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- 渭北旱塬果园生态系统水肥调控技术研究
- 作者： 索改弟 日期：2014-05-01 来源 ：西北农林科技大学 文献类型 ：学位论文 关键词：土壤水分 苹果 深层干燥化 聚水集肥控根技术 渭北旱塬 根系
- 描述：随着果业种植规模的持续扩大，种植年限的增加以及化肥等的大量投入，渭北地区果园生态系统出现了一些严重问题，如土壤水分调控能力下降，出现了深层干燥化；化肥施用量大，利用率低下，造成了硝态氮深层累积等。为此本研究针对果园水肥利用率问题，在运用地表覆盖技术对果树进行调控的基础上，将起垄和壤中人工防渗层相结合，提出“聚水集肥控根”调控措施，分析了不同试验处理的土壤水分、养分及根系生长状况，旨在为果业的持续发展提供依据。结果表明： （1）起垄（垄台地膜—秸秆双重覆盖，垄沟覆盖秸秆）不同位置的土壤储水量在年周期内呈现双峰曲线变化趋势，分别在9月和2月达到高峰。在同等的位置上，垄沟部分含水量高于对照，垄台部分含水量略低于对照。连续4年0～600cm土壤年平均含水量垄沟（23.3%）>对照（21.9%）>垄台（21.6%）。该技术改变了水分的空间分布，在0～200cm土层范围内，起垄措施含水量高与对照；200～600cm垄台土壤含水量明显降低，略低于对照；垄沟含水量整体较高，能有效缓解深层干燥化趋势，有利于果园生态系统的健康稳定发展。起垄措施可以有效提高枝条和叶片养分含量，增加苹果产量和水分利用效率，对优果率的改善也有一定作用，有助于提升果农经济效益。 （2）地膜—秸秆双重覆盖措施（地膜压玉米秆、地膜压短麦秆、长麦秆压地膜和地膜压长麦秆）均能增加苹果叶片和枝条的养分含量，提高产量和水分利用效率，改善品质。其中地膜压短麦秆处理为最佳覆盖模式。 （3）不同厚度（3cm和5cm）壤中人工防渗层（红粘土和垆土防渗层）均可有效减少或阻断土壤水分入渗，具有防渗效果，其中红粘土防渗层比垆土防渗层的防渗效果好。5cm厚红粘土防渗层的土壤容重最高，初始入渗速率（0.033mm·min-1）和稳定入渗速率（0.018mm·min-1）均最低，防渗效果最高，可有效提高上层土壤水分含量。 （4）壤中人工防渗层处理（处理F）和壤中人工防渗层+地表起坡聚流技术即“聚水集肥控根技术”（处理FL）均能提高0～40cm土壤储水量，连续3年平均储水量FL（88.8mm）﹥F（85.9mm）﹥CK（84.4mm）。 （5）将0～300cm土层分为0～40cm，40～60cm，60～80cm，80～140cm和140～300cm共5个土层进行分析：在丰水年，在20～40cm土层含水量最大，其中处理F（26.5%）和处理FL（26.2%）的年平均含水量已达到或超过田间持水量，分别高于对照14.9%和13.5%；在枯水年（2012年和2013年）处理FL土壤最大含水量出现在20～40cm（分别为23.2%，20.2%)，CK的最大值出现在40～60cm（分别为22.4%和19.7%)。 （6）壤中人工防渗层措施可以有效地阻断硝态氮的深层累积，处理F和处理FL的硝态氮含量显著低于对照。40～300cm土层硝态氮的平均含量为：FL（62.39mg·kg-1）＜F（95.54mg·kg-1）＜CK（140.74mg·kg-1）。 （7）处理FL和处理F均可营造良好根系生长环境，在防渗层上部形成根系密集层。