减氮对麦玉轮作农田土壤反硝化细菌群落结构和多样性的影响

探究减氮对华北地区麦玉轮作农田土壤反硝化细菌群落结构和多样性影响,为华北地区麦玉轮作农田氮肥管理提供技术支持,本研究以不施氮为对照(CK),设置2个施氮量,分别为常规施氮量(纯氮300 kg·hm^(-2),N2)、减氮20%(纯氮240 kg·hm^(-2),N1),提取土壤DNA,用nirS(细胞色素cd1-亚硝酸还原酶)、nirK(Cu-亚硝酸还原酶)引物扩增后采用MiSeq PE300测序技术,研究施氮量对麦玉轮作农田土壤性状及nirS、nirK反硝化细菌群落结构及多样性的影响。结果表明,3个处理nirS、nirK反硝化细菌α-多样性指数无显著差异,nirS反硝化细菌α-多样性高于nirK。减氮显著影响nirS、nirK反硝化细菌物种组成。减氮对nirS、nirK反硝化细菌门水平及nirK纲水平物种组成无显著影响,但显著降低了nirS反硝化细菌Deltaproteobacteria(δ-变形菌纲)相对丰度;减氮显著影响nirS、nirK属水平物种组成。硝态氮、速效磷、pH值是影响土壤nirS反硝化细菌属水平群落结构主要环境因子;pH值是影响土壤nirK反硝化细菌属水平群落结构的主要环境因子。研究表明,适量减氮不影响反硝化细菌α-多样性,但显著影响反硝化细菌属水平群落组成和群落结构,减氮主要是通过影响土壤性状及微生物群落结构进而影响农田土壤N2O排放。

减氮对华北地区麦玉轮作农田土壤N2O排放调控机理

【目的】探究减氮对华北地区麦玉轮作农田土壤N2O排放调控机制。【方法】冬小麦季和夏玉米季均以不施氮为对照(CK),设置2个施氮量,分别为常规施氮量(纯氮300 kg/hm2,N2)、减氮20%(纯氮240 kg/hm2,N1),研究施氮量对麦玉轮作农田土壤性质及N2O排放通量影响,基于逐步回归分析,研究减氮对麦玉轮作农田土壤N2O排放调控机制。【结果】(1)减氮有效降低了N2O排放通量,且夏玉米季N2O排放通量远高于冬小麦季,夏玉米季由施肥引起的N2O排放量较高。(2)冬小麦季N2O排放通量与环境因子逐步回归公式为:N2O排放通量=181.952+1.450×硝态氮+8.401×铵态氮-0.514×电导率;硝态氮、铵态氮会对冬小麦季N2O排放通量产生显著的正向影响,而电导率会对冬小麦季N2O排放通量产生显著的负向影响。(3)夏玉米季N2O排放通量与环境因子逐步回归公式为:N2O排放通量=-354.606+4.592×硝态氮+157.848×铵态氮;硝态氮、铵态氮会对夏玉米季N2O排放通量产生显著的正向影响。【结论】综上可知,适量减氮显著降低夏玉米季N2O累积排放量和增温潜势,应加强夏玉米季农田水肥管理。

基于Century模型的麦玉两熟农田土壤固碳潜力研究——以河南省襄城县为例

为研究农田土壤固碳潜力和有效的农业管理措施,选取河南省襄城县一个麦玉两熟农田长期监测点作为研究对象,运用Century模型模拟监测期间(2010—2023年)土壤有机碳的动态变化过程,并与实测数据进行对比,验证Century模型的适用性。同时选取一种基础农业管理措施和4种优化后的农业管理措施,运用Century模型模拟预测未来20 a(2024—2043年)的土壤固碳潜力。监测点在监测期的土壤有机碳密度年均增加0.31 Mg/hm^(2),呈现“碳汇”状态,原因主要是增加了氮肥施用量。Century模型验证结果显示:模型在模拟和预测土壤有机碳动态变化过程中具有良好的适用性,其中基础农业管理措施条件下土壤固碳潜力较低,保持较弱“碳汇”状态且状态较为稳定,而少耕和50%秸秆还田相结合的农业管理措施条件对土壤有机碳动态变化过程影响最大,土壤固碳潜力最高,是最为有效的农业管理措施。在河南省麦玉两熟农田地区实施和推广优化后的农业管理措施是提升土壤固碳能力的重要手段,对缓解温室效应和实现国家粮食安全具有重要意义。

