基于农业废弃物的日光温室茄子栽培基质配方筛选研究

通过对河西地区玉米秸秆、牛粪堆肥处理复配成基质,筛选适合当地日光温室茄子种植的最佳栽培基质配方,为农业废弃物循环利用提供科学依据。以“长茄1号”为指示品种,采用盆栽试验研究了不同配方基质下栽培茄子的生长和产量效益。结果表明,腐熟玉米秸秆、河沙、蛭石、腐熟牛粪、凹凸棒石粉、珍珠岩按体积比6∶1∶1∶1∶0.5∶0.5复配成栽培基质配方,茄子产量最高,为1.29 kg/株,净收益表现良好,为1.39元/株,茄子株高、茎粗、叶绿素含量、生物量、单株结果数等性状均为最优。该配方适宜在河西地区日光温室茄子基质栽培中应用推广。

基于STIRPAT模型的甘肃省农业碳排放特征分析

从种植业和畜牧业两方面入手,采用排放因子法对甘肃省2000-2020年农业碳排放进行了估算,分析了其时空变化特征,基于STIRPAT(Stochastic impacts by regression on PAT)模型探析了甘肃省农业碳排放的影响因素,并提出了相应对策。结果表明:(1)甘肃省2000-2020年CO_(2)-e排放量呈“升高-降低-升高”的趋势,2015年达到峰值,估算为2320.41×10^(4) t;从2018年开始又逐年增加,直至2020年增至2290.69×104 t。(2)甘肃省农业CO_(2)-e排放结构中,种植业占35%,畜牧业占65%。主要碳排放源中,畜禽胃肠道发酵对农业碳排放总量的贡献最大,其次是化肥和畜禽粪便管理。主要畜禽中,肉牛养殖对碳排放的贡献最大,其次是绵羊、山羊、奶牛和猪,家禽养殖的贡献最小。(3)农村人口、农村居民人均GDP、农村居民人均可支配收入、农业机械总动力、农业增加值占全省生产总值比重、农村住户固定资产投资额、农业科技成果应用数量、农业科技投入是影响甘肃省农业碳排放的主要因素,影响力指数分别为-0.017、0.026、0.020、0.038、-0.025、0.031、-0.017、0.016。为有效控制农业碳排放,建议在5个方面采取相应策略:努力提高种植业资源利用效率和土壤碳汇能力;强化畜牧业源头减量、过程控制和末端处理;努力降低农业机械对石油的依赖;有效推动农村清洁能源利用;加大农业低碳技术的研发与应用。

基于GIS的推荐施肥专家系统设计与研究——以甘肃省民勤县为例

利用地理信息系统(GIS)技术,在集成二次开发的基础上,构建了服务于民勤县的基于GIS的推荐施肥专家系统.系统整合了民勤县第二次土壤普查、测土施肥项目等一线农业科技工作者积累的土壤数据,并利用这些数据构建了初始施肥模型,开发了地图基本操作、系统数据维护、信息查询、施肥模型参数编辑、施肥决策支持和专题图制作6个功能模块,实现了空间信息、属性信息和施肥参数等数据的统一管理,以及地图浏览、施肥决策、专题图编制等技术服务.同时,该系统在运行过程中可以根据后期肥效试验和新的农民施肥及作物产量等数据,进一步优化施肥模型、改进施肥参数,具备不断优化和改进的特点.

