不同施肥对黑河中游边缘绿洲沙地农田玉米产量及土壤硝态氮积累影响的初步研究

在黑河中游边缘绿洲的沙地农田进行不同施肥对玉米产量及土壤硝态氮积累的试验研究表明,有机肥与化肥配合施用增加作物产量。不同肥料处理,玉米籽粒产量由高到低的顺序依次为NPK3M1（高量氮磷钾肥低量有机肥配施:N-P2O5-K2O-M,300-225-225-15 000 kg·hm-2）>NPK2M2（中量氮磷钾肥中量有机肥配施:N-P2O5-K2O-M,225-135-135-22 500 kg·hm-2）>NPK3（高量氮磷钾肥配施:N-P2O5-K2O-M,300-225-225-0 kg·hm-2）>NP1M3（低量氮磷肥高量有机肥配施:N-P2O5-K2O-M,150-90-0-30 000 kg·hm-2）>NP3（高量氮磷肥配施:N-P2O5-K2O-M,300-225-0-0 kg·hm-2)>NPK1M3（低量氮磷钾肥高量有机肥配施:N-P2O5-K2O-M,150-90-90-30 000 kg·hm-2）>NPK2（中量氮磷钾肥配施:N-P2O5-K2O-M,225-135-135-0 kg·hm-2）>NPK1（低量氮磷钾肥配施:N-P2O5-K2O-M,150-90-90-0 kg·hm-2）>M3（单施有机肥:N-P2O5-K2O-M,0-0-0-30 000 kg·hm-2）。高量氮磷钾肥配合低量有机肥处理玉米产量最高,单施有机肥处理产量最低。与只施有机肥处理相比,各处理产量分别增加37.68%、33.43%、28.32%、25.10%、24.60%、23.84%、21.46%、11.30%。在不施有机肥的3个氮磷钾施肥处理中,玉米产量和氮肥农学利用效率（AE）随施肥量的增加而增加,但当施肥量超过225-135-135 kg·hm-2（N-P2O5-K2O）时,玉米产量和AE不再随施肥量的增加而增加。与不施有机肥处理不同,在氮磷钾配施有机肥的3个处理中,AE随化肥施用量的增加而减少,有机肥的施用使得化肥利用效率增加。不同施肥处理对土壤硝态氮的积累与分布有显著的影响,土壤硝态氮受土壤质地影响主要分布于0~40 cm土壤层次内,与化肥单施相比,有机肥导致土壤中硝态氮的积累。因此,从持续农业发展及保护生态环境等方面考虑,有机无机肥配合施用是增加绿洲农田土壤生产力,维持和提高土壤质量的有效途径,与当地农户普遍采用的施肥量相比,有机无机配施的情况下,适度减少化肥投入33%是合理的施肥对策。     