麦季不同施磷量对麦玉和麦豆轮作体系作物产量及磷效率的影响

[目的]为研究麦季不同施磷量对陕西关中地区不同轮作体系作物产量和磷肥效率的影响,明确实现不同轮作体系作物高产高效的适宜麦季磷肥施用量。[方法]以麦玉和麦豆2个轮作体系为研究对象,设置0,75,150,225,300 kg/hm^(2)5个施磷(P_(2)O_(5))水平,分析2021-2022年和2022-2023年轮作周年作物产量、磷肥利用效率、土壤有效磷及其与施磷量之间的关系。[结果]与不施磷处理(0 kg/hm^(2))相比,试验2年仅麦季施磷处理显著增加麦玉和麦豆轮作体系小麦、玉米、大豆和周年产量(p<0.05),且轮作周年产量和磷肥效率均达到较高水平。2个轮作体系的周年产量均在施磷150 kg/hm^(2)处理最高,麦玉轮作体系显著高于施磷75 kg/hm^(2)处理(p<0.05),但麦豆轮作与施磷75 kg/hm^(2)处理间差异不显著;麦玉和麦豆轮作体系获得最高小麦产量的土壤有效磷分别为20.07,16.15 mg/kg。2个轮作体系的磷肥农学效率、磷肥偏生产力、磷肥回收效率、磷效率指数(PEI)均随施磷量的增加而降低;施磷75 kg/hm^(2)麦玉和麦豆轮作体系的PEI分别为施磷150 kg/hm^(2)处理的1.24,2.02倍,麦豆的PEI降低更显著。综合考虑粮食安全、环境安全和肥料利用率,以95%的小麦最高产量为实际目标,对应的麦玉和麦豆轮作体系施磷量分别为115,95 kg/hm^(2),可实现磷肥回收效率及较低的磷盈余,保证麦玉和麦豆轮作体系周年产量分别达到最大产量的96.23%和95.43%;麦豆轮作体系具有较低的施磷量需求。[结论]对不同轮作体系应从作物丰产、肥料高效利用和基于零盈余的管理政策考虑,进行合理的磷肥施用,以在满足作物-土壤磷养分的协调供应、保证作物高产的同时,提高磷效率。

麦玉轮作区不同施氮量对夏玉米生物性状及产量的影响

为研究麦玉轮作区在受洪涝受害后不同施氮量对夏玉米产量的影响,并分析玉米生物性状、产量及经济效益对不同施氮量响应的差异。于2022年采用小区试验,设置6种氮肥施用量模式,分别设常规施磷钾肥(CK,T_(1))、常规施肥减施氮肥15%(T_(2))、常规施肥减施氮肥5%(T_(3))、常规施肥(T_(4))、常规施肥增施氮肥5%(T_(5))和常规施肥增施氮肥15%(T_(6))6个处理。结果表明,在一定范围内,随着施氮量的增加,夏玉米穗长、穗粗、株高等生物性状呈增长趋势,秃尖长度呈降低趋势,以T_(5)最佳。随着氮肥施用量的增加,玉米籽粒产量表现为先升高后降低的变化趋势,T_(5)和T_(6)产量分别为9201.0和9166.5 kg/hm^(2),显著高于常规减施氮肥的T_(1)、T_(2)和T_(3)。不同施氮量处理经济效益较T_(1)均有不同程度增加,T_(5)最高,为23922.6元/hm^(2)。综合分析,麦玉轮作区在受洪涝受害后以常规施肥增施氮肥5%处理产量和经济效益最佳。

