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1.
采用模拟增降温法研究了温度变化对麦田地温、土壤水分变化和水分利用效率的影响。结果表明:模拟增温麦田、降温麦田在全生育期5 cm平均地温分别较常规麦田平均升高0.85℃和降低2.57℃,其中模拟增温麦田的增温效应以冬季>秋季>春季,模拟降温麦田的降温效应以春季>秋季>冬季;模拟增温麦田、降温麦田在全生育期5 cm土层的平均容积含水率分别较常规麦田降低3.76%、提高4.84%。对模拟增温麦田、降温麦田和常规麦田0-200 cm土层水分变化研究表明,模拟增温麦田和常规麦田(除成熟期外)各生育期的贮水量均低于模拟降温麦田;全生育期0-200 cm土层土壤耗水量模拟增温麦田大于模拟降温麦田和常规麦田,其中0-100 cm土层耗水量占0-200 cm土层耗水量的比例模拟增温麦田(55.72%)和常规麦田(55.14%)均低于模拟降温麦田(63.45%),而100-200 cm土层耗水量占0-200 cm土层耗水量的比例模拟增温麦田(44.28%)和常规麦田(44.86%)麦田均高于模拟降温麦田(36.55%);水分利用效率模拟增温麦田低于常规麦田和模拟降温麦田。研究结果可为气候变暖对小麦生产系统的影响提供理论依据和技术支撑。 相似文献
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麦稻两熟地区不同埋深对还田秸秆腐解进程的影响 总被引：26，自引：1，他引：26
为探讨稻麦两熟地区还田秸秆的腐解进程,用尼龙网袋法研究了麦稻秸秆不同埋深(0、7、14.cm)对还田秸秆腐解及C/N比的影响。结果表明,在麦田,埋深14.cm的秸秆腐解速度最快,覆盖在表层较慢。稻田由于有水层的作用和高温高湿的环境,秸秆腐解比麦田快,覆盖在表层比埋入土中的略慢。麦季稻秸覆盖还田一季后秸秆残留率在60%左右,埋入土中的残留率在40%左右;稻季麦秸覆盖还田一季后秸秆残留率在25%左右,而埋在土中的残留率在20%左右。随着还田秸秆的腐解,秸秆含氮量逐渐增加,全碳含量下降,秸秆C/N比降低。麦季稻秸覆盖C/N比较高,而稻季麦秸覆盖的C/N比较低。一季后麦田稻秸的C/N比平均在30左右,稻田麦秸在15以上,比土壤腐殖质的C/N比高,说明种植一季作物后,还田的秸秆尚未完成腐殖化过程。 相似文献
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采用密闭箱/气相色谱法对中国科学院山东禹城实验站的麦田CH4通量进行观测,研究了土壤CH4通量、光照和遮光情况下的土壤-植物系统CH4通量,及植物、光照等因素对CH4通量的影响.试验采用小暗箱测定土壤CH4通量,采用暗箱和明箱测定土壤-植物系统CH4通量,同步观测了生物量、5 cm土壤温度、土壤水分及土壤NH4+含量.结果表明,麦田土壤和土壤-植物系统CH4通量均无明显的日变化,但季节变化显著;小麦的存在使土壤-植物系统CH4通量的季节波动加剧;小麦植株和光照促进麦田土壤-植物系统对CH4的吸收.此外,本研究发现在野外观测中,采用明箱覆盖土壤以及植物进行观测更能真实反映有植被覆盖的地表CH4通量状况. 相似文献
4.
根据麦田微气象测定资料，用梯度法和地表面能量平衡议程计算感热通量和潜热通量，热通量测定仪的实测值相比较，其结果非常一致。麦田能量传输主要央潜热通量和感热通量，而以潜热通量的方式为主，在有植被覆盖的麦田里潜热通量数值数普遍麦茬田。这为计算田间能量平衡提供一个有效途径。 相似文献
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介绍了华北地区冬小麦—夏玉米轮作一年两熟中秸秆还田的方式、现状。采用实地调查、文献资料查阅和专家走访等研究方法,总结和分析了华北地区小麦、玉米秸秆直接还田存在的相对还田量大、秸秆粉碎质量差、秸秆与土壤混合不匀、麦田病虫害加重及还田机械部件磨损严重等问题。并提出了小麦秸秆全量还田、玉米秸秆还田与收集利用并重、夏玉米秸秆及时粉碎还田、土壤轮耕、麦田施尿素调节C/N、造墒播种防病治虫、政府补贴推动等措施。为华北地区小麦、玉米秸秆还田技术的机理研究和推广应用提供参考。 相似文献
6.
