控制灌溉下三江平原稻田耗水量和水分利用效率研究

采用田测法对三江平原控制灌溉下稻田灌溉水量、耗水量、产量和水分利用效率进行了研究。实验采用控制灌溉Ⅰ、控制灌溉Ⅱ和淹灌3种灌水处理。结果表明：控Ⅰ灌、控Ⅱ灌和淹灌3种处理的总灌溉水量分别为344.1mm、319.4mm和467.4mm,与淹灌处理相比,控Ⅰ灌和控Ⅱ灌处理分别节省灌水26.4%和31.7%。在整个生育期内田测法测得的控Ⅰ灌、控Ⅱ灌和淹灌3种处理的耗水量分别为538.5mm、500.5mm和627.8mm,与淹灌处理相比,控Ⅰ灌和控Ⅱ灌处理分别节水14.2%和20.3%。控Ⅰ灌、控Ⅱ灌和淹灌3种处理的实际籽实产量分别为10 200 kg·hm^-2、10 500 kg·hm^-2和9 320kg·hm^-2,控Ⅰ灌和控Ⅱ灌处理分别增产9.4%和12.7%。控Ⅰ灌、控Ⅱ灌和淹灌3种处理的水分利用效率分别为1.89kg·hm^-3、2.10 kg·hm^-3和1.49 kg·hm^-3,控Ⅰ灌、控Ⅱ灌的WUE分别较淹灌增加26.9%和40.9%。对比分析结果表明,控制灌溉在节约水资源的同时还能提高产量,控Ⅱ灌的节水和增产效果都略优于控Ⅰ灌。图3,表4,参7。     

间套种植对根系土壤酶及养分复合系统的影响研究

通过池栽试验研究了玉米∥蚕豆、玉米∥鹰咀豆及3种单作作物生长盛期的根系空间分布特征,以及不同种植模式对土壤酶活性、养分含量空间分布的影响。结果表明,玉米∥蚕豆和玉米∥鹰咀豆地上生物量较对照均有不同程度的提高;0cm～30cm土层中玉米∥蚕豆根干重占总根重的比例较单作对照高10 78%,玉米∥鹰咀豆较对照低5 78%;根密度在垂直方向上可划分为4个类型区,0cm～20cm为高密度区、20cm～40cm为中密度区、40cm～60cm为低密度区、60cm以下为稀密度区;土壤酶活性可划分为4个层次:亚活跃层(0cm～10cm)、活跃层(10cm～30cm)、过渡层(30cm～40cm)和稳定层(40cm以下);根密度与土壤pH、有机质含量、全磷含量、全氮含量、有效磷含量呈显著或极显著相关。表3,参3。     

吉林省中西部地区玉米水分盈亏计算与增产潜力的分析 …

利用吉林省中西部２１个市县３０年（１９６１－１９９０年）５－９月份的平均降水量、蒸发量、土壤含水量资料,计算出玉米在生育期内逐月需水量及缺水量,计算了因缺水引起的玉米减产率,并以长春地区为例对不同时段的水分增产潜力进行初步分析,分析结果表明,吉林省中西部地区玉米生育前期大都表现为缺水,但西部地区缺水状况较中部地区更为突出。在这一时期增加该地区土壤的供水能力,可以较大幅度提高玉米产量。     

坡地和平地保护性耕作比较研究

对东北典型黑土区,比较研究了保护性耕作在坡耕地和岗平地对作物产量、土壤密度、水热状况的作用差异,以及保护性耕作在坡耕地的水保效应。结果显示：在大豆玉米轮作制下,实施免耕（NT）和少耕（RT）,较传统旋耕相比,坡耕地种植大豆,NT增产12.56%,RT减产0.94%;种植玉米,NT处理增产1.10%,RT减产14.80%。岗平地种植大豆,NT增产9.23%,RT增产4.80%,玉米NT、RT处理分别减产为22.60%和10.02%。坡耕地NT增加了耕层的土壤密度以及土壤质量含水量,降低了土壤耕层的温度,各处理之间的差异均小于岗平地。NT还降低了坡耕地水土流失的径流量和径流系数。     

东北半干旱区节水抗旱技术集成对玉米产量及水分利用率的影响

在黑龙江省甘南县种植玉米,研究坐水种、苗期补灌和垄向区田保水技术集成对玉米产量及水分利用效率的影响。在全生育期对土壤水分指标及玉米生育动态进行观测并对数据进行统计分析。结果表明:坐水、补水及区田对产量影响都显著,但水分与区田的交互作用不明显;区田对提高水分利用效率起到了较好的效果。3项技术集成在东北半干旱地区起到了增产、提高水分利用效率的作用。图6,表5,参7。     

