利用海南冬季优势积极发展冬季农业

海南岛是我国最大的一块热带地区，是我国最大的冬季天然温室。冬季光温资源丰富，台风、暴雨及病虫危害很少发生，在特别干旱时段，只要加以灌溉，冬种作物便可以在正常的环境条件下生长、发育，产量比较稳定，易获得高产，并且可以冬种的瓜果蔬菜、粮食、饲料等作物种类繁多，可开发利用的冬闲田面积广。在夏季，台风、洪水、病虫等危害严重，进一步开发的潜力已有限，并且一些产品（尤其是热作产品）面临东南亚、南亚及美洲一些国家和地区的激烈竞争，为此，利用冬季优势，积极发展冬种瓜果蔬菜及饲料等作物，是实现农业高产、优质、高效的关键措施。     

太阳能热水器步入产业黄金期

在太阳能产业的发展中,太阳能热水器的热利用转换技术无疑最为成熟,其产业化进程较光伏电池、太阳能发电等产业领先一步.太阳能热水器的工作原理是,利用集热器吸收太阳光,将光能转化成热能,以太阳能代替电或者燃气提供能量,使水变热.目前,对太阳能的利用也主要是在太阳能热水器上,2006年中国太阳能热水器安装量和应用量占全世界五成多.     

基于MODIS数据的内蒙古草地光能利用率时空变化分析

光能利用率(常以ε表示)直接影响草地植被的能量分配和光合速率,是影响NPP形成的重要参数之一。论文以MODIS数据及地面气象数据为数据源,在GIS和RS的支持下,研究了2003年内蒙古地区生长季草地的光能利用率(ε)及时空变化。结果表明,内蒙古地区生长季草地光能利用率(ε)在0～0·292 9 gC·MJ-1之间,平均值为0·220 4 gC·MJ-1。该地区草地生长季光能利用率空间分布规律明显,总体上呈由高纬度的东北部地区向低纬度的西南部地区逐渐降低的趋势,与该地区降雨空间分布相同。内蒙古地区生长季所有草地类型的平均光能利用率(ε)季节变化呈明显的单峰变化,其增长速率从5月开始为单调递减。     

生活垃圾转化高效生物有机肥料的肥效研究

利用城市生活垃圾制备高效生物有机肥料,分别应用于小麦、黄瓜、玉米等作物,并观察施肥后对农作物及土壤理化性质的影响,结果表 明生活垃圾转化成高效有机肥料对作物生长有明显的促进作用,可增强作物抗病能力,增加农作物产量,还可以提高土壤肥力,改善土壤结构。      

农业水资源配置效果的计算分析

水资源在农业上的有效利用,不论区域水源条件的优劣,均有极其重要的意义:在水源不足的地区,应以有限的供水求得最大的经济效益;在水源丰富的地区,需按作物产量与水量的最优关系配水,以最少的供水工程投资取得最大产量。不同作物的需水数量与时间是各不相同的,对于地区农作物布局来说,水资源的分配方案是水资源管理中的一个基本问题。本文考虑了产量形成受到多种因素的影响,在综合作物生产主要因素的基     

污水处理中的菌藻关系和污染物去除效能

菌藻共生体系可利用菌藻间的关系实现污染物的高效去除,在污水处理领域具有广阔的应用前景。文章从菌藻关系、微藻选择和菌藻共生系统的发展三方面分析了该技术的研究进展,重点阐释了菌藻关系中信号分子对菌藻系统的影响。群体感应会促进共生菌在微藻表面形成生物膜,加快藻际微环境的形成,促进污染物的去除。化感作用可抑制杂菌和杂藻的过度生长,维持菌藻系统的稳定运行。此外,该文对不同类型的微藻对污染物去除效果作了进一步分析,污水处理中常用的小球藻和衣藻对氮磷污染物去除效率较高,栅藻常被用作水质评价的指示生物。菌藻共生系统形式多样,其中细菌-微藻共生系统和多菌-多藻共生系统应用广,对污染物的去除效果好,而真菌-微藻共生系统多用于污水的深度处理。最后,文章对菌藻共生体系的发展进行前景展望,以期为菌藻共生体系在污水处理领域的工程化应用提供参考。     