麦玉复种体系下秸秆还田与施氮对作物水氮利用及产量的效应研究

【目的】探究陕西关中地区麦玉复种体系下作物生产过程对秸秆还田与氮肥合理配施的响应,为实现当地粮食作物增产及资源高效利用提供理论依据。【方法】本研究于2011年10月至2016年10月,在陕西杨凌地区设置连续5年的定位试验。采用二因素裂区设计,主区为秸秆还田,设秸秆还田(S)和秸秆不还田(S0)2个水平;副区为施氮量,设常规施氮(F1)、减量施氮(F0.8)、不施氮(F0)3个水平,对冬小麦与夏玉米籽粒产量及水肥利用状况进行测定分析。【结果】秸秆还田与施氮及二者交互作用对麦玉两作物产量及其构成因素、水肥利用效率等方面有显著或极显著影响。秸秆还田较不还田处理显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,分别达6%—14%、8%—34%、3%—5%、3%—10%;同时显著提高麦玉播种前及收获后0—100 cm土层的储水量,播种前及收获后5季均值分别增加5%—11%、12%—15%(麦)和4%—9%、11%—17%(玉)。与不施氮处理相比,施氮显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量;并显著提高了秸秆还田水平下麦玉播前及收后土壤储水量。在产量和水氮利用方面,秸秆还田较不还田处理分别显著提高了2012—2016 4季冬小麦和5季夏玉米产量,其中,冬小麦每年依次提高4%—6%、5%—10%、7%—10%、8%—12%,夏玉米依次为1%—2%、3%—6%、4%—7%、5%—8%、3%—7%;秸秆还田显著提高麦玉水分利用率WUE,5季均值分别增加4%—7%(麦)和8%—11%(玉);并显著提高2012—2016 4季麦玉氮肥偏生产力PEPN、2012—2016 4季冬小麦和5季夏玉米农学利用率AEN。施氮较不施氮处理显著提高麦玉产量,且均以F1处理最高,冬小麦F1处理在两秸秆还田水平下分别较F0处理显著增产30%—38%(S)和29%—33%(S0),夏玉米为21%—25%(S)和19%—22%(S0);施氮显著提高了两作物WUE,S0水平下F1处理WUE均值最高,S水平下F0.8处理WUE均值最高;F0.8较F1处理在5季中均显著提高作物PEPN和AEN,5季均值最高的SF0.8处理较最低的S0F1处理分别增加31%和30%(麦)、30%和31%(玉)。经济效益方面,秸秆还田较不还田处理提高了麦玉净收益均值,分别为808—1 258元(麦)和733—1 212元(玉);施氮较不施氮处理提高两作物净收益,施氮处理中以F0.8处理获得收益最大。麦玉5年净收益均呈现出SF0.8>SF1>S0F0.8>S0F1>SF0>S0F0的趋势,其中SF0.8处理下净收益均值较CK分别增加3 052元(麦)和2 145元(玉)。【结论】长期秸秆还田配减量施氮在保证冬小麦及夏玉米维持较高产量的情况下,显著改善作物水肥利用情况。综合考虑作物产量、水肥利用效率及经济效益,不同处理间以秸秆全量还田配施减量氮肥处理效果最优。

有机物料还田对华北小麦玉米两熟农田土壤有机碳及其组分的影响

中国农业废弃物种类多、数量大、利用率低、污染重。将有机物料还田,是实现废弃物资源化利用的重要途径。该研究以循环农业理念为指导,选择代表农田内循环的秸秆以及代表农沼循环、农牧循环、农菌循环、农工循环的废弃物沼渣、猪粪、菌渣和酒渣为试验材料,开展了等碳量还田定位试验,分析各有机物料还田后对土壤有机碳及其组分的影响。结果表明:1)连续施用有机物料提高了土壤总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(LOC)、微生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量。随着有机物料还田年限的增加,土壤TOC、LOC和MBC含量均不同程度地增加,年平均增幅分别为:15.57%~22.82%、20.00%~38.31%和16.30%~50.56%。还田5年后各有机物料处理土壤TOC、LOC、MBC和DOC含量平均分别是无机肥处理的1.24~1.62、2.07~3.19、1.20~2.06和1.05~3.36倍。2)不同有机物料中均利于土壤TOC含量的提高,秸秆提升效果相对最差,沼渣、菌渣、猪粪、酒渣和秸秆还田处理的0~20cm土壤TOC含量平均增长速率分别为:22.82%、21.88%、16.42%、16.13%和15.57%。