气候变化对甘肃省农业气候资源和主要作物栽培格局的影响

基于甘肃省80个地面气象观测站1961—2014年气象观测资料和玉米、春小麦、冬小麦、马铃薯的区划指标,分1961—1986(时段Ⅰ)和1987—2014年(时段Ⅱ)2个不同时段,分析气候变化对甘肃省农业气候资源变化特征和主要粮食作物潜在栽培格局的影响。研究发现:时段Ⅱ较时段Ⅰ平均气温、负积温、≥0℃积温和≥10℃积温分别增加0.83℃、113.9℃·d、290℃·d和180℃·d,降水量气候倾向率为-34—16mm/10a,整体表现为减少趋势。时段Ⅱ较时段Ⅰ春小麦不适宜种植区面积显著增加约9%,最适宜、适宜、次适宜种植区面积分别减少1.4%、4.1%和4.8%,其中以河西走廊和陇中黄土高原变化最为显著。冬小麦适宜和次适宜种植区面积分别增加6%和3.4%,最适宜、可种植和不适宜种植区面积分别减少0.4%、3.5%和5.7%,其中以陇中地区变化最为显著。玉米最适宜和可种植区面积分别增加13%和7%。适宜、次适宜和不适宜种植区面积分别减少11%、2%和7%,其中以河西灌区变化最为显著。马铃薯最适宜和适宜种植区面积分别减少3.8%和0.7%,次适宜和可种植区面积分别增加3.5%和1.3%,其中以陇中黄土高原变化最为显著。最后提出适应气候变化调整农业结构和栽培格局的对策建议。

数字土壤制图方法研究进展

数字土壤制图是基于土壤成土学、地理学和数学理论知识,借助3S技术手段而产生的一种新型高效的土壤制图技术。国内外学者从环境协同变量的生成、样点数据的获取、数字土壤制图模型或方法的选择及土壤图的产生与验证这4个方面已有大量的研究,尤其是对制图方法的研究。本文介绍了数字土壤制图的五类方法,分别是地统计学方法、确定性插值、数理统计、机器学习和专家知识模型。同时基于不同方法的特征,从样本的密度和分布状况、地形地貌特征及目标变量等方面考虑,选择适用于研究区域的制图方法。数字土壤制图未来的发展方向包括将人类活动因子加入环境协同变量;基于机器学习与数据挖掘建立更有效的采样方法;新型建模方法的应用(深度学习和多模态方法)。

甘肃河西走廊节水农业生态补偿机制探索

甘肃河西走廊荒漠与绿洲共存,水资源总量缺乏,低降水高蒸发,属典型的灌溉农业区和资源型缺水区域。由于水的供需矛盾突出,导致地下水位以0.57 m.a-1速率下降、防风固沙林衰败枯死、绿洲萎缩、沙尘暴增多。依据"限用地下水、适用地表水、用足天上水"、"开源节流、严防蒸发、提高水效益"的发展节水农业思路,采用"工程节水、农艺节水、生物节水、管理节水"四大并举的节水技术措施,筹措和整合各种涉农项目资金,对四大措施的各个环节增加投入部分,进行科学合理的生态补偿。积极地从补偿政策制定、补偿资金筹措、补偿执行监督、补偿效果确定等方面,探索甘肃河西走廊节水农业生态补偿机制,激励水管单位和农民2个节水主体的积极性,有效落实各项节水技术措施。3年累计示范推广高效农田节水技术66.67万hm2,节水10亿m2,增收5亿元。

甘肃省西甜瓜主产区土壤养分评价

为了探究甘肃省不同区域西甜瓜种植地的土壤养分变化特征,以甘肃省西甜瓜主产县区为研究区域,采集14个县区143个田块耕层土壤样品,测定土壤有机质等养分含量,并进行比较分析。结果表明,甘肃省西甜瓜主产区养分含量随时间延长总体上呈明显的增长趋势,2016—2020年土壤有机质、全氮、全磷、全钾含量分别达14.58、1.10、0.94、22.43 g/kg,土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量达58.02、22.61、173.65 mg/kg。整体上有机质含量处于中等偏下水平,全氮含量处于中上水平,全磷含量处于中等水平,全钾含量处于极高水平;碱解氮含量处于中低水平,速效磷和速效钾含量均处于较高水平。河西地区有机质含量低于陇中旱区;土壤全氮含量高于陇中旱区和陇东半干旱区,中部和东部接近;全磷和全钾含量各地区间差异不明显;碱解氮、速效磷含量河西地区高于陇中旱区和陇东半干旱区,达到中等和高水平,陇中旱区和陇东半干旱区仍处于低水平和中上水平;速效钾含量陇中旱区高于其他区域,但河西地区、陇东半干旱区均处于高水平。全省西甜瓜产区土壤养分仍较低,且分布不平衡,应增施有机肥,提升氮肥在中后期的施用比例,磷钾肥结合氮肥适量补充。