陶瓷杯与蒸渗仪测定硝态氮和氨态氮淋溶的比较

土壤硝态氮（NO₃^--N）和氨态氮（NH4+-N）淋溶量测定方法因草本植物和土壤类型不同而异。试验采用陶瓷杯（ceramic suction cups）和蒸渗仪（lysimeters）分别测定草地土壤NO₃^--N和NH4+-N淋溶量。蒸渗仪直径为50 cm和深度为70 cm,土壤类型分别为新西兰Gorge silt loam、Mataura sandy loam和Lismore stony silt loam,重复4次。陶瓷杯水平插入蒸渗仪不锈钢筒,陶瓷杯插孔中心离不锈钢筒底部距离分别为35 cm（上陶瓷杯）和60 cm（下陶瓷杯）。在试验前,喷灌72 h冲洗蒸渗仪土壤溶液,使淋溶液NO₃^--N浓度接近0 mg·L^-1,然后1次性施加250 kg N·hm^-2尿素溶解液,用喷灌系统喷灌蒸渗仪,每周喷灌1次,喷灌系统误差使Gorge、Mataura和Lismore土壤喷灌强度分别为15.0、19.0和18.7 mm·h^-1,1次喷灌持续时间为3 h。在Gorge和Lismore土壤,陶瓷杯和蒸渗仪测定NO₃^--N淋溶量差异显著。在Gorge土壤,上陶瓷杯、下陶瓷杯和蒸渗仪测定NO₃^--N淋溶累计量分别为64、68和54 kg N·hm^-2,测定NH₄⁺-N淋溶累计量分别为0.43、0.49和0.43 kg N·hm^-2;在Mataura土壤,上陶瓷杯、下陶瓷杯和蒸渗仪测定NO₃^--N淋溶累计量分别为57、68和62 kg N·hm^-2,测定NH₄⁺-N淋溶累计量分别为0.51、0.37和0.23 kg N·hm^-2;在Lismore土壤,上陶瓷杯、下陶瓷杯和蒸渗仪测定NO₃^--N淋溶累计量分别为61、103和99 kg N·hm^-2,测定NH₄⁺-N淋溶累计量分别为1.70、2.24和2.04 kg N·hm^-2。在结构发育良好的Gorge和Lismore土壤,陶瓷杯不适合测定NO₃^--N淋溶量,但适合应用于砂土质地和发育不完善Mataura土壤。NH₄⁺-N淋溶累计量占NO₃^--N淋溶累计量的0.37%～2.93%,在测定和计算氮淋溶时,NH₄⁺-N淋溶可以忽略不计。     

吉林省26处湿地地表水中硝态氮和氨氮含量分布特征

为了了解吉林省湿地地表水的水质状况,在吉林省选择了26处湿地,于2015?2016年7?8月,采集各湿地的地表水样品,测定地表水中硝态氮和氨氮含量并分析其空间分布特征,进一步分析了硝态氮和氨氮含量与其它指标的关系.研究结果表明,吉林省26处湿地地表水中的硝态氮和氨氮含量整体上自东向西逐渐增大;吉林省26处湿地地表水中硝...     

北京地区冬小麦/夏玉米连作条件下NO3-N淋失

分析评价了北京草甸褐土冬小麦 /夏玉米连作条件下NO3 N累积、淋失以及同氮肥水平的关系。设置 4个氮肥处理 :0、 1 2 0、 2 4 0、 360kgN/ha。在每一处理区 2 0、 40、 60、 80、1 0 0、1 4 0、 2 0 0cm埋设土壤溶液提取器 ,在试验地同期设置两个直径 0 48m、深 2m的原状土柱 ,氮肥水平为 0和 2 4 0kg/ha。土壤剖面取样分析发现 :不施肥种植降低土体NO3 N储量 ,施肥种植增加 0～ 1 0 0cm土体NO3 N储量 ,但只有 360kg/ha才能维持 1 0 0～ 2 0 0cm土体NO3 N储量 ,种植和施肥改变了土壤中NO3 N的含量和空间分布。利用土壤溶液提取器取得剖面2m处土壤溶液NO3 N年均浓度和土柱底部同期排水量估算得到大田不同氮肥水平NO3 N淋失年均通量分别为 :1 8、 2 41、 5 52、 1 7 1 2kg/ha ;施肥处理表观氮淋失百分率为 :0 33 %、 1 0 3 %、3 1 9%。试验结果有益于指导合理施肥和更好地认识农业氮肥应用与地下水NO3 N污染的关系。     