麦玉轮作体系中秸秆钾对土壤钾库平衡的影响

应用土壤养分状况系统研究法,对麦玉轮作体系中连续秸秆与NP化肥配施对土壤钾素肥力影响进行长期定位研究.试验表明,秸秆还田对土壤速效钾、非交换钾的影响最大,对矿物钾和全钾的影响很小.在不施任何化学钾肥14～18 a的连续耗竭状态下,秸秆还田能及时补给有效钾的损耗,但却提高了矿物钾的自然释放速率.

轮耕体系对黄土台塬麦玉轮作土壤生产性能的影响

该研究针对黄土台塬地区长期采用单一土壤耕作制度存在的弊端，以连续免耕、连续深松和连续翻耕为对照，通过连续6年的定位试验（2007？2013年），研究免耕（NT）、深松（ST）和翻耕（PT）3种耕作法集成的6种轮耕体系（NT/ST、ST/PT、ST/NT、NT/PT/ST、NT/NT/ST和PT/PT/ST）对黄土台塬旱地冬小麦→春玉米轮作田土壤生产性能的影响。结果表明，1）在降低土壤容重、提高土壤孔隙度、改善土壤结构及增强土壤通透性方面，6种轮耕体系以ST/PT体系表现最优，其次是PT/PT/ST；2）6种轮耕体系0～40 cm土层土壤养分含量均较试验开始前显著增加，其中土壤有机质含量和全效养分含量均以NT/ST和NT/NT/ST增加较多，而土壤速效养分则以ST/PT和PT/PT/ST增加较多；3）播种和收获时0～200 cm土层土壤贮水量，均以NT/ST和NT/NT/ST较高；4）6种轮耕体系6年作物籽粒产量、水分利用效率（WUE）和经济效益整体效应，以ST/PT最高，其次是NT/ST，再次是NT/PT/ST，而NT/NT/ST体系最低，其中ST/PT作物籽粒产量较其他轮耕体系高5.4%～14.1%，且差异均达显著水平（P＆lt;0.05），WUE高1.9%～14.1%，经济效益高8.2%～22.6%（P＆lt;0.05）。总之，在6种轮耕体系中，以ST/PT（深松与翻耕逐年轮换）体系轮耕的土壤理化性状最佳、生产性能最优、水分利用效率最高，是黄土台塬及类似地区“冬小麦→春玉米”轮作田的最佳轮耕体系，其次是 NT/ST（免耕与深松逐年轮换）体系。

桓台县麦玉两熟系统化肥投入及土壤养分资源研究

对桓台县麦玉两熟系统化肥投入及土壤养分资源调研结果表明,该县自建成吨粮县后年N、P、K投入分别为599.4±64.8kg/hm^2、211.0±26.4kg/hm^2、103.6±21.2kg/hm^2,N:P_2O_5:K_2O为1:0.353(±0.033):0.176(±0.046)。土壤有机质、碱解氮、有效磷、有效钾平均值及标准偏差分别为14.6±0.3g/kg、64.2±2.9mg/kg、8.5±1.5mg/kg和83.8±8.2mg/kg,表明该县冬小麦套种夏玉米高产农田生态系统中N、P、K投肥结构不合理,N偏高K偏低,应采取减N稳P增K对策。

