以小麦夏玉米高产田生态系统为边界,研究人工辅助能的结构与效率,用第一性产品为基准,计算产出能。结果表明:在高产田开放系统内,由于人工辅助能的增加,使自然能量的利用效率增加,产出的能量大于投入的人工辅助能;高产粮田的投能特点是以无机能投入为主。在物质循环的有机质平衡和N、P、K养分平衡研究中发现,以化肥为起步的技术投入对土壤有机质的积累有贡献,而不是削减;在高产水平下,有机肥对土壤有机质的增加贡献仍然很大。生产单位重量籽粒所吸收的养分N:P:K大体为3:1:3。

在河北省无极县壤土地上连续五年的不同施氮量定位试验研究的结果表明,在小麦玉米一体化生产中,土壤作物系统中作物对氮素的吸收和积累,土壤对氮素的积累以及氮素损失与施肥之间有密切关系。低水平施氮虽然氮的利用率高,但作物产量低,土壤养分被掠夺吸收;高水平施氮会造成作物对氮素的奢侈吸收而导致减产,土壤氮积累增加,淋溶损失增加,氮素利用率降低。按常年最高产量施氮量施入氮素,既能保持作物的持续高产,又不会造成作物对氮素养分的奢侈吸收和作物对土壤氮素养分的掠夺吸收,而且不会引起氮素在土壤中的大量积累或损失。五年试验结果显示,氮肥(包括有机氮)总利用率达76％,尿素氮总利用率达72％,土壤积累率小于5％,氮损失...

为探究冬小麦-夏玉米田蒸散量变化规律,利用大型称重式蒸渗仪系统研究了冬小麦-夏玉米田蒸散量周年、不同阶段和日变化,对蒸散量与净辐射等气象要素进行了回归分析。结果表明:年蒸散量四季分布不均,春、夏、秋、冬四季分别占1年的44%,32%,17%,7%,总体呈"M"型变化;冬小麦拔节-抽穗期和夏玉米拔节-抽雄期是1周年的2个蒸散高峰期,也是作物生长水分临界期和补充灌溉的关键期;农田日蒸散量呈抛物线型;气象要素对蒸散量的影响顺序为:太阳净辐射量>气温>降雨量,太阳净辐射量和气温对蒸散量有显著的影响。

为科学划分河南省适宜小麦和夏玉米两熟种植的不同生态区,利用26个有代表性的县(市)气候和土壤肥力资料及历年小麦和夏玉米平均产量等46个指标,提取出7个主成分,采用类平均法,进行聚类分区。结果表明,26个有代表性的县(市)可分为六大区:第Ⅰ区包括12个样本县(市),覆盖了河南省豫北和豫东的大部分地区和豫中的部分地区,可分为4个亚区;第Ⅱ区包括9个样本县(市),位于河南省中南部;第Ⅲ区包括偃师和济源两个样本市;Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3亚区和Ⅱ、Ⅲ区都是小麦和夏玉米两熟适宜种植区,Ⅰ-4亚区是小麦和夏玉米两熟次适宜种植区。第Ⅳ区仅包括温县,该区位于太行山的山前平原,热量资源较丰富,土壤肥沃,灌溉条件好...

目的针对黄淮海地区长期采用单一土壤旋耕作业存在的弊端,研究由秸秆覆盖深松、秸秆还田旋耕和秸秆还田深耕组成的不同轮耕模式对黄淮海两熟区农田的土壤改良效应。【方法】连续6年定位实施5种轮耕模式:连年旋耕(CRT,CK)、连年深松(CST)、连年深耕(CDT)、深耕/旋耕(DT/RT)和深耕/旋耕/旋耕(DT/RT/RT),研究各轮耕模式对冬小麦-夏玉米农田土壤三相比R值、土壤有机碳储量、全氮储量、土壤酶活性、土壤呼吸速率和作物经济效益的影响。【结果】轮耕模式、耕层深度、年份对土壤三相比R值、土壤有机碳储量、全