作物产量差及其形成原因综述

作物产量差是现实产量与潜在产量的差距。产量差研究意在揭示作物产量差的幅度与地域差异、形成原因以及缩小产量差的措施。产量差意味着农业发展的机会,因此,分析和研究产量差对提高作物产量、保障粮食安全意义重大。论文通过文献综述,首先讨论了产量差的定义,在此基础上,总结了世界和我国主要作物的产量差,分析了产量差的影响因素与缩小产量差的措施。最后讨论了目前产量差研究中存在的问题与不足,提出了产量差应重点关注的问题。     

立体农业的生态优势

立体农业是指在一定的土地或水域内,通过生物与时空的合理组合、物质与能量的循环利用,建立起多层次、多物种共处的立体种植、立体养殖和立体种养体系,从而大幅度提高资源利用率、物质转化率的生产方式。立体农业较之传统的平面农业,其生态主要优势表现在以下几个方面: 光能利用效率提高 植物对光能的利用率与植株高矮、密度、叶片分布、叶片朝向等直接相关。立体农业作为一个垂直的复合农业结构,根据不同植物对光照强度要求的不同,按一定密度实行高矮杆作物的间作套种复种,使单位面积的叶面大、叶片层次多,作物层透过的光辐射也较多,减少漏光与反射光,有利于各层次作物的均匀受光,提高光能利用率。例如:林——药配置的立体种植,上层的林木叶片利用太阳直射光进行光合作用,下层的药材则能充分利用渗透的散射光。这较之单一的林木生产或药材栽培,光能利用率显著提高。     

环境生态视角下的产业共生理论与实践研究进展

产业共生是推进全球经济可持续发展的创新途径 ,主要实践载体是以高效的能源利用以及优化的资源配置特点的生态工业园区.目前产业共生研究现状中存在整体缺乏系统和深度,缺少可操作性的定量模型和评估方法及理论与产业实际过程的结合分析较少等问题,未来研究应该在总结大量产业共生实践案例的基础上,逐步建立各层面指标体系及量化方法,制定完善评价标准和综合评估技术,为生态工业园共生模式优化、共生网络稳定性和共生效率评估奠定科学依据.     

安全新型长余辉发光材料的应用研究

新型长余辉光致发光材料是以铝酸盐为主体成分 ,再添加微量稀土元素成分进行激活 ,吸收光能后进行蓄光而后发光的物质。目前所用的主要是以碱土金属铝酸盐为基体 ,用稀土元素 Eu为主要激活剂 ,再加入另一种稀土元素 ( Nd、Dy、Tm等 )改善发光性能。新型长余辉发光材料性能稳定 ,安全无毒 ,不含放射性物质 ,发光强度高 ,余辉时间长 ,在水中长时间浸泡也不影响发光效果。新型长余辉光致发光材料白天利用太阳光能蓄光 ,夜晚发光 ,可用于发光的钟表 ,轮船、飞机的仪表盘 ,道路照明 ,建筑标志物等 ,是一种绝好的“绿色”光源。特别是在安全防护…     

沙质农田作物不同间作采收模式休耕期的防风效应

油沙豆(Cyperus esculentus)是集粮、油、牧、饲于一体的高利用价值新兴经济作物,在我国沙区调整种植结构及沙化土地改良中有重要作用. 油沙豆茎块在采收过程中易破坏表层土壤、引发风蚀,因此,探究油沙豆防风阻沙的保护性耕作模式是实现油沙豆在沙区种植的重要前提. 本文基于乌兰布和沙漠油沙豆农田现有间作模式,通过风洞模拟试验,探究不同风速下6种间作模式(2种间作作物×3种带间距)的防风蚀效果. 结果表明:①不同带间距模式在各风速下的风速廓线均呈对数形式,粗糙度随带间距的增加而减小. ②间作作物对垂直流场结构分布特征有显著影响,间作玉米各带间距模式近地表风速均低于当地起沙风速(6 m/s);间作向日葵各带间距模式近地表风速均高于起沙风速,约为9 m/s. ③风速对各间作模式的防风效能具有显著影响,防风效能随风速的增大呈减小趋势. ④间作带的防风效能随带间距的增加而减小,表现为带间距8 m>带间距16 m>带间距24 m. 间作玉米模式的防风效能大于间作向日葵模式,其中,玉米带间距8 m及16 m的模式其近地表防风效能均大于50%,是油沙豆农田防风阻沙的最优模式. 研究显示,考虑到农田的经济效益,带间距16 m的间作玉米模式是油沙豆农田兼顾生态效益和经济效益的最优间作模式.      

