加剧酸化对土壤有效态 Cd 和水稻的影响

【目的】通过引用酸化材料加剧土壤酸化,探究 Cd 污染土壤酸化后,土壤 pH 值改变对土壤中 Cd活性及水稻产量、质量的影响,为 Cd 污染土壤的修复治理提供理论支撑。【方法】开展土壤培养试验,分析Cd 污染土壤施用酸化材料后土壤 pH 值及有效态 Cd 含量的动态变化,探究土壤 pH 变化对 Cd 活性的影响;开展水稻盆栽试验,分析土壤酸化后水稻生物量、产量及其构成因素、水稻植株及稻米 Cd 含量的变化,探究土壤pH 降低对水稻产量、质量的影响。【结果】施用酸化材料能精准降低土壤 pH,使试验土壤形成一定的 pH 梯度。土壤 pH 值降低 0.33、0.67 个单位,土壤有效态 Cd 含量分别增加 0.04、0.07 mg/kg,增幅达 21.05%、36.84%,土壤有效态 Cd 和土壤 pH 之间呈显著的负相关关系。土壤 pH 降低导致水稻生长受到抑制,植株瘦弱,与对照相比,pH 4.77、5.11 处理的水稻地上部生物量分别降低 9.61%、2.48%。水稻有效穂数、穗实粒数、结实率随土壤 pH 降低而减少,导致 pH 4.77、5.11 处理的水稻产量较对照减少 11.58%、1.74%。土壤酸化致使重金属活化,导致水稻植株及稻米对 Cd 的富集能力增强,pH 4.77、5.11 处理植株 Cd 含量较对照分别增加 87.52%、1.13%,稻米 Cd 含量较对照分别增加 134.55%、165.45%。【结论】土壤 pH 影响 Cd 的形态,土壤酸化使 Cd 的生物有效性增加,土壤有效态 Cd 和土壤 pH 之间呈显著的负相关关系。土壤酸化使水稻生长受阻,地上部生物量降低,成穗数与实粒数减少,产量降低,同时亦加剧土壤 Cd 活性,使水稻对 Cd 的吸收和富集能力增强,被重金属污染的风险也相应增加。     

西南地区耕地复种指数变化特征和发展潜力分析

耕地复种指数是耕地利用集约程度的一个量化指标。基于1978～2007年统计资料,对西南地区耕地面积、农作物总播种面积、粮食播种面积和耕地复种指数的变化特征进行了分析,并采用最大复种指数与热量、水资源之间的定量化关系模型计算分析了该地区的复种指数理论潜力和可挖掘潜力。结果表明:1978年以来西南地区耕地面积不断下降,农作物总播种面积总体上呈上升态势,耕地复种指数也在缓慢上升。与此同时,西南地区粮食播种面积总体上在减少,粮食播种面积占农作物总播种面积的比重也不断减少。在现有基础上西南地区复种指数可挖掘潜力为36.1%,其中最大的是云南,其次是广西、四川、重庆和贵州,分别为45.2%、44.0%、42.0%、40.4%和25.0%。加强农业基础设施建设,提高农业机械化水平,发展多样化立体种植模式,是提高西南地区耕地复种指数的有效措施。     

甘肃张掖地区不同种植模式需水特征及作物系数分析

根据甘肃张掖2007年田间试验数据,利用Penman-Monteith公式和农田水量平衡法,计算了春小麦、春玉米、马铃薯三种单作种植模式的需水特征和作物系数。结果表明:不同种植模式需水量不同,充分灌溉下,春玉米需水量最大,各种植模式需水模比系数最大值均出现在作物生育后期;从全生育期作物系数平均值来看,春玉米(0.96)>春小麦(0.84)>马铃薯(0.83),作物系数最大值均出现在作物生育中后期,各种植模式作物系数在生育期内明显呈现"单峰"变化趋势。     

我国节水农业科技传播中的性别倾向与对策

针对我国农业现代化发展中的女性化趋势,从理论和实证两方面对节水农业科技传播中的目标群体、科技传播过程、收益群体、决策群体、女性社会地位、女性劳动行为、男性与女性对农作制度的关注点等进行了性别分析,总结了农村女性在节水科技选择中表现的行为特点,包括文化素质低于男性,更羞涩,时间更分散、更关注短期效益等。并从技术设计、推广方式、技术人员行为、模式筛选与政府作为等方面提出了对策。     

水分胁迫下施磷对潮土玉米苗期叶片光合速率、保护酶及植株养分含量的影响

水分胁迫是潮土区玉米苗期生长的主要限制性因素,本研究采用水磷二因素完全随机设计的盆栽试验,设水分胁迫(W_1,田间持水量的70%~75%)和充分供水(W_2,田间持水量的85%~90%)2个水分处理;磷素处理设对照不施磷(P1)、施磷0.05 g·kg~(-1)土(P2)、0.10 g·kg~(-1)土(P3)、0.15 g·kg~(-1)土(P_4)和0.20 g·kg~(-1)(P5)5个处理,研究水分胁迫下施磷对玉米苗期叶片光合特性、酶活性及养分吸收的影响,为潮土区农田水分和磷素合理施用提供科学依据。研究结果表明:水分胁迫(W1)降低了玉米苗期净光合速率(Pn),W_1较W_2叶片Pn平均降低了27.96%;显著提高了玉米苗期丙二醛(MDA)含量,平均提高41.93%,水分胁迫还降低了过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性。在W1条件下施磷达到P_2水平叶片Pn即显著提高27.56%,而在W_2条件下施磷量只有达到P_4、P_5高水平时Pn才显著提高,在W_1条件下施磷对MDA的抑制效果明显弱于W_2。W_1条件下施磷量在P3水平POD和CAT活性最高,而在W_2条件下POD和CAT活性在P4达到最大值。W_1条件下适宜的施磷量(P_2至P_4)可以增加苗期玉米植株氮磷含量,但对钾含量影响较小;在W_2条件下增施磷有利于植株氮磷含量的增加,但钾素含量出现降低。综上,适宜的施磷量对潮土玉米苗期水分胁迫有一定的补偿作用,在本试验条件下,P_3处理在水分胁迫下更利于光合产物积累和玉米苗期抗逆性提高。     