荒漠绿洲农田土壤水热动态及硝态氮淋溶特征北大核心CSCD

灌溉和氮肥的施用是保障干旱荒漠区农田生产的关键措施,但过量的氮肥会随水分淋溶至深层土壤或地下水中,从而导致氮素的损耗和地下水的污染。本研究以黑河中游荒漠绿洲过渡带两种开垦年限的农田土壤(风沙土和灰棕漠土)为研究对象,通过土柱模拟试验监测分析了玉米生育期和休闲期内土壤水分和温度的动态变化及硝态氮(NO_(3)^(-)-N)的淋溶规律,揭示了不同耕作年限农田土壤中硝态氮损耗的差异。结果表明:新绿洲农田深层渗漏及NO3--N的淋失主要发生在苗期-拔节期以及休耕期,深层渗漏年损失量97.65-105.1 mm,占年灌溉水总量(810 mm)的12%-13%,NO_(3)^(-)-N淋溶年损失量68.1-123.8 kg·hm^(-2),占年施氮总量的18.7%-34.2%,休耕期灌水致使生育期内土壤中大量积累的氮素淋溶至深层,NO3--N淋失量是当年生育期内NO_(3)^(-)-N淋失量的2.2倍;开垦年限较长的老绿洲农田在相同灌溉施肥条件下无深层渗漏和NO_(3)^(-)-N的淋失现象发生,其“蓄水保墒”及抑制水分和NO_(3)^(-)-N渗漏淋失的生态效应优于开垦年限较短的新垦绿洲农田。因此,为降低土壤水分损失和NO_(3)^(-)-N淋失风险,建议新绿洲农田生育期内减少春季灌溉次数或降低灌水定额,冬季休耕期降低灌水定额或采取免冬灌措施,以此保证灌溉水资源的优化利用并减少农田氮素的淋失。     

沙土地夏玉米灌溉方式的试验研究

在豫北耕作层保水能力较差的砂壤土地带,围绕节水和增收,开展了夏玉米沟灌、常规畦灌及减少生育期内灌水次数的试验研究,每次畦灌定额控制在630~682.5m³·hm^-2,而沟灌条件下平均灌水量仅为442.5m³·hm^-2。研究结果表明,反映夏玉米生长速率的株高、叶面积指数等性状均是以抽雄期为界,之前增长迅速;抽雄时植株高度达2.50m左右,之后增长速率明显减慢;而抽雄至灌浆初期,叶面积指数保持在5.40~5.92的最高值,往后急剧地下降。不同灌水处理下生长速率的变化则是随着供水总量的增加呈同步增长趋势。在干旱年份,畦灌夏玉米全生长期耗水4278m³·hm^-2,沟灌及减少灌水次数的处理,耗水量分别为3762m³·hm^-2和3348m³·hm^-2。按生长阶段比较,抽雄~开花期日耗水强度最大,为66.75~76.50m³·hm^-2;其次是拔节~抽雄期,平均为65.50m³·hm^-2;播种~出苗期间日耗水强度仅为13.35m³·hm^-2。不同的灌溉方式与灌水量对夏玉米的穗粒重、千粒重及粒占穗重的百分比都有影响。对于宽行稀植作物采用沟灌方式,灌溉用水量小(平均为442.5m³·hm^-2),所供的水能集中于植株的根际附近,棵间蒸发的无效损耗少,穗粒重和千粒重都较高,产量达9616.5 kg·hm^-2,比畦灌条件下节省22.8%的灌溉用水,水分生产率提高16.9%。减少夏玉米生长期内的灌水次数,在降低水量消耗的同时,易造成较大幅度的减产(13.7%),因此,在夏玉米生长过程中,遇到偏旱年份,要特别注意防止缺水而引起的水分胁迫。     