腐殖酸肥料研究进展

腐殖酸有改善土壤、肥料增效与为植物提供营养物质的能力,对生态环境有重要作用。腐殖酸是由氨基酸、氨基糖、肽和脂肪族化合物形成的一种复杂的芳香大分子。腐殖酸的提取包括微生物溶解法、碱溶酸析法及酸抽提剂法。基于此,笔者综述了腐殖酸的基本概念、性质、作用机理,和腐殖酸肥料的制备原理及作用,并对其存在的一些不足进行讨论。指出今后腐殖酸肥料的研究重点是腐殖酸原材料的主要成分,腐殖酸的生产加工应研究更加节省成本的方法,以及建立一个统一的质量检测标准。

有机肥料总氮含量的测定方法研究

氮作为有机肥料养分的重要来源,其含量是评价有机肥料质量的一项重要指标。为了给有机肥料总氮含量的测定提供快速且精确的测定方法。选择了6个有机肥料样品,用H2SO4-H2O2消煮,分别用连续流动注射分析仪和半自动凯氏定氮仪测定消煮液中的全氮含量,以探讨不同方法快速而精确地测定有机肥料总氮含量的可行性。结果表明,利用连续流动注射分析仪和半自动凯氏定氮仪测定方法的结果间没有显著性差异,相对标准偏差均在5%以下,且连续流动注射分析仪加标回收率为97.5%耀102.0%。同时由于连续流动注射分析仪测定有机肥料总氮具有快速准确、试剂用量少的优点,适合大批量有机肥料总氮的测定分析。

基于甘肃省中低产田现状的改良措施及其应用效果

中低产田是指土壤存在一种或几种制约农业生产的障碍因素,农业单产相对低而不稳的耕地。研究和分析甘肃省中低产田的现状及其改良技术措施,有针对性地实施中低产田改良改造,对改善甘肃省的农业生产条件和生态环境,提高土地产出率和经济效益,具有重要而深远的意义。针对甘肃省中低产田面积大、分布广和相对集中的特征,在分析中低产田障碍因素成因和主要类型的基础上,梳理了近年甘肃省主要的中低产田改良集成技术措施及其应用效果,提出了中低产田改良和治理的对策建议。

陇东半干旱区果园间作绿肥对土壤肥力的影响研究

传统清耕果园土壤肥力下降的问题严重威胁着苹果产业的可持续发展,通过研究陇东半干旱区果园间作绿肥种植模式下土壤养分及土壤微量元素的变化,为陇东半干旱区果园科学间作套种、提高果园土壤肥力提供指导。以静宁县苹果园为研究对象,选取7种果园不同绿肥间作种植模式,研究了间作绿肥对果园土壤肥力的影响。结果表明,果园间作绿肥时,土壤肥力总体表现为有机质、氮素水平偏低,土壤速效氮和速效磷含量相对丰富。3年生果园间作绿肥后土壤养分均显著高于6年生果园。不同果园间作绿肥模式下,土壤有效锌、有效锰、有效铁的差异均呈极显著水平,3年生果园间作绿肥模式的土壤有效锌含量均普遍高于6年生果园。不同果园间作绿肥模式下土壤有效锰和有效铁含量均处于中等偏上水平,且随果园年限的增加而增加;不同果园间作绿肥模式下土壤有效铜含量处于中等水平,受果园年限的增长差异不大。综上所述,陇东半干旱区3年生果园以间作2年毛叶苕子+1年扁豆为最优模式,该模式既经济又环保,可在当地生产中推广应用。