土壤水分条件对冬小麦耗水的影响 总被引：4，自引：1，他引：4
本文通过田间大型土柱试验，研究了在不同供水条件下，冬小麦各生育期的麦田耗水水平和根层土壤水分动态；麦田耗水量与冬小麦的生物产量，经济产量之间的关系及水分利用效率。 相似文献
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2010/2011年度冬季气候对农业生产的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
2010/2011年度冬季（2010年12月-2011年2月）,平均气温、降水量及日照时数均与常年同期接近,光温条件总体有利于冬小麦、油菜等作物安全越冬和生长。2010年秋季麦田底墒良好,且冬前灌溉范围较大,仅部分灌溉条件较差的麦田出现不同程度的干旱,冬小麦安全越冬受到不利影响;季末冬麦区出现明显降水,大部地区旱情缓解,利于冬小麦返青生长。南方大部冬季中前期多降温、雨雪过程,部分地区出现冻害、寒害,后期光热条件良好,利于冬作物生长和春播。 相似文献
8.
麦田秸秆覆盖的节水增产效应 总被引：12，自引：3，他引：12
根据河南商丘实验区地下水资源和降水量日益减少的现状,开展了以减少土壤表面水分蒸发,提高水分利用效率为目的的农业节水田间试验.研究结果表明,麦田秸秆覆盖具有明显的节水增产效应.在相同灌溉水量(600m~3/hm~2)的情况下,盖秸麦田较未盖秸的增产小麦658.5kg/hm~2,每立方灌溉水的利用效率提高1.5倍左右;在湿润年份,采取秸秆覆盖栽培加补充灌溉1水(600m~3/hm~2),可达到充分灌溉(2700m~3/hm~2)麦田的产量水平,每m~3水的利用效率约提高3.6倍. 相似文献
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从农田水量平衡出发，把彭曼公式和桑斯维特水分区划方法结合起来，利用基本气象资料，计算了晋东南地区冬小麦需水量，土壤有效水分储存量，麦田实际耗水量，据此分析了本区旱地麦田水分盈亏状况，结果表明，本地区麦田水分供求很不协调，季节干旱明显，尤其是４－５月小麦需水关键期水分亏缺严重，对冬小麦生产发育和产量形成影响很大，根据水源情况，因地因时制宜，适时早浇一次拔节水，是本区小麦高产稳产的重要措施之一。 相似文献
11.
农业灌溉用水是中亚地区最主要的水资源利用方式,灌溉用水量的变化直接影响中亚地区水资源消耗量,进而影响水资源管理和配置。作物需水量是衡量农业灌溉用水量的直接指标,为此本文以中亚主要作物棉花和冬小麦为研究对象,分析了2006—2015年中亚地区灌溉农业用地,以及棉花和冬小麦的需水量变化,并利用CA_Markov方法预测了2030年灌溉农地的变化,进而分析了未来中亚地区农业需水量的状况。研究表明,2006—2015年,中亚地区灌溉农田面积总体增加492km~2,其中哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和土库曼斯坦均有所增加,但塔吉克斯坦和乌兹别克斯坦有所减少。2006—2015年,棉花需水量只在土库曼斯坦和哈萨克斯坦东部地区显著增加(2.5～4.3 mm·a~(-1)),在吉尔吉斯斯坦显著减少,并且是唯一呈现总体减少趋势的国家。冬小麦需水量在土库曼斯坦明显增加(10.0mm·a~(-1))。至2015年,土库曼斯坦的棉花总灌溉水量增幅最大(3.44%),其他4个国家变化较小。中亚五国冬小麦的总灌溉水量均呈上升趋势; 2030年,土库曼斯坦是唯一灌溉农业用地增加的国家,棉花和冬小麦的总灌溉水量均明显增加,棉花灌溉水量增加约28km~3,冬小麦增加约17 km~3。 相似文献
12.