麦玉两熟区施氮对地下水硝酸盐含量的影响

对黄淮海平原小麦玉米一年两熟农作制下氮肥施用与地下水硝酸盐污染关系进行调查和分析。以问卷调查法对河北省景县和河南省新乡县各30个农户进行走访并获取水样。同时在山东省桓台县和河南省温县各取水样6个和9个。水样分析结果表明,在以小麦玉米一年两熟种植模式下,景县和新乡县地下水硝酸盐含量未超标;温县和桓台县超标3个,其中温县1个,桓台2个。根据氮肥用量和地下水硝酸盐含量的关系,黄淮海平原麦玉两熟种植条件下,氮肥用量不超过273.6 kg/hm2时,硝酸盐不会在地下水中积累;氮肥用量不超过861.1 kg/hm2,地下水中硝酸盐含量就不会达到50 mg/L。此时,景县麦玉周年产量分别是9 293.7 kg/hm2和15 208.1 kg/hm2;新乡县麦玉周年产量分别是10 724.1 kg/hm2和12 279.0 kg/hm2。

轮耕与隔灌对麦玉两熟光合特性的影响

为了探明轮耕与隔畦交替灌溉实现麦玉两熟周年均衡增产、提高周年水分利用效率的光合机理，本试验研究了旋耕-深耕轮耕和隔畦交替灌溉对小麦、玉米功能叶的叶绿素、净光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用效率、气孔导度和周年灌水生产效率的影响。结果表明：常年旋耕后深耕，显著提高了小麦、玉米生育后期功能叶的SPAD值，提高了气孔导度和净光合速率，周年产量提高了6．7％～13．0％，周年灌水生产效率提高了12．2％；与全灌相比，隔畦交替灌溉的小麦、玉米功能叶净光合速率没有显著降低，明显降低了小麦的蒸腾速率，周年产量仅降低了2．7％，灌水生产效率却提高了41．3％，达到152．5kg·hm^2mm^-1。这表明常年旋耕后深耕有利于提高小麦、玉米功能叶的SPAD值、净光合速率和周年产量，隔畦交替灌溉后显著提高小麦、玉米周年灌水生产效率，这对进一步探索深耕-旋耕轮耕制和改进农田灌溉方式，提高黄淮海麦玉产量和灌水生产效率提供了重要理论依据。

麦玉轮作体系中秸秆钾对土壤钾库平衡的影响

应用土壤养分状况系统研究法,对麦玉轮作体系中连续秸秆与氮、磷化肥配施对土壤钾素肥力影响进行长期定位研究。试验表明,秸秆还田对土壤速效钾、非交换钾的影响最大,对矿物钾和全钾的影响很小。秸秆还田量与溶液钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾和非交换钾含量呈正相关,与矿物钾呈负相关。在连续14～18年不施任何化学钾肥的耗竭状态下,秸秆还田能及时补给有效钾的损耗,但却促进了矿物钾的自然释放速率。在秸秆还田量2250～6750kg/hm2的情况下,难以维持土壤钾素平衡,需配施适量的化学钾肥。

牛粪秸秆堆肥替代20%全量化肥对麦玉轮作系统耕层土壤全量养分的影响

连续2 a(2018—2019、2019—2020)以单施化肥(CK-F)为对照,研究牛粪秸秆堆肥6 000(M1-20%F)、9 000(M2-20%F)kg/hm^(2)施用量下,小麦、玉米两季替代20%全量化肥对土壤全量养分的影响。结果表明,小麦-玉米轮作第1年,M1-20%F、M2-20%F处理小麦分别增产0.52%、13.90%,玉米分别增产17.65%、50.28%。轮作第2年,替代处理小麦产量略有下降;M1-20%F处理玉米产量略有下降,M2-20%F处理玉米增产8.21%。替代处理耕层土壤全氮、全磷含量均高于对照,其中M2-20%F处理在玉米成熟期增加趋势明显;土壤全钾含量有增加趋势;土壤有机质含量在玉米季成熟期总体上增加,在小麦第1季成熟期增加,第2季成熟期略有下降。与各处理当季播种时耕层养分含量相比,所有处理耕层土壤全氮含量小麦第1季成熟期均减少,第2季均增加;M1-20%F处理玉米季全氮含量减少,M2-20%F处理增加。耕层土壤全磷、全钾、有机质含量小麦第1季成熟期增加,第2季减少;玉米第2季成熟期土壤养分含量均增加。轮作第1年,与各处理对应轮作系统内小麦季播种期耕层养分含量比,土壤全氮含量均减少且替代处理减少量低于对照,CK-F(0.321 t/hm^(2))>M1-20%F(0.096 t/hm^(2))>M2-20%F(0.058 t/hm^(2));第2年均增加。全磷含量在第1年均增加,第2年,CK-F、M2-20%F分别增加0.450、0.499 t/hm^(2),M1-20%F处理则减少0.079 t/hm^(2)。全钾和有机质含量均增加,CK-F、M1-20%F、M2-20%F处理2 a累计分别增加30.292、31.392、31.605 t/hm^(2)和16.145、25.983、21.371 t/hm^(2),替代处理累计增加量均高于对照。综上,在小麦-玉米轮作区,小麦、玉米两季实行有机肥替代20%全量化肥可以满足作物的养分需求,实现稳产。