基于典范对应分析的甘肃引黄灌区土壤盐渍化特征研究

【目的】研究甘肃引黄灌区耕地土壤全盐量(TS)、pH和盐分离子组成的空间分布特征及数量关系,并探讨它们之间的相互关系、影响程度以及对盐碱地类型、分布的影响。【方法】以兴电和景电两个典型灌区为研究取样区,样点布局既涵盖了上游新垦盐碱荒地、中游轻度盐渍化耕地、下游中重度盐渍化耕地和弃耕盐碱荒地,又兼顾了耕地土壤盐渍化类型(硫酸盐型、氯化物-硫酸盐型、硫酸盐-氯化物型)和程度(轻度、中度、重度)的差异。运用常规统计学方法研究了土壤TS、pH、盐分离子的剖面分布特征,运用典范对应分析方法(CCA)研究了土壤TS、pH与盐分离子含量之间的数量关系及各土层TS、pH、盐分离子与研究对象前2个CCA排序轴的相关系数、特征值和解释方差。【结果】甘肃引黄灌区耕地土壤为轻度至重度盐化,0—40 cm土层含盐量随土层深度的增加而降低,40—80 cm土层含盐量随土层深度的增加而增加。剖面中的阳离子以Na+为主,阴离子以SO42-为主,土壤pH介于7.93—9.98之间。不同土层内,K+与HCO3-、Ca2+与Mg2+始终有较好的关联性,Na+与Cl-之间的关联性越往下层越强,SO42-与Na+之间主要是负相关,K+与Na+以及SO42-、Cl-、HCO3-之间的关联性不强。在0—100 cm全剖面上,pH的空间分布受HCO3-的影响较大,TS受Na+、Cl-、SO42-的影响较大。分层与全剖面的情况有所不同,0—20 cm土层内TS和pH的空间分布主要受控于SO42-含量,20—40cm土层内主要受控于Cl-和Na+含量,40—60 cm土层内受Ca2+、Mg2+、SO42-和HCO3-的共同影响,60—80 cm土层内Mg2+是主要影响因素,80—100 cm土层内主要受控于Mg2+和Cl-。CCA第1排序轴反映了TS的变化情况,第2轴反映了pH的变化情况,第1轴特征值在0.53—0.70,解释方差在38.7%—57.7%;第2轴特征值在0.36—0.64,解释方差在30.6%—44.7%。【结论】甘肃引黄灌区的盐渍化耕地中同时存在盐分表聚和底聚两个过程,上游新垦盐碱荒地和中游轻度盐渍化耕地以底聚为主,下游中重度盐渍化耕地和弃耕盐碱荒地以表聚为主。60—80 cm的泥质胶结砂层含盐量高达93.7 g·kg-1,对水盐运移和盐分离子分布产生了重要影响,是造成灌区发生土壤次生盐渍化的主要原因之一。盐渍化耕地的钠质化现象只在重度次生盐渍化区发生,TS、Na+和SO42-是决定项目区盐碱地类型和分布的主要因素。典范对应分析通过箭头连线的长短、所处的象限、箭头之间的夹角以及与角符号间距离的远近等,在CCA二维排序图上可以直观地给出各盐分离子之间以及土壤TS、pH值与盐分离子之间的关系,并通过各土层TS、pH、盐分离子与研究对象前2个CCA排序轴的相关系数、特征值和解释方差等,来确定不同土层的主控因子和影响甘肃引黄灌区盐碱地类型和分布的主要因素,是一种更加科学的区域盐碱地特征及改良利用情况评价方法。