[目的]分析宁夏23年(1993—2016年)玉米和小麦干旱时空分布格局及演变趋势,探讨各县玉米和小麦的干旱风险成因及关键作用因子,以期为宁夏县级作物防旱抗灾工作提供科学依据。[方法]本文基于成灾综合评价法,从干旱对玉米和小麦种植的危险性、玉米和小麦在干旱环境下的暴露性、玉米和小麦种植在干旱胁迫下的脆弱性和区域农业抗旱能力4个方面选取指标构建作物干旱风险模型,利用1981—2016年气象数据资料及玉米、小麦生育期资料、玉米小麦产量和面积等数据,分析计算宁夏各地区的玉米和小麦的干旱风险。[结果] 23年间(1993—2016年)宁夏玉米和小麦干旱风险整体上呈逐步上升趋势,玉米干旱风险上升趋势明显,最高达到45%。而小麦干旱风险趋势较平缓,干旱风险水平在30%～40%之间。品种间的差异主要在于干旱危险性指数和暴露性指数间差异较大,玉米干旱暴露度高,生育期较长,潜在蒸散量大,降水无法供应生育期内的需水量,因而玉米干旱风险较大。从空间分布来看,小麦干旱风险高值区分布范围较广,由于小麦生育期在雨季初期,降水量较少,且种植面积大,因而受旱面积较大。各县(市)玉米和小麦危险性、暴露性指数权重均在0. 3以上,是导致玉米和小麦干旱风险较高的主要原因。[结论]因此调整种植比例,减少小麦的种植面积,加强农村脱贫,增加农民收入,是减少干旱危害的有效措施。

生态系统呼吸在陆地生态系统碳循环中占有重要地位,是碳循环中仅次于生态系统总初级生产力的第二大通量组分。除温度和水分外,生物因子对生态系统呼吸也有着重要的影响。生物因子往往与温度、水分有着相似的季节变化,并且温度还对这些因子有重要的影响,这加深了探讨生物因子对生态系统呼吸影响的难度。复种农田生态系统中生物因子与气象因子季节变化的非同步性为探讨生物因素对生态系统呼吸时间变异的影响提供了有利条件。利用华北平原冬小麦-夏玉米复种农田LAI的季节动态与温度的季节动态存在非同步性这一天然试验条件,本研究通过该农田生态系统连续两年的涡度相关通量观测数据,分析了温度和生物因子对该农田生态系统呼吸季节及年际变化...

为评估AquaCrop模型在黑龙港流域模拟冬小麦-夏玉米水分利用与作物产量的适用性,根据田间试验数据和FAO提供的参数值,对AquaCrop模型进行模型非保守性参数的本地化校准和验证。结果表明,AquaCrop模拟冬小麦冠层覆盖值和实测值的归一化均方根误差(NRMSE)为15.90%,模拟产量与实测产量之间的NRMSE为4.23%;模拟夏玉米冠层覆盖值和产量值与相应实测值之间的NRMSE分别为11.59%和11.69%。本研究校准所得参数对黑龙港流域典型站点有较好的适应性,校验后的AquaCrop可以用于黑龙港流域冬小麦-夏玉米水分管理、产量潜力等相关研究。

为了充分利用周年光热资源,确定河北平原冬小麦适宜播期和夏玉米适宜收获期,在河北藁城进行了冬小麦夏玉米周年试验。冬小麦采用播期×品种二因子裂区试验,夏玉米采用均匀试验设计,研究了小麦产量对播期和冬前积温、玉米产量对收获期的响应特点。结果表明,冀麦585和金禾9123对播期不敏感,适播期较长,冬前≥0℃积温分别在324～560℃和362～566℃均可获得较高的小麦产量。根据藁城多年积温数据,该积温下限对应的日期为10月20日左右。夏玉米产量与播期、收获期均呈线性关系,而不同年份播期和收获期对产量的影响程度不同。玉米生育后期平均气温高于有效灌浆温度(16℃)的截止日期为10月17日,假如玉米收获期由农民传统的9月22日推迟至10月17日,积温可增加476,100℃积温可增产527. 7 kg/hm~2,玉米可有2 511. 9 kg/hm~2的增产潜力。可见,小麦推迟播种时间、玉米延迟收获时间是发挥两季作物均衡增产的重要措施,玉米收获期最晚推迟至10月17日,小麦播种期最晚推迟至10月20日。