本研究采用地下水足迹分析方法,以华北平原传统冬小麦-夏玉米两熟区河北省吴桥县为例,开展冬小麦、夏玉米两熟复种体系农业地下水资源消耗研究,在此基础上分析了不同作物地下水足迹对地下水资源的影响,以期为华北平原地下水超采区种植结构调整提供理论依据。研究结果表明,自1949年以来,吴桥县冬小麦地下水足迹均高于夏玉米,历年冬小麦和夏玉米的地下水足迹均值分别为89.02 km~2和29.84 km~2。从变化趋势来看,吴桥县冬小麦和夏玉米的地下水足迹均呈波动上升的趋势。而作物地下水足迹胁迫指数(GF/Aaq),冬小麦基本处于中等程度胁迫(0.1GF/Aaq1),夏玉米绝大多数年份处于较轻程度胁迫(0.01GF/Aaq0.1),但两种作物胁迫指数近年来不断增加。对该区域其他作物地下水足迹计算结果表明,夏花生和马铃薯的每平方米地下水足迹较低,分别为2.08×10~(-7)km~2和1.94×10-7 km~2,且两者的每平方米地下水足迹胁迫指数在被比较作物中同样最低,分别为3.57×10~(-10)和3.34×10~(-10)。根据作物比较认为传统冬小麦-夏玉米种植模式可以通过在农作制度调整过程中将花生、马铃薯作为替代作物引入到当地的种植结构中,可在一定程度上减少对地下水资源的消耗,从而缓解区域环境中的地下水资源压力。因此,为改善华北平原农业地下水资源的利用状况,可以通过调整作物种植结构,增加低耗水作物与主粮作物复种轮作的面积有效控制地下水资源的开采,实现农业的可持续发展。 相似文献
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无人机搭载数码相机航拍进行小麦、玉米氮素营养诊断研究 总被引：5，自引：2，他引：3
精准施肥是减少农业面源污染的重要技术之一,而土壤养分测试与作物营养诊断是其实施的技术保障,特别是在农业规模化经营方式下,急需发展快速、经济、无损的作物氮素营养诊断技术。本文在应用数字图像进行冬小麦、夏玉米氮素营养诊断研究的基础上,将数码相机搭载到无人机上,利用无人机航拍技术采集作物冠层数字图像,研究不同航拍高度下冠层图像相关色彩参数反演冬小麦和夏玉米氮素营养状态的差异,以确定适宜的航拍高度与敏感的色彩参数,建立利用无人机航拍数字图像诊断冬小麦和夏玉米氮素营养状态模型。研究结果表明:在冬小麦拔节期适宜的航拍高度是16 m,敏感的色彩参数是可见光大气阻抗植被指数(VARI),诊断模型为:冬小麦茎基部硝酸盐浓度=2.103 4e18.874VARI;夏玉米大喇叭口期适宜的航拍高度是50 m,敏感色彩参数是蓝光标准化值[B/(R+G+B)],诊断模型为:夏玉米第1完全展开叶叶脉硝酸盐浓度=1.526?1032?[B/(R+G+B)]50.445。依据建立的航拍方法与诊断模型,分别对冬小麦、夏玉米进行了氮素状态监测的验证,结果表明诊断结果与冬小麦、夏玉米实测数据的决定系数分别为0.80和0.85,且均在P0.01水平显著相关。最后将研究结果进行应用,生成了冬小麦、夏玉米氮肥追肥作业图。利用无人机搭载数码相机对冬小麦、夏玉米进行氮素营养诊断简单、可行,但仍有一些技术细节需要完善,以提高该技术的实用性。 相似文献
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气候变化对四川盆地主要粮食作物生产潜力的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
基于四川盆地1961—2018年63个气象台站的逐日气象资料和1981—2018年46个农业气象观测站的主要粮食作物(水稻、玉米和冬小麦)生育期资料,利用逐级订正的方法计算作物气候生产潜力,分析太阳辐射、气温、降水及气候变化对四川盆地主要粮食作物气候生产潜力的影响,研究旨在为提高区域农业生产力并保障农业可持续发展提供科学依据。结果显示:1961—2018年四川盆地作物多年平均气候生产潜力的分布为水稻由西向东递增,玉米在盆地北部和西南偏高、其他地区偏低,冬小麦南北高、中部低。辐射量减小对3种作物气候生产潜力的影响为负效应;平均气温升高对作物气候生产潜力的影响为正效应;降水量变化是作物气候生产潜力变化出现空间差异的主要原因,降水量增加对作物气候生产潜力的影响为正效应,而降水量减少为负效应。气候变化对水稻气候生产潜力的影响在盆地西南部和北部的部分地区为正效应,其余地区为负效应;气候变化对玉米气候生产潜力的影响在盆地南部和东部的部分地区为正效应,其余地区为负效应;气候变化对冬小麦气候生产潜力的影响在盆地东北部的部分地区为负效应,其余大部地区为正效应。总体来看,气候变化对四川盆地冬小麦气候生产潜力的影响最大,为9.9kg·hm~(-2)·a~(-1),而对玉米和水稻的影响分别为-1.4 kg·hm~(-2)·a~(-1)和0.5 kg·hm~(-2)·a~(-1)。为了适应气候变化,四川盆地应选育光合效率高和抗旱性强的作物品种,并加强农田管理,以提高农业生产水平并保障粮食安全。 相似文献
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Economic conditions are forcing farmers to grow crops with high revenue leading to cereal-dominated crop rotations with increasing risk due to unfavourable preceding crops or preceding crop combinations. Based on a long-term field trial (1988–2001) with 15 different rotations including winter oilseed rape (OSR), winter wheat, winter barley, spring peas and spring oats, the effects of different preceding crops, pre-preceding crops and crop rotations on the grain yield of mainly OSR, winter wheat and winter barley were quantified. In the subsequent 2 years (2001/2002 and 2002/2003), winter wheat was grown on all plots in order to test the residual effects of the former crops (as preceding crops in 2002 and as pre-preceding crops in 2003) and crop rotations on growth, grain yield and yield components.Unfavourable preceding crops significantly decreased yield of OSR, wheat and barley by 10% on average, however, with a large year-to-year variation. In addition, break-crop