秸秆覆盖下的夏玉米蒸散、水分利用效率和作物系数的变化

农业用水占华北水资源的70%以上,提高农业用水的效率对华北水资源安全具有重要意义。在节水农业研究中,利用农艺节水提高农田水分利用效率是节水农业的重要组成部分,其中减少农田无效棵间蒸发耗水和优化供水制度是主要的农艺节水措施。夏玉米是华北太行山山前平原的主要作物之一,一般在冬小麦收获前的5～7天套种在其中,以延长夏玉米的生育期。随着联合收割机的广泛应用,冬小麦收获后的秸秆直接覆盖夏玉米,对夏玉米的农田蒸散特别是苗期的蒸散产生影响;夏玉米生长在6～9月的雨季,一般年份降水能够满足夏玉米的需水要求,但夏季降水的分布变异较大,再加上近6年来的夏季干旱,使灌水对夏玉米的高产至关重要。为了提高夏玉米的农田水分利用效率,本研究的目的是建立秸秆覆盖下的夏玉米优化供水制度和研究秸秆覆盖对减少棵间无效耗水的影响及秸秆覆盖下的夏玉米作物系数的变化,为制定秸秆覆盖下的夏玉米优化供水制度提供依据。2年的实验结果显示,秸秆覆盖下的夏玉米产量在8000kg/ha,总蒸散量在390mm,水分利用效率在2.2kg/m3。干旱年份,夏玉米在灌四水的条件下产量最高,再增加灌水量,产量减少。水分利用效率随着灌水量的增加有所递减。     

淮河流域蚌埠闸以上地区夏玉米生育阶段水分供需时空变化特征研究

作物水分供需量是进行科学合理灌溉的重要参考依据,水分供需不平衡也是引起农业旱涝的根本原因。基于淮河流域蚌埠闸以上地区及周边1961—2015年共91个气象站点的日尺度气象数据,借助有效利用系数法计算夏玉米有效降水量,采用联合国粮食及农业组织（FAO）建议的Penman-Monteith（P-M）公式和作物系数法计算需水量,分析夏玉米水分供需时空变化特征,并探讨典型站点夏玉米生育期内水分盈亏状况。结果表明：① 近55a来,研究区夏玉米全生育期和各生育阶段有效降水量呈南高北低的分布特征,各站点趋势变化不明显;② 夏玉米全生育期和各生育阶段需水量大致呈南低北高的纬向分布,全生育期和各生育阶段呈显著减少趋势,只少数站点未通过显著性检验;③ 夏玉米全生育期和各生育阶段缺水量大致呈纬向分布特征,全生育期和播种-出苗期呈显著减少趋势,其余生育阶段趋势变化不明显。     

耕作模式对河西绿洲灌区夏玉米农田土壤呼吸的影响北大核心CSCD

以河西绿洲灌区夏玉米农田土壤为研究对象,设置免耕(NT)和传统耕作(CT)两种耕作方式,玉米间作小麦(W/M)、玉米小麦轮作(W→M)和麦后插播冬油菜还田玉米轮作(W-G→M)3种种植模式,探讨河西绿洲灌区不同耕作模式对夏玉米农田土壤呼吸变化特征的影响。测定夏玉米不同生育时期土壤呼吸速率、土壤温度和土壤含水量。结果表明:河西绿洲灌区不同耕作模式下夏玉米农田土壤呼吸有着明显的单峰型日变化,且峰值出现在15:00左右,玉米生育期峰值出现在拔节期(6月上旬)。土壤呼吸速率与土壤温度、土壤含水量均显著正相关,且土壤呼吸速率日变化主要受5 cm土壤温度影响。6种耕作模式的土壤呼吸的温度敏感性Q10值为1.60~2.70,免耕均高于传统耕作,且依次为NT W→M>NT W/M>NT W-G→M>CT W-G→M>CT W→M>CT W/M。河西绿洲灌区不同耕作模式下夏玉米农田土壤呼吸不仅受土壤温度影响,还受土壤含水量的影响。     

松嫩平原玉米带土壤有机质和全氮的时空变异特征

采用地统计学和GIS相结合的方法,研究了松嫩平原玉米带1980～2005年间土壤有机质和全氮的时空变异特征.结果表明:去除异常值后,土壤有机质和全氮均符合对数正态分布,两个时期土壤有机质的平均含量分别为2.14%和2.54%,土壤全氮的平均含量均为0.12%.通过变异函数分析,两个时期土壤有机质和全氮均符合高斯模型,1...     