其中处理FL的总根长、根尖数、总表面积及总投影面积均是最高，同比对照分别高出34.6%，22.8%，25.9%和64.3%。在0～80cm土层中，20～40cm根系生长是为旺盛，是根系的集中分布层。 （8）处理F和处理FL均能提高苹果的产量和品质，其中处理FL的单株产量、百叶鲜重、单果重和优果率及水分利用效率均为最高；处理F仅次于处理FL。2012年，处理FL的产量最高（23.84t·hm-2），高于对照23.2%；水分利用效率最高（48.89kg·mm-1·hm-2），高于对照22.4%。 综上所述，“聚水集肥控根”技术很好地结合了起垄和壤中人工防渗层技术对水分的调控效果，将有限的降雨集中起来，以水调肥，给根系生长创造出一个“高水高肥”的局部微环境，有效地提高了土壤水分利用效率，防止了硝态氮的深层累积，在增产的同时也提高了苹果的品质，是较为成熟的水肥调控技术，有一定的推广价值。
- 宋代粮食生产的地域差异
- 作者： 程民生 日期：2016-12-05 来源 ：历史研究 文献类型 ：期刊 关键词：粮食生产 农耕时代 种稻 古代社会 农业生产布局 生产状况 国民经济基础 粮食消费量 粮食产量 供求关系
- 描述：
- 宁南旱区应变型种植制度的机理与技术体系构建
- 作者： 王龙昌 日期：2001-05-01 来源 ：西北农林科技大学 文献类型 ：学位论文 关键词：机理 应变型种植制度 决策系统 技术体系－ 干早 旱区农业
- 描述：旱地农业在我国和世界农业生产中都占据十分重要的地位，随着人口增长，人类面临的食 物短缺、水资源危机及环境恶化的形势更加严峻，旱地农业发展受到广大旱区国家高度重视， 并在早区农作制度研究方面取得许多重大进展。 宁南旱区地处黄土高原西北端，属黄河中游黄土丘陵沟壑区，旱作农田占总耕地面积的 90％。该区气候具有典型大陆性气候特征，年降水量250～600mm，按全国气候带划分，属中温 带半干旱偏旱区、半干旱区和半湿润偏旱区。由于降水数量欠缺，年内分布不均，年际间变率 大，加上严重的水土流失，干旱常常困扰着本区的农业，农田作物生产力水平低而不稳，粮食 自给能力低下，农村经济落后，农民生活困难，使得本区成为国家财政重点扶持的贫困地区。 同时，迫于沉重的人口压力，长期盲目垦殖，造成林草面积退缩，生态环境遭到严重破坏，人 口—资源—环境矛盾日趋尖锐，不利于农业生产的可持续发展。 鉴于“三水”循环严重障碍，旱区范围的扩大，旱情的加剧等干旱趋势，确立与旱区降水 资源存在状况相适应的，有助于水分整体效益提高的种植制度，是充分挖掘旱作农田降水生产 潜力，实现旱区农业可持续发展的根本前提。在国家作出西部大开发和重建山川秀美西北地区 战略决策形势下，如何在退耕还林还草、调整农业生产结构的同时，通过种植制度优化，实现 有限耕地农业产量和经济收益的持续增长，已成为包括宁南旱区在内的广大旱区农业生产中亟 待解决的问题。 本研究项目针对宁南旱作农区降水数量有限、干旱发生频繁、农业产量低而不稳、效益低 下的生产现状，在系统研究旱作农田水分平衡特征、作物种群生态适应性和降水生产潜力的基 础上，拟定与不同地区干旱气候规律相适应的应变型种植制度优化方案，研究与之配套的抗旱 应灾农业技术体系，力求克服因气候变异造成的旱地生产力大起大落状况，进而提出宁南旱区 生态农业建设和农业产业化开发战略。旨在促进旱区降水资源高效利用和农业可持续发展，实 现社会效益、经济效益与生态效益协同增长。 全文共分九章。