benefits in both crops, wheat and OSR, persisted to the second year. Wheat as preceding crop mainly decreased the thousand grain weight, and to a lesser extent, the ear density of the subsequent wheat crop. The amount of wheat yield decrease negatively correlated with the simple water balance (rainfall minus evapotranspiration) in May–July. In 2001/2002 and 2002/2003, the preceding crop superimposed the crop rotation effects, thus resulting in similar effects as observed in 1988–2001.Our results clearly reveal the importance of a favourable preceding crop for the yield performance of a crop, especially wheat and OSR. 相似文献
16.
Yields of wheat and soil carbon and nitrogen contents following long-term incorporation of barley straw and ryegrass catch crops 总被引：4，自引：0，他引：4
Abstract. Three successive crops of winter wheat were grown on a sandy loam to test the residual effect of long‐term annual incorporation of spring barley straw at rates of 0, 4, 8 and 12 t ha?1, and ryegrass catch crops with or without additions of pig slurry. Soil receiving 4, 8 and 12 t ha?1 of straw annually for 18 years contained 12, 21 and 30% more carbon (C), respectively, than soil with straw removal, and soil C and nitrogen (N) contents increased linearly with straw rate. The soil retained 14% of the straw C and 37% of the straw N. Ryegrass catch‐cropping for 10 years also increased soil C and N concentrations, whereas the effect of pig slurry was insignificant. Grain yield in the first wheat crop showed an average dry matter (DM) increase of 0.7 t ha?1 after treatment with 8 and 12 t straw ha?1. In the two subsequent wheat crops, grain yield increased by 0.2–0.3 t DM ha?1 after 8 and 12 t straw ha?1. No grain yield increases were found after 4 t straw ha?1 in any of the three years. Previous ryegrass catch crops increased yields of wheat grain, but effects in the third wheat crop were significant only where ryegrass had been combined with pig slurry. Straw incorporation increased the N offtake in the first wheat crop. In the second crop, only 8 and 12 t straw ha?1 improved wheat N offtake, while the N offtake in the third wheat crop was unaffected. Ryegrass catch crops increased N offtake in the first and second wheat crop. Again, a positive effect in the third crop was seen only when ryegrass was combined with slurry. Long‐term, annual incorporation of straw and ryegrass catch crops provided a clear and relatively persistent increase in soil organic matter levels, whereas the positive effects on the yield of subsequent wheat crops were modest and transient. 相似文献
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Nitrogen and carbon mineralization of surface-applied and incorporated winter wheat and peanut residues 总被引：1，自引：0，他引：1
Ke Jin Steven Sleutel Stefaan De Neve Donald Gabriels Dianxiong Cai Jiyun Jin Georges Hofman 《Biology and Fertility of Soils》2008,44(4):661-665
Laboratory incubation experiments were conducted to study the C and N mineralization dynamics of crop residues (fine roots
and straw) of the two main crops (winter wheat and peanut) in the Chinese Loess Plateau under different ways of incorporation.