京津冀地区夏玉米生产潜力时空变异及其与现实产量的对比分析(英文)

Crop potential productivity is a key index of scientifically appraising crop production and land population-supporting capacity. This study firstly simulated the potential and waterlimited yield of summer maize in the Beijing-Tianjin-Hebei (BTH) region using WOFOST model with meteorological data of 40 years, and then analyzed yield gaps between the actual and potential yield based on statistical data at county level. The potential and water-limited yield of summer maize in the BTH region is 6854–8789 kg/hm2 and 6434–8741 kg/hm2, and the weighted average for whole region is 7861 kg/hm2 and 7185 kg/hm2, respectively. The simulated yields gradually decrease from northeast to southwest with changes in climatic conditions particularly temperature and precipitation. Annual variation of potential yield is higher in the central and southern parts than the northeastern part. Compared to potential yield, the water-limited yield has higher coefficient of variation (CV), because of precipitation effects. The actual yield of summer maize was 2537–8730 kg/hm2, regionally averaged at 5582 kg/hm2, about 70% of the potential yield, implying that the region has room to increase the yield by improving crop management and irrigation systems.     

安徽省夏玉米气候适宜性及时空格局特征

利用安徽省60个气象站1961-2010年的气象资料,结合已有研究成果,利用加权平均法构建了夏玉米气候适宜指数模型,并分析了气温、降水、日照及其适宜指数的变化趋势,重点分析表征各要素综合影响的气候适宜指数的时空变化特征。结果表明:夏玉米生长季内的温度适宜指数呈现微弱上升趋势,日照适宜指数显著下降,降水适宜指数呈现不显著的下降趋势。不同发育阶段,气温、降水及其适宜指数上升或下降的趋势不尽一致,日照及其适宜指数下降趋势显著,自然状况下降水是制约夏玉米生长的主要限制因素。夏玉米全生育期的气候适宜指数下降趋势显著。近50年来安徽省夏玉米气候适宜指数空间分布特征发生明显变化,北部尤其是西北部夏玉米气候适宜性下降明显。     

Impact of soil conditions on the physiological characteristics of maize plants in an arid region,Northwest China

Overuse of irrigation water to ensure the crop yield of maize plants has caused serious water shortage problems in the middle reach of Heihe River, China. Thus, further research on the physiological characteristics, i.e., photosynthetic rate and leaf transpiration rate, are urgently needed to develop an efficient irrigation management system. In this paper, we selected two common soil textures (sandy loam, sand) and three one-time irrigation volumes (60 mm, 20 mm, 0 mm) in order to analyze the impact of soil conditions on the physiological characteristics of maize plants. Physiological and meteorological factors, soil water content and plant growing parameters were synchronously monitored on Jun. 30, Jul. 25 and Aug. 27 of 2012. The results indicate that sandy loam is better than sand for the growth of maize plants and single irrigation may provide limited influence on the physiological characteristics. Thus, increasing irrigation times and decreasing one-time volume is suggested for an efficient irrigation system.     

Effects of soil nitrate：ammonium ratio on plant carbon：nitrogen ratio and growth rate of Artemisia sphaerocephala seedlings

Can soil nitrate： ammonium ratios influence plant carbon： nitrogen ratios of the early succession plant？ Can plant carbon： nitrogen ratios limit the plant growth in early succession？ To address these two questions, we performed a two-factor （soil nitrate： ammonium ratio and plant density） randomized block design and a uniform-precision rotatable central composite design pot experiments to examine the relationships between soil nitrate： ammonium ratios, the carbon： nitrogen ratios and growth rate of Artemisia sphaerocephala seedlings. Under adequate nutrient status, both soil nitrate： ammonium ratios and plant density influenced the carbon： nitrogen ratios and growth rate of A. sphaerocephala seedlings. Under the lower soil nitrate： ammonium ratios, with the increase of soil nitrate： ammonium ratios, the growth rates of plant height and shoot biomass of A. sphaerocephala seedlings decreased significantly; with the increase of plant carbon： nitrogen ratios, the growth rates of shoot biomass of A. sphaerocephala seedlings decreased significantly. Soil nitrate： ammonium ratios affected the carbon： nitrogen ratios of A. sphaerocephala seedlings by plant nitrogen but not by plant carbon. Thus, soil nitrate： ammonium ratios influenced the carbon： nitrogen ratios of A. sphaerocephala seedlings, and hence influenced its growth rates. Our results suggest that under adequate nutrient environment, soil nitrate： ammonium ratios can be a limiting factor for the growth of the early succession plant.     