第一章是引言，在全面论述日益严峻的水资源短缺态势和干旱加剧趋势基 础上，对国内外旱区农作制度研究进展进行概括综述，展示了旱区农作制度的主要发展趋势， 并提出本研究的基本思路。第二章对宁南旱区农业资源与环境状况予以分析，揭示了宁南旱区 农业生产的基本特征及种植业发展态势。第三章对宁南旱区降水基本特征与干旱发生规律进行 详尽分析，建立了干旱气候预测模型。第四章探讨了旱地作物生产与水分资源的关系，揭示了 旱地不同作物的水分平衡特征，并对旱地主要作物的水分生态适应性进行定量评价。第五章重 回且 点研究了宁南旱区主耍作物的热量生产槽力与水分生产憎力，揭示了农田作物生产憎力的开发 程度及水分生产憎力开发的限制因素．索六章在分析宁南早区种植制度存在问回及词鳖方向的 基础上，捉出了早区种植制度优化的垄本原则，研制开发了宁用早区应变型种植制应决策系统， 并进行效益评价．第七章建立了包括工程措的、生物憎的、农艺楷的、化学槽的在内的宁甫早 区抗旱 沈业桂术体篇．月人滋分伍了宁肉早区生志环扰匝吃的击刃问回及由恋农业＠馒的－ 重翼性，并对生岿农业建设的典型楔式于以创伍，拇出了生恋农业＠役的方吃和对策猪伯．第 九章对研叹主翼妨相进行概括总臼，并以有关间回进行讨枪． 研究所耿得的主耍成果有以下几点：可 （！）在分析宁肉旱区降水时空分布调律和干早气腮特征的基础上，探讨了不同季节干早 对种植业生产的影晌，创遗佐的将灰色系姚迎枪应用到宁力早区干早灾变预测，分别＠立了6 种干旱类型的GM（，l）预测＠型，对20od020年可能山巩的季节于早进行预测，经对ZNX） 年预测结果验怔，与实际憎况吻合性良好．研究结果可为本区种檀业生产捉伏种学决策依绍． （2）全圃累 栅讨了早地不同作物生长发育与际水分布的时序关系、不同时吸降水与 f＃PtMwxff、旱地作物水f利m＃aP卑ti’ff．水分烘湍平衡与锚位特m，M遗＃ 地将农田木分供需甲自研出与木分生币过应怪仲价糟给会，日次掘出际求槽在利用审肋酚及 其计算公式，并提出了早地作物水分生未 应的改进败学们型．研究姑果表明，宁南早区不 一柯作物伪东分生态邀应性、多年主收审好于二牢坐作物／汐赐作而好于贾丽僳物，1类作物叨 于谷炎作物．从降水条件看，丰水年份的作物水分生态适应应效高，而于早年份水分生志适应 应效低．从作物类型看，早地6种主要作物的水分生态邀应厌排序伐次为：谷于＞马怜邱＞赐 子＞胡麻＞豌豆＞春小麦．这就为制定台理的早区种他制应决策方亲捉供了理伦依招． （3）以宁甫早区农业气侯资沏为基础，对不同生态类型区?
- 南疆高产棉田水氮优化管理研究
- 作者： 王平 日期：2005-06-01 来源 ：中国农业大学 文献类型 ：学位论文 关键词：优化灌溉 棉花 南疆 优化施氮 氮素平衡
- 描述：塔里木盆地边缘绿洲是中国重要的棉花产区,不合理的灌溉制度和过量施氮是目前该地区高产棉区中普遍存在的问题。水氮的不合理施用不仅降低了水氮利用效率,还造成环境方面潜在的问题。本文通过农户调查获得策勒和尉犁两县棉农棉花生产中水肥操作的第一手资料,同时采用氮素实时监控技术和土壤水分实时监测技术进行分阶段氮肥和水分推荐,采用过程控制结果的技术手段,同步作物水氮需求和土壤水氮供应,以在南疆策勒和尉犁两个试验点布置的水氮优化管理小区试验,研究了不同水氮管理对棉花产量、品质、水氮利用效率及其氮素平衡的影响。