甘肃省武山县土壤养分特征及综合肥力评价

针对甘肃省武山县施肥管理粗放、土壤养分不均、土壤肥力下降、作物产量不稳等问题,研究评价其土壤养分和土壤肥力状况,为科学施肥及土壤养分诊断提供依据。通过采集和检验分析典型土壤样品,对武山县62个耕层(0~20 cm)土样进行取样监测,用频数分布分析了土壤养分特征,从土壤养分盈缺入手,采用改进的内梅罗综合指数法评价了土壤综合肥力状况。结果表明:武山县土壤pH在7.81~8.67之间,平均值为8.35,属弱碱性。有机质含量在10.55~23.38 g·kg^(-1)之间,平均值为14.82 g·kg^(-1),处于缺乏范围。全氮含量在0.67~1.69 g·kg^(-1)之间,平均值为1.04 g·kg^(-1),处于中等范围。碱解氮在44.4~166.3 mg·kg^(-1)之间,平均值为85.41 mg·kg^(-1),处于缺乏范围。全磷含量在0.69~3.17 g·kg^(-1)之间,平均值为1.01 g·kg^(-1),处于丰富范围。有效磷含量在13.1~248.2 mg·kg^(-1)之间,平均值为45.07 mg·kg^(-1),处于丰富范围。全钾含量在23.0~28.0 g·kg^(-1)之间,平均值为25.04 g·kg^(-1),处于丰富范围。速效钾含量在111.0~510 mg·kg^(-1)之间,平均值为248.77 mg·kg^(-1),处于丰富范围。综合肥力评价的结果是大量元素综合肥力指数为2.28,肥力评价状况处于一般等级。可见,该地区土壤综合肥力处于中等偏上,具体表现为有机质和氮素含量缺乏、磷素和钾素丰富。建议采取增加有机肥投入,适当增氮降磷限钾的化肥施用原则,这一研究结果可为武山县农业生产中科学平衡施肥提供依据。

滴灌条件下不同覆盖材料对玉米产量效益及土壤水分的影响

为探明不同覆盖材料对滴灌水肥一体化条件下玉米产量和土壤水分分布的影响,以普通PE地膜和裸地为对照,分析全生物降解膜、加厚PE地膜、玉米秸秆等3种材料覆盖下对玉米产量和水分的影响。结果表明,玉米秸秆、加厚PE地膜和生物降解膜覆盖后玉米产量为13114.5~13708.5 kg/hm^(2),较普通PE地膜增产1.4%~6.0%;水分利用效率为24.17~25.11 kg/(mm·hm^(2)),较普通PE地膜提高2.3%~3.8%。产值与效益均高于普通PE地膜,均以玉米秸秆处理最高,分别为38383.8、24283.8元/hm^(2);生物降解膜次之,分别为37674.0、21624.0元/hm^(2);加厚PE地膜排第3,分别为36720.6、21570.6元/hm^(2)。收获后覆盖处理土壤水分均呈典型的“双峰”曲线,上层含水量高于下层,对深层土壤水分影响较大。在降水量低、蒸发量高的沿黄灌区,覆膜的主要作用是减蒸保水,用可生物降解的环保型降解地膜、易回收型的加厚PE地膜或固炭培肥型的秸秆替代普通PE膜可行。

不同施肥条件下甘肃夏玉米农田灌淤土土壤氨挥发研究

通过间歇密闭室抽气法对不同施肥方式下甘肃农田灌淤土土壤氨挥发,以及不同施肥方式对玉米生长发育与氮素平衡的影响进行了研究。结果表明,基肥与追肥氨挥发分别持续了15 d与11 d,基肥时期氨挥发累积量在2.970~4.123 kg·hm^(-2)之间,占施肥量的0.81%~1.65%;追肥时期累积量在6.240~8.347 kg·hm^(-2)之间,占施肥量的3.1%~4.6%;覆膜+尿素施肥条件下农田氨挥发损失较小,氮肥利用率高,千粒重比常规施肥高出3.6%~11.9%;产量比常规施肥高出24.98%~36.73%;降低氮盈余量40.46~68.67 kg·hm^(-2)。综上所述,覆膜施肥(尿素深施/表施灌水)能降低土壤氨挥发损失,促进夏玉米生长发育及产量,增加生产效益,农业面源污染小。因此,可以在甘肃灌淤土玉米种植区进行大面积推广使用。