不同耕作方式与施氮量对麦玉两熟产量的影响

少耕免耕及秸秆覆盖在改善生态环境、培肥地力、提高作物产量和提高资源利用效率等方面有重要作用。试验设置4个耕作处理,分别为常规耕作、旋耕、耙耕和免耕;施氮量设置3个水平,分别为常规施氮量的100%、75%和50%,以研究耕作方式和施氮量对小麦、玉米产量及产值的影响。结果表明,随着施氮水平的递减小麦公顷穗数降低,小麦、玉米产量降低,总产量下降;旋耕、耙耕和免耕处理的小麦穗粒数随施氮水平的递减而降低,而千粒重随施氮水平的递减而有增加趋势,玉米的千粒重与施氮水平变化趋势基本一致;常100、耙100和免100处理的产量最高,旋100、常75和免75次之,而耙100和免100处理的净产值最高,高于常100。因此,耙100和免100的经济效益最高,具有较高的推广价值。

丘陵旱地宽带多熟高产高效种植模式 Ⅰ.不同带距对麦玉薯主体模式的产量效应

１９９６～１９９８年不同带距对旱地麦玉薯三熟产量效应联合分析表明，４米是旱三熟高产稳产的种植带距，与１．６７米比较，夏玉米区小麦增产３．６％，玉米减产 ４． ４％，甘薯增产 ３８． ３％，间作大麦增 ３４． ５％，周年粮食增长 ４． ３％；春玉米区小麦减产４．０％，玉米增产５．９％，甘薯增产１７．５％，秋季增种黄豆增产２３．１％，周年粮食增长 ７． ３％。建立了带距与各作物产量的回归方程。

麦玉轮作和麦稻轮作制度下的秸秆还田技术研究进展

麦玉轮作和麦稻轮作是我国一年二熟区重要的种植制度,该种植制度下秸秆资源丰富,秸秆还田能明显改善土壤的理化性状,提高土壤肥力,但它也存在抑制作物生长、传播病虫害等弊端。对麦玉和麦稻一年二熟轮作制度下的秸秆还田技术进行了归纳总结,经分析比较,小麦秸秆高留茬还田-玉米秸秆粉碎覆盖还田和小麦秸秆粉碎直接还田-水稻秸秆粉碎覆盖还田为麦玉和麦稻轮作制度下相对较优的秸秆还田模式组合。