主要研究结果如下: 调查结果表明:南疆策勒和尉犁两县棉花生产中过量施氮的现象普遍存在,分别有39.5%(策勒)和72.8%(尉犁)的农户过量施氮,另外,还有6.2-7.9%的农户施氮量不足,养分平衡计算结果表明,平均的氮素盈余量分别达到248 kg·N·hm~(-2)(策勒)和108 kg·N·hm~(-2)(尉犁)。 本试验中采用的优化水氮管理方法能够在现有灌溉施氮水平下大幅度减少灌溉量和施氮量,策勒点施氮量由常规的432 kg.hm~(-2)减少到256 kg.hm~(-2),尉犁点施氮量由310 kg.hm~(-2)减少到137kg·hm~(-2),灌溉量也由常规的660mm减少到427mm(策勒),600mm减少到402mm(尉犁)。但优化水氮处理获得的籽棉产量(策勒:4.74 t·hm~(-2);尉犁:5.99 t·hm~(-2))与常规水氮处理(策勒:4.88 t·hm~(-2);尉犁:5.64 t·hm~(-2))相同。 优化水氮处理条件下,棉花吸氮量分别为243 kg·hm~(-2)(策勒)和270 kg·hm~(-2)(尉犁),与常规水氮处理条件下的吸氮量(策勒:216 kg·hm~(-2);尉犁:269 kg·hm~(-2))没有显著性差异。 在两个试验点上,与常规水氮管理相比较,优化水氮管理大幅度地提高了氮肥利用率(策勒:从28.2%到57.9%;尉犁:27.7%到66.2%)和灌水利用效率(策勒:从7.4 kg·hm~(-2)·mm~(-1)到11.1kg·hm~(-2)·mm~(-2);尉犁:从9.4 kg·hm~(-2)·mm~(-1)到14.9 kg·hm~(-2)·mm~(-1))。 在优化施氮体系中氮素的表观损失和常规水氮处理相比,大幅度的由294 kg·hm~(-2)(策勒)和163 kg·hm~(-2)(尉犁)减少到87 kg·hm~(-2)(策勒)和19 kg·hm~(-2)(尉犁)。氮素平衡和土壤硝态氮动态过程分析结果表明,氮素随水向下移出根层是南疆高产棉田氮素损失重要途径之一。 总之,本试验中采用的优化水氮管理方法通过对棉花生长过程中水分和养分的动态监控显著的降低了灌溉量和施氮量,但保持了与常规水氮管理相同的高产水平,同时,减少了氮素的表观损失,从而获得更高的棉田水氮资源利用效率。
- 中国北方地区节水农作制度研究
- 作者： 王婧 日期：2009-05-08 来源 ：沈阳农业大学 文献类型 ：学位论文 关键词：北方地区 节水 节水技术 节水农作制度 种植模式
- 描述：本研究针对我国北方地区粮食生产与水资源不匹配的现状,分东北灌区、东北旱区、黄淮海灌区、黄淮海旱区、西北灌区、西北旱区六个区域研究各区主要作物及种植制度的耗水特性,给出节水种植结构调整建议,比较各区节水种植模式的产量与节水效益,分析各区主要节水技术的节水效果、经济效益与参与式农民调查结果,主要结论如下: (1)东北灌区面临的主要问题是如何提高农业水资源的利用率,主要通过节水技术的应用与推广来实现。该区水稻为高耗水作物,玉米、大豆相对耗水较少,可适当“压稻扩玉豆”,以一年一熟制为主,发展粮食作物单作,节水技术优先发展耕作保墒类、农业高效用水技术体系、覆盖保墒类等技术。 (2)东北旱区面临的主要问题是如何节水养地,建立环境友好型的高效农作制度,主要通过节水种植模式的筛选与节水技术的配套提升来实现。该区玉米、大豆为高耗水作物,花生、谷子为低耗水作物,花生、谷子耗水量与降水量的耦合率好于大豆、玉米,可“稳玉豆,扩谷油,增林经”,坚持一年一熟制,发展粮食作物单作,适当发展果-粮、饲-粮间作,优先发展增施有机肥与秸秆覆盖还田技术、耕作保墒类、覆盖保墒类等农业高效用水技术体系。 (3)黄淮海灌区中,丰水灌区面临的主要问题是如何在提高农业生产的产量与经济效益的同时兼顾节水,主要通过节水技术的应用与推广来实现。该区小麦、玉米均是高耗水作物,玉米耗水与降水的耦合率较好,可“稳定麦玉”,并以冬小麦-夏玉米一年两熟为主,发展节水套作;平水灌区面临的主要问题是在不增加或者略有削减农业水资源的情况下,保证农业生产的稳定性,主要通过调整熟制,进行节水种植模式筛选与节水技术的配套来实现。该区冬小麦与棉花为高耗水作物,夏棉花、夏玉米与春棉花耗水量与降水量的耦合率好于冬小麦,应适当“压麦扩棉”、“压粮-粮扩粮-经”,以一年两熟为主,适当改小麦-玉米一年两熟为小麦-玉米→春棉花→小麦-玉米三年五熟制;缺水灌区面临的主要问题是如何降低农业水资源的用量,主要通过节水种植结构调整来实现。该区冬小麦为高耗水作物,与降水量的耦合率也最差,必须“压麦扩棉”,适当改小麦-玉米一年两熟为小麦-玉米→春棉花两年三熟制,或者大面积推广小麦-玉米→春棉花→小麦-玉米三年五熟制,并适当发展粮-饲、粮-果节水间套模式。节水技术优先发展水肥耦合、秸秆覆盖还田类、地面灌溉类、耕作保墒类等技术。 (4)黄淮海旱区面临的主要问题是如何提高有限水资源生产效益,主要通过节水种植模式筛选与节水技术的推广与应用来实现。该区玉米、冬小麦、春甘薯为高耗水作物,夏玉米作物耗水量与降水耦合程度较好,可“压麦扩薯谷油”、“稳经扩饲”,以两年三熟制为主,实行节水粮-粮→经间套作模式,节水高产。节水技术应优先发展增施有机肥与秸秆覆盖还田类技术、耕作保墒类、农业高效用水技术体系等。 (5)西北灌区面临的主要问题是如何提高水资源的效益产出,主要通过节水种植模式筛选与节水技术应用来实现。该区春玉米、棉花、马铃薯、冬小麦为高耗水作物,春小麦相对耗水量低于其它,该区作物耗水量与降水量的耦合程度较差,可“压麦扩经”,以一年一熟粮食作物单作为主,节水技术优先发展地面灌溉节水技术、耕作保墒、节水灌溉制度等。 (6)西北旱区面临的主要问题是如何保护脆弱的生态,建立可持续的农业生产结构,主要通过节水种植结构调整来实现。该区玉米、大豆、马铃薯耗水水平近似,马铃薯生育期内需水量与降水量的耦合率较好,可“压夏扩秋”、“压杂扩薯”,坚持一年一熟粮食作物套作模式,节水高产。节水技术应优先发展耕作保墒、增施有机肥与秸秆覆盖还田技术、农业高效用水技术体系等。 综合上述对东北灌区、东北旱区、黄淮海灌区、黄淮海旱区、西北灌区、西北旱区六个区域深入研究结果可见,改革现有的水资源高耗低效型农作制度,建立基于粮食与水资源双重安全的水资源低耗高效型节水农作制度,是解决我国北方地区粮食生产与水资源不匹配现状的重要途径。各个区域应根据当地粮食生产与农业水资源实际情况,采用适合当地特点的,包括节水种植结构调整方案、节水种植模式、节水种植技术等在内的节水农作制度。
- 不同耕作措施对麦—豆轮作条件下土壤有机碳库的影响
- 作者： 毕冬梅 日期：2009-06-01 来源 ：甘肃农业大学 文献类型 ：学位论文 关键词：碳素有效率 耕作措施 碳库管理指数 土壤有机碳库 轮作