在冬小麦 -夏玉米两熟模式基础上开发的冬小麦 /春玉米 /夏玉米多熟间套模式 ,具有较高的生产潜力和资源利用效率 ,其单产水平和光热资源利用率提高 2 0 %多 ,是农田在吨粮基础上实现高产再高产的一种新尝试。该模式实现高产的关键是充分利用间套作复合群体高强度的纳密功能 ,并形成一个高光效的群体结构 ,使复合群体的受光改善和截光能力增强。从栽培技术角度 ,确定适宜的品种组合和田间配置 ,解决好春玉米的早播早熟是该模式成功应用的关键

【目的】黄淮海地区是中国粮食主产区之一,但农业生产中旱涝频繁发生,同时还存在土壤紧实、耕层变浅和土壤蓄水保墒能力低等问题,严重影响了该区的粮食生产。耕作方式和秸秆还田作为农业生产中两项重要的技术措施,对改善土壤结构、提高土壤蓄水能力和水分利用效率有显著作用。本文旨在探索耕作方式、秸秆还田以及二者交互对冬小麦-夏玉米耗水特性和水分利用效率的影响,为优化黄淮海地区的土壤耕作方式提供依据。【方法】采用土壤耕作方式与秸秆还田相结合的方法,设置常规耕作+秸秆还田、常规耕作+无秸秆还田、深耕+秸秆还田、深耕+无秸秆还田、深松+秸秆还田、深松+无秸秆还田6个处理,研究耕作方式与秸秆还田对冬小麦-夏玉米一年两...

【目的】探讨不同品种冬小麦秸秆、秸秆覆盖量和覆盖方式对夏玉米生长发育和产量的影响。【方法】于2012年在陕西关中一年两熟典型地区,采用随机区组设计,选用小偃22和小偃216 2个冬小麦品种秸秆,设秸秆混入耕层、秸秆带状覆盖、秸秆全面覆盖3种秸秆还田方式,以及4 500,7 500和10 500kg/hm2 3个秸秆还田量,以秸秆不还田为对照,于夏玉米幼苗期和发育中期测定株高、茎粗、次生根数、叶片颜色、单株干质量,并于成熟期测定株高、穗位高及产量构成因素,研究各处理对夏玉米生长发育及产量的影响。【结果】2012年夏玉米播种后由于较长时期干旱少雨,冬小麦秸秆覆盖的保墒作用大于其化感作用,各秸秆还田...

为合理利用秸秆资源,减少氮肥施用量,在前作油菜秸秆全量还田下,以玉米郑单958为材料,设置2个施氮水平N1(当地常规施氮)和N2(减氮20%),并配施不同秸秆腐熟剂T0(不配施)、T1(大华酵素菌速腐剂)、T2(宁粮牌秸秆速腐剂)、T3(九业牌秸秆腐熟剂),研究不同处理对夏玉米生长、产量及品质的影响。结果表明:配施秸秆腐熟剂和减氮能缩短夏玉米生长发育周期1～4d;所有处理叶面积指数均在吐丝期达到最大值,配施秸秆腐熟剂处理的叶面积指数均高于未配施秸秆腐熟剂处理的;施氮量过高会降低夏玉米叶面积指数;配施秸秆腐熟剂对于夏玉米干物质量积累有促进作用,且N1T2处理的促进效果最为明显,完熟期达到14 342.89 kg/hm~2;N2T3处理夏玉米产量比N1T0的提高了10.88%;配施秸秆腐熟剂有利于提高夏玉米籽粒蛋白质和游离氨基酸含量;减氮增加了夏玉米籽粒的可溶性糖含量,降低了游离氨基酸含量。

