基于粮食发展指数的我国粮食生产发展变化和区域差异分析

在分析近9年我国粮食生产变化态势基础上,构建粮食发展指数模型,计算我国省级单位的粮食发展指数,比较不同省级单位在粮食发展方面的区域差异,并针对不同变化原因提出建议与对策。结果表明:(1)自2003年以来,我国粮食总产量和人均粮食产量整体呈增长态势,人均粮食产量达到400 kg的营养安全要求,粮食供需处于低水平的紧平衡状态下;(2)粮食发展水平最高的4个省级单位,区域粮食播种面积、单位播种面积产量、人均粮食产量均提高较快,2011年人均粮食产量为营养安全标准的2.26倍,为国家粮食生产和提供余粮作出重大贡献;(3)粮食发展水平居中的10个省级单位,在粮食播种面积、单位播种面积产量、人均粮食产量等方面的增长速度均处于中等水平,人均粮食产量略有盈余。此区今后在播种面积提高方面潜力有限,增产方面须要加大经济和科技投入,在单位播种面积产量提高上实现突破,才有望在今后的粮食生产中提高本区的地位和作用;(4)粮食发展水平最低的17个省级单位,粮食播种面积总体呈减少趋势,单位播种面积产量提高速度较低,人均粮食产量增长总体较低,其中较多单位人均粮食产量呈减少态势。这17个省级单位2011年人均粮食仅为251 kg,远远低于营养安全要求,须大量由外区调入粮食。此区人口稠密,今后在播种面积提高方面潜力有限,增产方面由于基数较低,加大经济和科技投入,大力提高单位播种面积产量是提高粮食自给程度,承担国家粮食安全责任的重要途径。

密云水库周边小流域大气氮磷沉降特征研究

大气沉降是氮磷元素进入水体的重要途径之一,为了解密云水库水源地周边大气氮磷沉降特征,选取土门西沟小流域为研究区域,设置降水、降尘自动采样器进行为期一年(2019年9月—2020年8月)的大气沉降收集,分析大气干、湿沉降中不同形态氮磷通量逐月和季节变化及其影响因素,估算大气氮磷沉降对小流域及密云库区氮磷输入的贡献.结果表明:①土门西沟小流域大气氮、磷年沉降通量分别为38.393和1.952 kg/(hm^(2)·a),氮磷干湿沉降通量季节性变化显著.②湿沉降受气象(降雨量、温度、降雨时间间隔)等因素影响,氮磷沉降通量表现为夏季>春季>秋季>冬季,温度升高、降雨时间间隔变长均会使氮磷湿沉降浓度增大,而降雨量大小与大气湿沉降通量直接相关.③干沉降受物质来源及气象等因素影响,氮磷沉降通量呈夏冬季高、春秋季低的特点,其中风向、风速是影响大气氮磷干沉降的重要因子.④经计算,土门西沟小流域大气氮、磷沉降贡献分别为1339.90和1.50 kg/a,分别占其氮、磷输出贡献的28.57%和0.39%,若不考虑空间差异性,预计大气沉降直接落入密云水库总氮(TN)和总磷(TP)的沉降量分别为551.18和28.02 t.研究显示,大气沉降是密云库区周边面源污染综合管理的重要一环,未来应引起足够关注.

磷肥施用量对石灰性土壤磷组分和作物磷积累量的影响

为了明确磷肥减量施用对石灰性土壤磷组分及其与作物磷积累量关系的影响,设置3个施磷量,按纯磷计分别为150 kg·hm^(-2)(P150)、37.5 kg·hm^(-2)(P37)和0 kg·hm^(-2)(P0),经过连续2年4季冬小麦-夏玉米轮作,采用Hedley土壤磷组分分组法,研究土壤磷组分含量的变化及其存储贡献率、输出贡献率,并采用回归分析、通径分析和结构方程模型探讨土壤关键磷组分及其与磷肥施用量、作物磷积累量间的关系。结果表明,与P37处理相比,P150处理导致土壤全磷显著增加,并显著提高阴离子交换树脂态无机磷组分(resin_Pi)、NaHCO_(3)提取态无机磷(NaHCO_(3)_Pi)、NH_(4)OAc提取态无机磷(NH_(4)OAc_Pi)、Na OH-Na_(2)S_(2)O_(6)提取态无机磷(Fe_Pi)和NaHCO_(3)提取态有机磷(NaHCO_(3)_Po)等组分含量(P<0.05)。P0处理与P37处理相比,土壤磷及其组分含量无显著变化。土壤无机磷组分和有机磷组分的存储贡献率分别为72.6%和23.8%。土壤盈余磷主要存储在HCl提取态无机磷(HCl_Pi)、Fe_Pi、NH_(4)OAc_Pi、resin_Pi和HCl提取态有机磷(HCl_Po)等组分中。土壤无机磷组分的输出贡献率为41.0%,有机磷组分的输出贡献率为56.4%。其中HCl_Po、Fe_Pi和NH_(4)OAc_Pi的输出贡献率分别为39.44%、17.36%和13.06%。HCl_Pi和resin_Pi的输出贡献率仅为1.91%和0.40%。在结构方程模型中,施磷量对Fe_Pi、HCl_Pi、NH_(4)OAc_Pi、resin_Pi、NH_(4)F_Po、NaHCO_(3)_Pi和NaHCO_(3)_Po等组分的载荷因子分别为0.078、0.077、0.061、0.036、0.018、0.015和0.012。Fe_Pi、NH_(4)OAc_Pi和HClPo等组分对作物磷积累量的载荷因子分别为0.355、0.334和-0.039。上述结果表明,石灰性土壤中,Fe_Pi、NH_(4)OAc_Pi和HCl_Po是关键磷组分,其中Fe_Pi和NH_(4)OAc_Pi在不施磷时易消耗,但也易通过施磷得到补充;HClPo有效性高,不易更新。HCl_Pi有效性低,是磷肥当季有效性低的重要原因。建议磷肥施用量的决策应以关键磷组分的存储贡献率为依据。