- 描述：本文以甘肃农业大学定西旱农综合试验站的长期定位试验为基础,对麦-豆轮作次序下不同耕作措施间的土壤有机碳、易氧化碳、微生物量碳以及水溶性有机碳的含量进行了测定,计算了土壤碳素利用效率和碳库管理指数在各个序列中变化。 本试验设4个处理,即T:传统耕作;NT:免耕不覆盖;TS:传统耕作结合秸秆还田;NTS:免耕秸秆覆盖。主要研究结论如下: (1)两种轮作次序下,NT和NTS处理下的土壤有机碳含量均高于传统耕作T,其中NTS处理对土壤有机碳含量提高贡献最大,更有利于土壤有机碳含量的增加和累积。在0～30cm土层中,春小麦地(P-W-P序列)的有机碳的含量表现为NTS>NT>TS>T,与T处理相比,TS处理有机碳含量提高了4.14%,NT处理有机碳含量提高了5.22%,NTS处理有机碳含量提高了7.45%;豌豆地(W-P-W序列)中有机碳的含量表现为TS>NTS>NT>T,与T处理相比,TS处理有机碳含量提高了14.65%,NT处理有机碳含量提高了7.98%,NTS处理有机碳含量提高了12.53%。 (2)不同耕作处理下土壤表层有机碳含量明显高于其它层次,并且随着土层的增加而递减。春小麦地(P-W-P序列)的有机碳在0～5cm和5～10cm土层中含量依此为NTS>NT>TS>T,在10～30cm为NTS>TS>NT>T;与小麦地不同,豌豆地(W-P-W序列)中有机碳的含量在0～5cm土层中表现为NTS>TS>NT>T,在5～10cm和10-30cm土层中表现为TS>NTS>NT>T。两种作物在0～5cm土层下土壤有机碳含量均是NTS处理的最高。 (3)不同耕作处理下的土壤易氧化碳、土壤微生物量碳以及水溶性有机碳与土壤总有机碳含量的变化趋势相一致。土壤活性有机碳较大程度上依赖土壤有机碳的含量,易氧化碳与微生物量碳之间虽然表述与测定方法不同,但都在一定程度上表征了土壤中活性较高部分的有机碳含量,反映了有机碳的有效性。 (4)保护性耕作显著提高提高土壤碳素有效率。两种轮作次序下,土壤碳素有效率均表现为AAC>ABC>ACC。和T处理相比,其他3个耕作措施的土壤碳素有效率均比传统耕作提高,其中NTS处理下的土壤碳素有效率显著大于其他处理。说明免耕秸秆覆盖对土壤有机碳含量的增加和土壤有机质的累积的贡献最大。 (5)两种轮作次序下,保护性耕作处理下碳库各项管理指数均高于传统耕作处理,同时土壤碳库各项指数对表层的影响比较大。春小麦地(P-W-P序列)在0～30cm土层中CPMI总体趋势表现为NTS>NT>TS>T,与对照T相比,TS、NT、NTS处理的CPMI分别提高了16.58%和18.22%和43.72%,其中NTS处理碳库管理指数变化明显高于其它处理。豌豆地(W-P-W序列)在0～30cm土层中CPMI总体趋势表现为NTS>TS>NT>T,与对照T相比,TS、NT、NTS处理的CPMI分别提高了29.24%和14.40%和47.49%,保护性耕作处理下的A、AI、CPI和CPMI均显著大于传统耕作处理T。总体而言秸秆覆盖的贡献大于耕作措施,秸秆覆盖是碳库管理指数提高的直接原因。 本研究结果说明,轮作结合保护性耕作有效地降低了传统种植制度对土壤有机碳的衰减效应,对土壤有机碳含量的影响是显而易见的,土壤活性有机碳对调节土壤养分流有很大影响,对土壤耕作措施的反映很明显。其中NTS处理显著增加土壤有机碳含量,更有利于土壤有机碳的累积。
- 中国古代耕作制度的演变
- 作者： 杨怀森 日期：2016-12-05 来源 ：河南职技师院学报 文献类型 ：期刊 关键词：生荒耕作制 百亩 种麦 轮种耕作制 新石器时代早期 熟制 社会经济条件 稻麦两熟 用地养地 一岁数收之法
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