,水稻-油菜的钾素真实利用率呈降低的趋势,钾硅肥施用量为1.5和3.0g K_2O/盆时,钾素真实利用率分别为59.1%和53.5%,经过两季作物种植后,硫酸钾处理、钾硅肥处理和2倍钾硅肥处理其偏钾平衡值分别为1.1、0.9和0.6,表明硫酸钾处理土壤钾素处于亏缺状态,而施用钾硅肥的处理土壤钾素均处于盈余状态,其中当钾硅肥施用量为3.0g K_2O/盆时,土壤钾素盈余量最大。与对照比较,施用钾硅肥可以显著增加土壤速效钾和缓效钾含量,且随着钾硅肥用量增加二者含量明显增加。钾硅肥可以替代硫酸钾施用,当季施用量应和硫酸钾含钾量相等或略低于硫酸钾含钾量,连续种植第二季作物时,应适当补施钾硅肥或硫酸钾。