Competition between maize and pigeonpea in semi-arid Tanzania: Effect on yields and nutrition of crops

Productivity of maize–pigeonpea cropping systems is dependent on facilitative and competitive interactive effects on resource availability. Controlling these interactions may benefit farmers through increased productivity associated with optimized crop yields. Previous research on maize–pigeonpea culture in Sub-Saharan Africa has focused on yield and soil fertility, but provided inadequate information on the mechanisms of possible interspecific competition. We employed a factorial field experiment to examine yield and nutritional responses of maize and pigeonpea to cropping systems (sole maize, intercropping, and improved fallow), N and P fertilizer additions, and cattle manure additions in Dodoma, Tanzania. The study objectives were to assess competition between crops and to determine how manure or fertilizer inputs may mitigate such interactions to improve yields. Intercropping enhanced maize yield over sole maize only when fertilized, reflecting probable nutrient competition. Improved fallows alone or with fertilizers (1.2–1.6 Mg ha⁻¹) increased maize yields over sole maize (0.6 Mg ha⁻¹). These increases were attributed to pigeonpea facilitation through soil nutrient replenishment, reduced competition associated with sequential cropping arrangements, and added nutrients from fertilization. Combined fertilizer and manure applications also improved maize and pigeonpea yields. Plant nutrient diagnosis indicated primary and secondary P and Ca deficiencies, respectively associated with P-fixation and leaching of cations due to high soil acidity and exchangeable Al. Maize competed strongly in mixture suppressing biomass and grain yields of the unfertilized pigeonpea by 60% and 33%, respectively due to limited soil nutrients and/or moisture. These yield reductions suggest that the intercropped pigeonpea did not recover from competition after maize harvesting that reduced competition. Optimizing yields of both maize and pigeonpea would require the addition of prescribed fertilizer when intercropped, but applications can be reduced by half under the improved fallow system due to alleviating interspecific competition.     

农业水分利用率及其对环境和管理活动的响应

全球变化引起全球温度升高,降水格局发生变化,使淡水资源更加匮乏。农业是占据首位的用水大户。如何节约农用水,提高农业水分利用率(WUE)是节约淡水资源,促进水资源的可持续利用,加快干旱和半干旱地区社会经济发展的关键。农业水分利用效率的概念及其表达式根据不同尺度、应用目的等而不同。提高WUE主要有两种原则:减少地表径流和蒸发,以及提高作物的蒸腾效率。论文描绘了提高农业水分利用率的模式图,提出了今后应着重研究的方向。     

不同草本植物间作对Cd污染土壤的修复效果

为了研究不同草本植物间作对空心菜Cd吸收效果及污染土壤中Cd移除率的影响,采用盆栽试验,以空心菜茎叶Cd消减率与土壤中Cd移除率为主要指标,研究了空心菜在Cd污染土壤中单作及与10种草本植物（高丹草,苏丹草,狼尾草,黑麦草,苦卖菜,菊苣,籽粒苋,三叶草,紫花苜蓿,紫云英）间作的Cd积累效应与对Cd污染土壤的修复效果.结果表明：不同间作处理对空心菜茎叶与根中Cd含量有显著影响,其中,空心菜与高丹草、苏丹草、狼尾草间作后,空心菜茎叶Cd含量显著降低,空心菜茎叶Cd的消减率分别达到34.0%、35.8%、34.3%;菊苣、籽粒苋、三叶草、紫花苜蓿及紫云英与空心菜间作对空心菜茎叶Cd吸收有不同程度促进作用.间作的不同草本植物对土壤中Cd的吸收间有显著差异,地上部Cd含量范围1.81~12.87mg/kg,最大相差7.1倍;不同间作植物茎叶中Cd含量大小为：苦荬菜 > 菊苣 > 苏丹草≈黑麦草 > 高丹草≈狼尾草 > 紫花苜蓿≈籽粒苋 > 三叶草≈紫云英.不同草本植物与空心菜间作对土壤Cd移除率为0.35%~1.49%,其中,高丹草、苏丹草、狼尾草对土壤Cd的移除率分别达到1.46%、1.49%和1.48%;高丹草、苏丹草、狼尾草间作不仅可以有效降低空心菜Cd含量,同时对污染土壤中Cd具有较高的移除率,在Cd污染农田土壤的间作修复中具有较好的应用价值.     