贵州省避暑旅游流网络结构特征及其影响因素

气候环境对人类行为具有重要影响,在全球变暖和城市热岛效应不断加剧的背景下,避暑旅游已经成为全球旅游者夏季出行的重要选择。贵州省作为中国国内主要的避暑旅游目的地之一,针对避暑旅游流网络特征及影响因素的研究尚未开展。本研究通过对贵州省避暑旅游现象长期的跟踪调查,获取2015—2019年间有效避暑旅游流线路数据2177条,运用复杂网络、GIS空间分析、QAP回归分析等方法,对避暑旅游流网络结构特征和影响因素进行研究。结果表明：① 避暑旅游流网络规模大、密度低,集聚特征明显,网络发育不完善,具有显著的“核心-边缘”结构,核心城市和景区分别呈“板块”和“点轴”状分布,旅游流线路具有“基营”和“环线”式结构特征。② 交通中心城市和核心景区是避暑旅游流的集散中心,贵阳在整体网络中具有突出优势和无法替代的地位,避暑旅游城市和景区在空间上相互交织,形成“贵（阳）安（顺）-荔波-凯（里）镇（远）”的“▽”空间结构。③ 避暑旅游流空间分布受气候舒适度、空间邻近性、旅游资源禀赋、接待服务能力和交通便捷程度等因素共同影响。最后,从区域旅游协调发展、旅游统计数据改革、网络空间结构优化等方面,对贵州省避暑旅游高质量发展提供了对策建议。     

Impacts of snow cover and frozen soil in the Tibetan Plateau on summer precipitation in China

This paper presents an analysis of the mechanisms and impacts of snow cover and frozen soil in the Tibetan Plateau on the summer precipitation in China, using RegCM3 version 3.1 model simulations. Comparisons of simulations vs. observations show that RegCM3 well captures these impacts. Results indicate that in a more-snow year with deep frozen soil there will be more precipitation in the Yangtze River Basin and central Northwest China, western Inner Mongolia, and Xinjiang, but less precipitation in Northeast China, North China, South China, and most of Southwest China. In a less-snow year with deep frozen soil, however, there will be more precipitation in Northeast China, North China, and southern South China, but less precipitation in the Yangtze River Basin and in northern South China. Such differences may be attributed to different combination patterns of melting snow and thawing frozen soil on the Plateau, which may change soil moisture as well as cause differences in energy absorption in the phase change processes of snow cover and frozen soil. These factors may produce more surface sensible heat in more-snow years when the frozen soil is deep than when the frozen soil is shallow. The higher surface sensible heat may lead to a stronger updraft over the Plateau, eventually contributing to a stronger South Asia High and West Pacific Subtropical High. Due to different values of the wind fields at 850 hPa, a convergence zone will form over the Yangtze River Basin, which may produce more summer precipitation in the basin area but less precipitation in North China and South China. However, because soil moisture depends on ice content, in less-snow years with deep frozen soil, the soil moisture will be higher. The combination of higher frozen soil moisture with latent heat absorption in the phase change process may generate less surface sensible heat and consequently a weaker updraft motion over the Plateau. As a result, both the South Asia High and the West Pacific Subtropical High will be weaker, hence causing more summer precipitation in northern China but less in southern China.