河西绿洲灌区高产高效多熟种植模式筛选研究

通过带型、品种和种植方式组合筛选了适于绿洲灌区应用的"高产高效"种植模式,研究了不同模式的生产能力和生理生态特性。结果表明,小麦/玉米‖洋芋(-洋芋)和新型小麦/玉米模式具有明显的增产作用,三大模式平均产量高于传统"吨粮田"11%,其中"三种三收"模式增产增效更为显著,推广价值较高。试验同时得出影响复合群体产量的因子顺序是小麦品种>玉米品种>种植方式,组分产量的突破口主要在生理特性方面。参试模式中最优组合是A3B1C3。表5,参3。     

碳酸盐草甸土玉米配合施用磷锌效应研究

通过两年试验研究，揭示了东北北部碳酸盐草甸土磷、锌化学特征与玉米生长发育关系及磷、锌肥施用技术。在碳酸盐草甸土上，施磷可以明显提高土壤速效磷的含量，但同时抑制了土壤锌的有效性，使有效锌减少了22.7％—45.5％；施锌可以明显提高土壤速效锌的含量，但同时抑制了土壤磷的有效性，使有效磷减少了11.3％—17.9％。施磷可以明显提高玉米植株磷的含量，但同时抑制了玉米植株对土壤锌的吸收，植株锌含量减少了74.1％—92.4％；施锌可以明显提高玉米植株锌的含量和产量，产量可以提高19.68％，但同时抑制了玉米植株对土壤磷的吸收，使植株磷含量减少了26.0％—33.1％。适宜的磷、锌配施可以提高玉米产量，增产的幅度为9.32％—31.53％，磷、锌在土壤和玉米植株体内都有拮抗作用。表9，参7。     

寒地水稻节水增产技术模式的研究

通过在黑龙江省庆安县和平灌区水稻灌溉试验站进行的田间试验,研究了不同的灌溉方式、施肥量及栽培密度对同一品种水稻产量和节水量的影响。结果表明：控制灌溉Ⅱ技术较当地常规灌溉单产量提高6．4％,水分利用效率提高72．18％,节水64．04％;采用施肥量为B2水平、栽培密度为20穴·m-2的小区更容易获得较高产量,A3B：C2组合模式有利于水稻生长发育,达到了节水增产效果。图2,袁6,参5。     

太行山前平原地下水动态及超采原因分析

太行山前平原是中国华北平原的高产区域,多年平均530mm左右的降水量不能满足一年两熟（小麦－玉米）作物生长的需要,必须补充灌溉,灌溉主要靠开采地下水,但地下水连续超采已经导致水位的下降,每年下降1m以下,成为制约区域农业可持续发展的主要因素。造成地下水下降的主要原因是自50年代以来降水量减少了130mm;耗水作物－小麦种植面积的扩大;太行山区的侧渗补充减少和较低的作物水分利用效率。图7,表3,参7。     

施用生石灰对土壤酶活性及大豆产量的影响

在酸性土壤上施用生石灰对土壤酶活性及大豆产量的影响初步研究表明,在大豆各生育期内酸性磷酸酶和转化酶活性随土壤酸性变弱而受到抑制,而脲酶和过氧化氢酶活性却增强,大豆产量呈现出随生石灰施入量的增加而增加的趋势,各处理与对照相比增产1.0%~9.5%。经土壤酶活性与大豆产量的相关分析得出,酸性土壤改良后土壤酶活性提高,在酸性较强的土壤上种植大豆,施肥时配合一定量的生石灰对提高土壤肥力、增加大豆产量有良好的促进作用,但在实际生产中的施用量要根据具体情况而定。     

玉米不同垅作及群体结构对产量影响初报

以玉米三种垅作形式为主要内容,研究不同垅作的增产机制及相应的群体结构,提高玉米大面积连片种植的单产水平。试验表明大垅和大小垅种植方式具有保持和提高土壤温度、水分、抗旱抗涝的作用,同时适于密植,光能利用率高等老年,吡常规小垅玉米增产１４．０％－２２．８５。适宜密度６－７万株／hm^2。图３,表２。     

松嫩平原黑土区大垄种植制度研究

应用土壤肥水气热综合调控和光能转化利用原理,改０．６７ｍ小垄为１．３４ｍ大垄,建立两个大垄间隔一个小龙地的大小垄和大垄连片的垄体结构;调２垄上作物布局,形成早晚、高矮、阳阴搭配,宽窄行交错,有效地利用时间差和空间位的具有良好通风透光效能的作物群体布局。进行适于旱作农田轮作、施肥、耕作整体要求的玉米、大豆、矩菜、小麦大垄种植制度的试验研究,结果表明,玉米大小夺高产高效种植模式与常规小垄种植比较,粮食     