Economic feasibility of adapting crop enterprises to future climate change: a case study of flexible scheduling and irrigation for representative farms in Flathead Valley,Montana, USA

Future climate change directly impacts crop agriculture by altering temperature and precipitation regimes, crop yields, crop enterprise net returns, and net farm income. Most previous studies assess the potential impacts of agricultural adaptation to climate change on crop yields. This study attempts to evaluate the potential impacts of crop producers’ adaptation to future climate change on crop yield, crop enterprise net returns, and net farm income in Flathead Valley, Montana, USA. Crop enterprises refer to the combinations of inputs (e.g., land, labor, and capital) and field operations used to produce a crop. Two crop enterprise adaptations are evaluated: flexible scheduling of field operations; and crop irrigation. All crop yields are simulated using the Environmental Policy Integrated Climate (EPIC) model. Net farm income is assessed for small and large representative farms and two soils in the study area. Results show that average crop yields in the future period (2006–2050) without adaptation are between 7% and 48% lower than in the historical period (1960–2005). Flexible scheduling of the operations used in crop enterprises does not appear to be an economically efficient form of crop enterprise adaptation because it does not improve crop yields and crop enterprise net returns in the future period. With irrigation, crop yields are generally higher for all crop enterprises and crop enterprise net returns increase for the canola and alfalfa enterprises but decrease for all other assessed crop enterprises relative to no adaptation. Overall, average crop enterprise net return in the future period is 45% lower with than without irrigation. Net farm income decreases for both the large and small representative farms with both flexible scheduling and irrigation. Results indicate that flexible scheduling and irrigation adaptation are unlikely to reduce the potential adverse economic impacts of climate change on crop producers in Montana’s Flathead Valley.     

Positive effects of applying endophytic bacteria in eggplant-Sedum intercropping system on Cd phytoremediation and vegetable production in cadmium polluted greenhouse

The combination of intercropping and phytoremediation in the remediation of cadmium contaminated soil is an emerging model in recent years, but the results of previous studies are inconsistent. In the field experiment, eggplant was intercropped with hyperaccumulator Sedum alfredii Hance (inoculated or not inoculated with endophytic bacteria) to study the effects of intercropping on vegetable safety production, phytoremediation efficiency of hyperaccumulator and variation of soil available nutrients. The results showed that the intercropping treatment had a negative effect on the growth of eggplant and Sedum, but endophyte SaMR12 alleviated the inhibition of intercropping on plant growth. Intercropping treatment increases the Cd concentration in edible part of eggplant to 1.34 mg/kg compared with eggplant monoculture (1.19 mg/kg). While the application of SaMR12 reduces the Cd concentration of eggplant fruit to 0.95 mg/kg and significantly promotes the Cd uptake by Sedum. What's more surprising is that compared with eggplant monocropping, the content of soil available nitrogen, phosphorus and potassium in the treatment of intercropping with inoculated Sedum increased significantly. And according to the correlation analysis of various indexes of plants and soil, the Cd content of eggplant is negatively correlated with the available phosphorus and potassium in the soil, while the Cd content of Sedum is positively correlated with it, which suggested that the application of phosphorus and potassium fertilizers in this experimental site was beneficial to reduce Cd content in eggplant and improve Cd phytoextraction of Sedum. Therefore, in the daily production of moderately Cd-contaminated soil, intercropping eggplant with Sedum inoculated with endophytic bacteria is an excellent Phytoextraction Coupled with Agro-safe-production (PCA) pattern.     