河西走廊绿色农业循环模式研究

以绿色农业理念为基础,针对河西走廊绿洲灌区环境资源特点、产业优势及生产中存在的问题,通过对当地玉米、小麦两大主栽作物秸秆饲料化利用、肉牛健康养殖、废弃物综合利用、农畜产品生产全程质量监控等技术的组装配套,研究总结形成种养结合、资源循环利用、清洁生产的绿色农业发展模式,即种养结合型模式"玉米-牛-沼-肥"、大田设施配套型模式"小麦-菇-肥-果(葡萄)"、小型养殖场型模式"牛-沼/蚯蚓-肥/饲料",并对模式的原理、特点、技术集成要点及效益进行阐述分析。对该3种模式在武威市凉州区谢河镇示范验证,农田节水30%,秸秆养殖利用率达到60%,牛羊良种化率提高30%,奶牛母犊牛生产率达88%,减少化肥施用量20%,减少生活能源支出55%,减少农业废弃物排放75%,提高农业综合效益36%。

新型尿素在甘肃省马铃薯上的应用研究

在甘肃省马铃薯主产区研究了控失尿素、腐植酸尿素、含锌尿素、聚能网尿素对马铃薯产量和经济效益的影响。结果表明,不同尿素品种在马铃薯上的肥效反应为控失尿素>腐殖酸尿素>聚能网尿素>含锌尿素>普通尿素。其中控失尿素一次性施入后马铃薯产量为33 611.11 kg/hm^2,较不施肥处理增产63.6%;较普通尿素处理增产24.7%,肥料产量贡献率提高11.9%,新增净产值30.1%。

基于农业废弃物的日光温室番茄栽培基质配方筛选研究

以番茄品种粉禧1号为指示品种,通过盆栽试验比较了不同栽培基质对日光温室番茄生长发育和产量的影响。结果表明,以玉米秸秆、腐熟牛粪、河沙、蛭石、珍珠岩、凹凸棒石粉按体积比7.0∶0∶1.5∶0.5∶0.5∶0.5、3.5∶3.5∶0∶1.0∶1.0∶1.0、3.5∶3.5∶1.0∶0.5∶0.5∶1.0混配的栽培基质为好,折合产量较高,分别为34833、29249、28458 kg/hm^(2),且番茄的株高、茎粗、叶绿素含量、单株结果数、单株结果重、商品性等性状均较优。可在河西地区日光温室蔬菜基质栽培中应用。

甘肃省农田氮磷流失特征及影响因素研究

为进一步摸清甘肃省当前生产条件下农田氮、磷流失污染现状及其影响因素,基于第一次污染源普查在甘肃设立的17个一般监测点和第二次污染源普查前在甘肃设立的17个面源污染国控监测点,对甘肃省农田土壤氮、磷流失特征及影响因素进行了调查研究。结果表明:影响氮磷面源污染的因素有施肥量、降水量、灌溉量、坡度、土壤性质、种植物类型、施肥方式、地面耕作方式等,其中施肥量、降水量和灌溉量为主控因素。甘肃省肥料总氮流失量20493.44 t/a,总磷流失量1387.93 t/a,总氮和总磷流失最多的地区为陇南市,最少的为嘉峪关市。

河西走廊凉州区生态循环农业发展战略研究

河西走廊凉州区是石羊河流域综合治理项目区调水保生态的重要区域,水资源供需矛盾突出。本研究立足凉州区自然资源优势,从区域水土资源现状、限制因子及发展潜力等方面进行分析,提出了以水资源高效永续利用、农业结构调整优化、生态环境综合治理、农业废弃资源综合利用、农畜产品质量监控、农业综合效益全面提升为基础的六大生态循环农业发展战略,总结得出了区域内农业生态循环模式资源配置关系。