新疆玛纳斯河流域棉田土壤有机碳含量时空分异规律

玛河流域棉田土壤有机碳的空间分异与连作棉田土壤有机碳变化的研究结果表明:由南至北在纬度梯度上有机碳总量随土壤粘粒含量的降低,砂粒含量的增大而呈下降趋势。HU-C和FA-C的变化趋势与总有机碳变化相近,HA-C在冲积扇缘有最大值,冲积平原下降,干三角洲呈增加趋势。H/F和Kos随纬度呈增长趋势。棉田土壤有机碳总量在秸秆还田技术下随连作年限的增加而提高,但主要增加了HU-C。H/F随连作年限呈下降趋势,在连作8年之后变为1。Kos在连作1~9年呈下降趋势,随后开始增长,8~9年是连作棉田土壤有机碳质量衰退的警戒值。     

双季杂交稻超高产品种搭配模式研究

以双季常规稻搭配(湘早籼45号-湘晚籼12号)为对照,采用田间小区试验方法,对T优705-湘丰优103(M1,早熟早稻-早熟晚稻)、金优974丰源优272(M2,中熟早稻-中熟晚稻)、金优402-T优6135(M3,迟熟早稻-迟熟晚稻)3种双季杂交稻搭配的早、晚稻生长发育和周年产量进行了研究.结果表明,各处理早、晚稻(整个生育期)叶面积指数表现为:M3＞M2＞M1＞CK.早稻分蘖盛期和齐穗期,各处理水稻地下部分干物质积累量表现为M1＞M3＞M2＞CK;灌浆期和成熟期,水稻植株的地上部分干物质积累量顺序为M3＞M2＞M1＞CK;晚稻齐穗期、灌浆期和成熟期,地下部分干物质积累量表现为M3＞M1＞M2＞CK.M1和M2处理早、晚稻生育期适宜,均有利于晚稻的安全齐穗,双季水稻总产量分别为16 189.3、15 494.7 kg/hm2,分别比对照增加25.01％、19.65％.由此可见,早、晚稻选择生育期适中的高产早、中熟品种搭配的栽培模式有利于保证双季水稻周年高产.     

东北地区粮食生产能力研究

运用生态区域法,计算东北地区主要粮食作物的光温生产潜力,得到该地区资源环境可能的理论最大单产.根据东北地区目前的实际生产能力,参考高产记录,综合考虑品种、农业投入和技术进步等因素,以及今后主要粮食作物发展趋势,对该地区粮食总体生产能力进行了评价.研究表明:目前东北地区粮食作物实际产量只有该区域气候生产潜力的20%～30%,未来15～20年内东北地区能够新增粮食0.25亿t,商品粮供应能力为3 000万t.在此基础上进行了商品粮基地的布局,并针对东北地区粮食生产存在的主要问题,提出相应的对策和保障措施.     

有机无机肥配施对新垦盐渍荒地玉米养分吸收利用的影响

在甘肃引黄高扬程灌区,设置了氮肥与有机肥配合施用对新垦盐渍荒地玉米产量和养分吸收利用的影响试验。结果表明：施肥能显著提高玉米籽粒产量,增幅在13.4%～168.8%,过量施用氮肥会对玉米叶片造成伤害,影响秸秆产量,肥料配施条件下无论是中氮（300 kg·hm^-2）还是高氮（600 kg·hm^-2）,有机肥的作用都非常突出。玉米植株的养分含量和养分吸收量均随施肥量的增加而显著提高,籽粒是吸氮和吸磷的主体,秸秆是吸钾的主体,有机无机肥配施能促进玉米对氮磷钾养分的吸收。本试验条件下,不同施肥处理的氮肥利用率为14.47%～20.74%,氮肥偏生产力为11.06～25.69 kg·kg^-1,氮肥农学效率为3.04～11.40 kg·kg^-1,氮肥生理效率为20.08～56.63 kg·kg^-1,总体都比较偏低,主要原因是有机肥当季利用率低,对氮素总量的贡献太小。     

粉垄耕作对黄淮海北部春玉米籽粒灌浆及产量的影响

【目的】在黄淮海北部引入一种称作“粉垄”的新型深土耕作措施,旨在解决由于连年旋耕所致的犁底层上移、耕层变浅,限制作物产量提高的现实问题。【方法】以旋耕和深松为对照,设置粉垄30 cm、粉垄50 cm、粉垄30 cm+地膜、粉垄50 cm+地膜等处理,探究其对春玉米灌浆和产量的影响。【结果】与旋耕和深松相比,粉垄利于水分入渗,增加了土壤贮水,改善了土壤水分供给,提高了春玉米的穗粒数和籽粒含水率;尽管灌浆渐增期不具有优势,且耕作深度越深,起始生长势和平均灌浆速率越低,但灌浆快增期和缓增期平均灌浆速率随耕作深度增加的优势突出;最终粉垄的百粒重和产量显著高于两对照。粉垄加盖地膜保存了更多水分,显著提高了穗粒数,灌浆渐增期灌浆速率便优势明显,且耕作深度越深,优势越明显,加之灌浆期延长,百粒重和产量显著高于未覆膜两处理。【结论】粉垄覆膜的新型耕作措施为打破犁底层、解决耕层变浅、促进作物增产提供了一种新的可行方法。