长期连作对大豆根际真菌主要类群的影响

在大豆长期定位试验区,取生育期内大豆连作16a、轮作、米豆迎茬和大豆连作1a根际土壤,调查真菌总数及其主要类群数量,探讨长期连作对大豆根际真菌主要类群的影响。试验结果表明,不同轮作系统大豆根际真菌总数从高到低依次为大豆连作1a〉米豆迎茬〉轮作〉大豆连作16a;青霉数量从高到低依次为大豆连作1a〉轮作〉米豆迎茬〉大豆连作16a;木霉数量在整个生育期内变化规律相差较大,木霉数量由高到低依次为米豆迎茬〉连作16a〉连作1a〉轮作;连作16a在苗期（V3）时镰孢菌数量最高,以后均低于轮作处理,鼓粒期（R5）和成熟期（R8）轮作镰孢菌数量最高。图4,参24。     

基于GIS的黑土区土壤有机质空间变化分析

通过长期历史数据的积累并结合空间数据,组建黑龙江省土壤养分GIS系统。在该系统的基础上利用常规统计学和地统计学的方法时黑龙江省黑土区土壤有机质进行了分析。分析表明,自第2次土壤普查以来,黑龙江省黑土区25个市县土壤有机质分别下降了1．43％～4．12％,平均每年下降0．06％～1．48％。以GIS为工作平台利用地统计学等先进方法分析区城土壤养分的空间分异特征时精准施肥、保护生态环境和优化农业生产管理有着重要的意义。图3,表1,参9。     

农业耕作土壤与人工经济林地土壤磁化率和质地特征对比

通过对关中东北部地区人工经济林地土壤（JJC2）和农耕地土壤（JJC1）磁化率与粒度分布特征的研究和对比．试图阐明土地利用方式对土壤发育过程的影响。结果表明：农业耕作土壤和人工林地土壤的磁性特征有着明显的差异;农耕地长期的耕作、污灌以及C4作物玉米的生长与秸秆焚烧等农业管理方式可以增大土壤风化成土作用强度,增加土壤的磁化率;土地利用方式对土壤粒度分布的影响显著,表层0～40cm,1年生作物农田土壤〈2μm和50μm～2000μm颗粒含量均高于人类活动干扰小的多年生园林土壤的含量;整个剖面耕地土壤和人工林地土壤〈2μm和50μm～2000μm颗粒含量变化差异均大于2μm～50μm颗粒变化。图1,表2。参14。     

果园土壤贮水量神经网络估算模型研究

利用神经网络对土壤水分进行预测时，一般需考虑多个因素（如气象因素和土壤特性等），需测量多种参数值。神经网络模型只以0～100cm范围内各层的土壤含水量为输入变量，对0～180cm土层的土壤含水量进行了预测，并与Biswas估算模式的预测结果进行了比较。结果表明：神经网络方法具有很高的预测精度，预测值的相对误差在-4．26％～3．22％；Biswas估算模式的预测效果较差，预测值的相对误差在-11．87％～7．95％。由此可见，该神经网络模型具有较强的便利性和实用性，可用于对本地区果园的土壤墒情进行估测。图8，表2，参14。     

绿洲灌区节水型种植模式评价与筛选

面对水资源严重短缺、农业可持续发展受限、生态环境逐渐恶化的现实,以武威市凉州区为例,运用综合评价方法从经济、社会、生态3个方面对现有主要种植模式进行了分析。结果表明,日光温室蔬菜、玉米/豌豆、制种玉米、小麦/玉米、大田玉米、马铃薯6种模式综合效益较好,但从水资源安全、高效利用、农业产业发展的更高层次要求来看,日光温室蔬菜、玉米/豌豆、制种玉米3种节水高效模式更为理想,适宜于西北内陆绿洲灌区应用,有利于实现节水、增收以及农业产业可持续发展目标。     

不同土地利用方式对黑土农田酸化的影响

以中国科学院海伦农业生态实验站黑土区的农田长期定位试验土壤（1989—2004）为研究对象，研究了长期不同土地利用方式对农田黑土pH值的影响。研究结果表明，长期连作促进土壤酸化，不同作物对土壤酸化的能力不同，玉米〉大豆〉小麦；降雨量影响土壤pH值，降雨促进土壤pH值升高，干旱降低pH值，wj〉w3〉w2〉W1；施肥种类同样也影响土壤pH值，长期不施肥料（CK），土壤pH值基本保持稳定，而施用大量化肥（NPK）土壤酸化强度很大，而配施有机肥（NPK＋OM）或与秸秆还田相结合（NPK＋SR），可以缓解施用化肥引起的土壤酸化。因此，通过调控的土地利用方式，可以稳定土壤pH值，保持土壤的持续生产力。图2，表2，参12。