The C mineralization patterns of the soil amended with winter wheat residues differed greatly, and the highest C mineralization
was observed in the treatment with winter wheat straw incorporated (39% of the total added C mineralized). The way of straw
placement had only a minor effect on the pattern of C mineralization for peanut. Generally, winter wheat residues showed a
stronger immobilization than peanut residues during the incubation period, without any net N release. Winter wheat straw incorporated
showed the strongest N immobilization with 35 mg kg−1 (equivalent to 27% of added N) immobilized at the eighth week. This study indicated that retaining crop residues at the soil
surface in the dry land soils of the Chinese Loess Plateau is beneficial for C sequestration. It also showed that N immobilization
occurs only during a limited period of time, sufficient to prevent part of the mineral N pool from leaching, and that net
N mineralization can be expected during the subsequent cropping season, thus enhancing synchronization of N supply and demand. 相似文献
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环渤海低平原农田多水源高效利用机理和技术研究 总被引：7，自引：5，他引：2
淡水资源严重匮乏是影响环渤海低平原粮食生产可持续发展的重要限制因素。本文针对该区粮食生产中水分利用效率低、提升潜力巨大,同时该区浅层微咸水资源和降水资源较丰富的现状,以中国科学院南皮生态农业试验站最近3年试验研究结果为基础,综述了在挖掘咸水利用潜力、提高雨水和灌溉水利用效率方面研究工作进展。针对冬小麦夏玉米一年两作种植,研究结果显示品种间产量和水分利用效率(WUE)差异显著,最高和最低品种差异达20%左右,通过选用节水高产品种可显著提升产量和WUE;冬小麦通过拔节期灌溉关键水,在促进地上部生物量积累同时,显著促进地下根系生长,使冬小麦充分利用土壤储水,实现限水灌溉下稳产高效;夏玉米通过缩小行距增大株距的缩行匀播,可提升夏玉米苗期单株作物根系所占土壤体积空间,增加水分养分对作物的有效性,提高夏玉米成苗率和苗期所截获辐射量,比常规种植产量提高10%左右;冬小麦在拔节期利用含盐量不大于4 g×L~(-1)的浅层微咸水替代淡水灌溉,产量与淡水灌溉相同;浅层微咸水替代淡水灌溉并配套土壤有机质提升技术和利用夏季降水淋盐,可实现微咸水灌溉下周年土壤盐分平衡。通过上述措施实施,实现以咸补淡、以淡调盐、多水源互补高效利用,在不影响作物产量条件下可节约深层淡水资源,促进区域灌溉农业可持续发展。 相似文献
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准确量化分析地气之间的物质和能量交换对于水资源管理和农业可持续发展是十分重要的。能量平衡闭合是评估观测数据准确性和分析地表能量平衡的一个重要的评价指数。本研究利用开路涡度相关系统和全要素自动气象站对华北平原典型冬小麦农田生态系统2013—2014年度的能量通量及常规气象要素进行了连续观测,分析了冬小麦农田各能量通量的日变化和年变化特征,计算冬小麦在4个生育时期(出苗期、越冬期、拔节期和灌浆期)的能量闭合和波文比。结果表明:在日尺度上,选取的4个生育时期净辐射和各能量分量的日变化趋势均为单峰二次曲线,净辐射、显热通量和潜热通量的峰值出现在12:00—13:00,土壤热通量的峰值出现在14:00—15:00。在年尺度上,净辐射和潜热通量的变化趋势较为一致,均在越冬期达到最低值114.51 W·m~(-2)和13.47 W·m~(-2),而在灌浆期达到最大值327.02 W·m~(-2)和116.56 W·m~(-2)。选取的4个生育时期的代表性观测日期能量闭合良好,能量闭合率分别为0.49、0.77、0.81和0.76。4个生育时期内波文比值日变化趋势均呈倒"U"型,出苗期波文比在14:00达到最大值2.12;越冬期、拔节期和灌浆期在10:00左右达到最大值,分别为1.48、0.31和0.58。本文的定量化结果可为华北平原农田生态系统水热通量等研究提供依据。 相似文献
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In Northern Europe, cover crops are traditionally established before spring crops by undersowing, but some cover crops might also have an effect if preharvest sown before spring crops and even winter crops. The effects of cover crop sowing date, sowing technique and succeeding main crop on biomass production, N uptake, nitrate leaching and soil inorganic N were tested in lysimeters and in the field. Cruciferous cover crops (oil radish, white mustard) were sown preharvest by broadcasting into winter wheat in July and were allowed to grow until a following winter wheat was established in September. Other preharvest cover crops were left in place until late autumn. For comparison, the same cruciferous cover crops were established postharvest after light harrowing. Perennial ryegrass undersown in spring barley was also included. Aboveground N uptake in preharvest cover crops amounted to a maximum of 24 kg N/ha in September before sowing winter wheat. When left until late autumn, preharvest oil radish took up a maximum of 66 kg N/ha, and ryegrass and postharvest cover crops 35 kg N/ha. Preharvest establishment of cruciferous cover crops before a spring‐sown crop thus seems promising. The soil was depleted of inorganic N to the same extent in late autumn irrespective of cover crop type, sowing time and technique within winter wheat or spring barley. However, the reduction in nitrate leaching of preharvest cover crops incorporated after 2 months and followed by winter wheat was only half of that achieved by cover crops left until late autumn or spring. 相似文献