为合理利用秸秆资源,减少氮肥施用量,在前作油菜秸秆全量还田下,以玉米郑单958为材料,设置2个施氮水平N1(当地常规施氮)和N2(减氮20%),并配施不同秸秆腐熟剂T0(不配施)、T1(大华酵素菌速腐剂)、T2(宁粮牌秸秆速腐剂)、T3(九业牌秸秆腐熟剂),研究不同处理对夏玉米生长、产量及品质的影响。结果表明:配施秸秆腐熟剂和减氮能缩短夏玉米生长发育周期1～4d;所有处理叶面积指数均在吐丝期达到最大值,配施秸秆腐熟剂处理的叶面积指数均高于未配施秸秆腐熟剂处理的;施氮量过高会降低夏玉米叶面积指数;配施秸秆腐熟剂对于夏玉米干物质量积累有促进作用,且N1T2处理的促进效果最为明显,完熟期达到14 342.89 kg/hm~2;N2T3处理夏玉米产量比N1T0的提高了10.88%;配施秸秆腐熟剂有利于提高夏玉米籽粒蛋白质和游离氨基酸含量;减氮增加了夏玉米籽粒的可溶性糖含量,降低了游离氨基酸含量。

【目的】科学客观评价秸秆直接还田的综合效应,对提高秸秆资源利用率、促进农业绿色可持续发展意义重大。本研究在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟区设置大田定位试验,探究不同基因型夏玉米对秸秆还田量的响应,为该区秸秆还田技术的综合评价和秸秆还田量的优化提供依据。【方法】试验于2017年10月至2018年10月在河南原阳进行,采用裂区试验设计,设置秸秆还田量和基因型两个因素。秸秆还田因素为主区,设置4个秸秆还田量处理,分别为秸秆不还田(S0)、半量秸秆还田(S1)、全量秸秆还田(S2)和倍量秸秆还田(S3);基因型为副区,供试品种分别为浚单20(XD20)和郑单958(ZD958)。分析2个品种在不同秸秆还田量处理下叶面积指数(LAI)、干物质积累与转运、产量性状的差异。【结果】与秸秆不还田处理相比,秸秆还田能维持玉米花后较高的叶面积指数,且基因型与秸秆还田量间存在显著的交互作用。玉米开花期,XD20和ZD958的LAI均随秸秆还田量的增加而增加,在S3处理下最高。玉米成熟期,XD20和ZD958的LAI降幅随秸秆还田量增加而呈先降后升的趋势,XD20在S1处理下最低,ZD958在S2处理下最低;且2个品种成熟期LAI随秸秆还田量增加呈先升后降的趋势,XD20在S1处理下最高,ZD958在S2处理下最高。花后较高的叶面积指数有利于玉米花后维持较高的干物质生产能力,从而显著提高花后干物质积累量,优化干物质积累与分配特性。基因型和秸秆还田量互作显著影响花前营养器官的干物质转运量(DMR)和转运率(DMRE)、花前干物质转运对籽粒干物质积累贡献率(DMRCG)、花后干物质积累量(DMAA)及其对籽粒干物质积累贡献率(DMAACG)。随秸秆还田量增加,XD20花前营养器官(茎鞘+叶片)的DMR、DMRE和DMRCG呈先降后升趋势,均在S1处理下最低,而花后DMAA和DMAACG则呈先升后降趋势,均在S1处理下达到最高值;ZD958花前营养器官(茎鞘+叶片)的DMR、DMRE和DMRCG以及花后DMAA均呈先升后降趋势,均在S2处理最高。玉米花后干物质积累量的增加,有利于增加粒重,进而提高籽粒产量。与S0处理相比,S1、S2和S3处理均提高了玉米籽粒产量,但玉米籽粒产量并未随着还田量的增加而持续增加;XD20在S1处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理3.5%—17.7%,ZD958在S2处理下2年籽粒产量最高,2年平均高于其他处理0.4%—16.8%。【结论】在黄淮海冬小麦-夏玉米一年两熟潮土区,适量秸秆还田可延缓玉米生育后期叶片衰老进程,优化玉米干物质积累与分配特性,提高花后干物质积累量,增加粒重,进而提高玉米籽粒产量。但不同基因型玉米对秸秆还田量的响应有很大差异,在推广秸秆还田时,不仅要考虑秸秆还田量,还要考虑作物遗传因素对秸秆还田效应的影响。