种植业面源污染防控技术发展历程分析及趋势预测

种植业对农业面源污染贡献不容小觑.已有治理技术并不在少数,但受技术参数模糊和技术应用效果不明朗等因素的影响,现阶段技术应用和污染治理效果不理想.对此,本研究基于近20年国内外种植业面源污染防控的发表论文,明确种植业面源污染防治技术的体系框架,梳理技术的发展历程,比较不同方向技术对生产投入、产量及污染物排放的作用效果,对新时期下我国植业面源污染防控的发展前沿趋势作出预判.本研究构建了源头削减、过程拦截和养分回用这3个领域以及栽培、生态沟渠和尾/废水等14个方向的技术体系.结果发现,源头削减领域获得了最高关注度,研究方向多且热度仍在不断提升;我国对其中肥料方向技术的研究集中度较高.相比之下,过程拦截和养分回用领域的技术较为单一和欠缺.养分利用效率提升、转运过程调控和土壤添加剂使用将是种植业面源污染防控未来的主要着力点和抓手.农田基础设施的配套及后端净化体系的构建,将有助于集成、耦合多领域技术,进一步确保种植业面源污染防控的作用效果.     

黄淮海地区冬小麦生产力时空变化及其驱动机制分析

黄淮海地区是我国重要的粮食生产基地,分析该区域粮食产量的时空变化特征及其变化机制,对我国粮食安全的评估有重要的现实意义。论文以AVH RR NDVI数据和逐日气象要素驱动土壤-植被-大气系统物质传输和作物生长的耦合模型,模拟分析1981-2000年黄淮海地区冬小麦产量的时空分布及其驱动机制。分析发现,从1981-1997年生物产量基本呈增加趋势,之后有所下降。但由于作物经济系数不断增加,整个时段冬小麦经济产量增加趋势明显,单位面积产量提高了一倍。化肥施用量的增加和优良品种的推广是增产的主要原因,而气候波动导致区域年际产量变化幅度为8.5%。黄淮海地区冬小麦产量的空间分布及其演变呈现显著的地域特性,与当地灌溉条件、土壤条件密切相关。     

华北地区粮食生产与水供应情势分析

华北地区是我国重要的粮食生产基地,其粮食产量在全国粮食总产中的比重由1949年的22%上升到1998年的29.6%。灌溉是保证该区粮食高产稳产的重要保证。华北地区目前用水处于严重紧张状态,1997年人均综合用水量为315m3,农业是用水大户,工农业用水比为1∶5,水资源供需的主要矛盾在农业。华北地区水资源利用率高达98.5%,整体供水潜力所剩无几;随着工业和城镇的发展,农业用水分额将继续减少;同时,受频繁的旱涝灾害、日益严重的水污染和大面积的地下水位下降的影响,农业供水保证率将进一步降低。分析指出,若无连续丰水年和外调水源的补给,要继续保证或发展本区的粮食生产规模,本区的农业用水情势有恶化之势,急需研究并制定出解决本区粮食生产和水资源供给不足矛盾的办法。     

连续施用鸡粪对菜心产量和重金属含量的影响

由于养殖业普遍使用微量元素添加剂,导致禽畜粪中重金属残留过高现象广泛存在.根据养殖场鸡粪含氮量计算其用量（N 0～450 kg·hm^-2）,进行连续4茬菜心施用鸡粪田间实验,探讨对菜心产量及重金属含量的影响.结果表明,第1、3茬所有施用鸡粪处理菜心产量比单施无机肥处理降低,第2茬则提高,第4茬鸡粪与无机肥配施处理提高了菜心产量.不同茬别菜心产量差别较大,第2茬显著高于其它茬别.从不同处理4茬菜心重金属平均含量来看,施用鸡粪可提高As、Zn含量,降低Cr、Cd含量,对Pb含量无明显影响,配施鸡粪提高Cu含量.除第2茬因产量稀释作用影响外,不同茬别所有处理菜心As、Pb、Cr、Cu、Zn平均含量随施用茬数增加而提高,Cd平均含量则下降.建议在无公害或绿色食品生产中避免一次性大量施用或连续施用养殖场禽畜粪.