秸秆还田对关中地区麦玉复种体系土壤氨排放的影响

农业氨减排是雾霾治理最经济有效的方法,而农田肥料施用造成的氨排放是农业氨排放的重要部分。本研究旨在探讨冬小麦-夏玉米复种体系下土壤氨排放对秸秆还田的响应,为减少农业氨排放和控制雾霾提供理论依据。本试验于2018年6月—2019年6月在陕西关中杨凌地区,对土壤氨排放、0~40 cm土壤无机氮以及产量进行了测定分析。试验采用双因素裂区设计,主区为秸秆还田方式,设不还田(S0)、半量还田(S0.5)和全量还田(S1)3个水平;副区为施肥,设不施肥(F0)、减量施肥(F0.8)、常规施肥(F1)3个水平。结果表明:秸秆还田与施肥及两者互作对夏玉米季土壤氨累积排放量(C)有显著影响。秸秆还田对冬小麦季土壤氨累积排放量无显著影响。整个麦玉复种体系的氨累积排放量为1.31~19.26 kg·hm^-2,占施肥量的2.17%~4.69%,各处理之间表现为:S0F1>S0.5F1>S1F1>S0F0.8>S0.5F0.8>S1F0.8>S1F0>S0.5F0>S0F0。在不施肥情况下,秸秆还田能增加土壤氨累积排放量,但秸秆还田配施氮肥较不还田处理显著减少土壤氨累积排放量和氨损失率,秸秆全量还田和半量还田之间的氨排放无明显差异。其中S1F0.8和S0.5F0.8处理在整个复种体系中减排效果最为显著,分别较S0F0.8处理(11.62 kg·hm^-2)减排38.64%和37.35%。相比于只施氮肥,秸秆还田配施氮肥能显著减少土壤中无机氮,显著提高夏玉米产量6.23%~20.20%,冬小麦产量16.60%~28.17%。通过PCA分析发现,S1F0.8和S0.5F0.8处理是减排增产的最优组合。综合考虑土壤氨排放和作物产量,长期秸秆还田配减量施肥处理,能在保证作物高产的基础上减少土壤氨排放,可在关中地区实施。

基于SPEI_K_C的华北平原小麦玉米周年干旱特征分析

华北平原是中国重要的冬小麦和夏玉米(麦玉)生产基地,同时也是水资源紧缺的区域,农业生产极易受到干旱的影响。该研究在标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)的基础上,引进作物系数(K_C)改进SPEI指数,并基于改进后的SPEI_K_C指数从作物生长季尺度、关键生育期尺度以及麦玉周年尺度分析1961—2017年华北平原冬小麦-夏玉米周年干旱的时空分布和变化特征。结果表明:1)SPEI_K_C指数在华北平原麦玉周年干旱评估中的适用性优于SPEI_TW指数(采用Thornthwaite公式计算的SPEI指数)和SPEI_PM指数(采用Penma-Monteith公式计算的SPEI指数):在(实际)有旱(指数)评估为有旱情况下,SPEI_K_C指数在代表气象站点的平均准确率为76.13%,较SPEI_TW指数、SPEI_PM指数均有提高;在无旱评估为无旱情况下,SPEI_K_C指数准确率为85.67%,较SPEI_TW指数、SPEI_PM指数分别均有提高。2)小麦关键生育期和小麦生长季的空间分布均呈轻旱在河北北部较高,重旱在研究区中部较高分布,玉米关键生育期和玉米生长季干旱频率的空间分布均呈中旱在河北北部较高,重旱在山东西部较高分布。总体来说,研究区的东南部干旱频率小于西北部,山东半岛地区和河北中部旱情较轻,河南省干旱严重。3)年代际干旱程度总体呈略微减小的趋势,具体表现为大部分研究尺度的轻旱发生频率增加,所有研究尺度的中旱和重旱发生频率减小;小麦关键生育期、小麦生长季以及玉米生长季的干旱频率减小,玉米关键生育期和麦玉周年尺度干旱频率增加。研究结果能够为正确认识气候变化背景下该地区干旱分布和变化,进而采取合理措施应对气候变化提供理论依据。

安徽发现草地贪夜蛾区别为害麦玉/麦豆轮作田小麦

2019年11月14日,在安徽省涡阳田间调查时发现,相对于麦豆轮作田小麦,草地贪夜蛾更喜食为害麦玉轮作田小麦,麦玉轮作田草地贪夜蛾最高121头/m2,平均75.8头/m2,麦豆轮作田草地贪夜蛾最高4头/m2,平均1.8头/m2,差异显著。这可能与秸秆还田有一定关系。