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长江下游稻田不同种植制度的碳足迹分析

长江流域资源与环境 2024年第7期 1462-1473页

作者：严燕季国军胡乃娟陈留根郑建初胡锋南京农业大学人文与社会发展学院南京农业大学资源与环境科学学院农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室/江苏省农业科学院

在保障粮食安全的同时降低碳排放是当前农业种植结构优化过程中迫切需要解决的问题。为探究长江下游稻田不同种植制度对温室气体排放的影响及其碳足迹，设置4种稻田种植制度处理：一年一熟的冬闲-水稻以及一年两熟的紫云英-水稻、冬油菜... 详细信息

在保障粮食安全的同时降低碳排放是当前农业种植结构优化过程中迫切需要解决的问题。为探究长江下游稻田不同种植制度对温室气体排放的影响及其碳足迹，设置4种稻田种植制度处理：一年一熟的冬闲-水稻以及一年两熟的紫云英-水稻、冬油菜-水稻、冬小麦-水稻，连续两年采用静态暗箱-气相色谱法监测土壤甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）排放，运用生命周期评价法估算农田生产过程和农业生产投入引起的直接和间接温室气体排放，并进行碳足迹分析。结果表明：（1）一年两熟种植制度较一年一熟的冬闲-水稻增加周年CH4排放17.5%～64.5%、N2O排放60.7%～139.8%以及土壤有机碳固定量17.3%～37.2%;（2）在考虑土壤固碳的情况下，不同种植制度的土壤有机碳固定能抵消26.6%～35.6%的温室气体排放，冬小麦-水稻、冬油菜-水稻、紫云英-水稻单位面积净碳足迹两年平均分别为13.79、11.83和9.07 t CO2-eq·hm-2,较冬闲-水稻(7.63 t CO2-eq·hm-2)分别增加80.6%、55.0%和18.8%;（3）稻田生态系统碳足迹主要来自土壤CH4排放（61.8%～67.4%）,其次是氮肥施用（18.3%～23.9%）,而后为N2O排放（3.3%～5.2%）和柴油的使用（2.2%～2.8%）;（4）一年两熟有利于增加周年产量和产值，非水稻季种植粮油作物能显著提高种植净收益，不同种植制度单位产量和单位产值碳足迹的差异不大。因此，冬闲-水稻是长江下游稻田最为低碳的种植制度，综合碳排放、粮食安全和经济产出，冬小麦-水稻、冬油菜-水稻明显优于冬闲-水稻；发展甲烷减排和氮肥减施技术是降低稻田生态系统碳足迹的重要途径。

关键词：碳足迹粮食安全种植制度温室气体土壤固碳长江下游

玉米种植制度对红壤钾素形态及其有效性的影响

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 109-116页

作者：蔡艳蔡泽慧苟小梅叶想李冰张毅四川农业大学资源学院四川成都611130 自然资源部耕地资源调查监测与保护利用重点实验室四川成都611130

【目的】探讨玉米种植制度对红壤土壤钾形态及其有效性的影响,为该区域合理安排种植制度和玉米地土壤钾素管理提供依据。【方法】于春播前采集红壤区撂荒(CK)、玉米连作(CY)、豌豆-玉米轮作(RWY)和西葫芦-玉米轮作(RXY)4个种植制度下耕... 详细信息

【目的】探讨玉米种植制度对红壤土壤钾形态及其有效性的影响,为该区域合理安排种植制度和玉米地土壤钾素管理提供依据。【方法】于春播前采集红壤区撂荒(CK)、玉米连作(CY)、豌豆-玉米轮作(RWY)和西葫芦-玉米轮作(RXY)4个种植制度下耕层(0~20 cm)和亚耕层(20~40 cm)土壤,测定其土壤理化性质和各形态钾含量,并分析其相关性。【结果】4个玉米种植制度下土壤各形态钾分布规律不同,耕层土壤水溶性钾、非特殊吸附钾、特殊吸附钾和非交换性钾含量均高于亚耕层,矿物钾含量未表现出典型规律,种植制度对耕层土壤钾素含量影响更大。耕层和亚耕层土壤的水溶性钾、特殊吸附钾和非特殊吸附钾均与速效钾含量呈极显著正相关,特殊吸附钾是该区有效钾的最大供应源。与玉米轮作相比,玉米连作导致土壤酸化程度增加,尽管其速效钾含量显著高于其他土壤(P种植制度对红壤耕层钾形态及其有效性影响较大,其中西葫芦-玉米轮作是该区钾素可持续利用的玉米最佳种植制度。

关键词：种植制度钾形态有效钾红壤玉米栽培

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蒲城县不同种植制度对土壤性质的影响

新农民 2024年第15期 85-87页

作者：李糖丽王佐洲蒲城县农业信息中心合阳县农业农村局

为探讨蒲城县不同种植制度对土壤pH、有机质、速效磷和钾、碱解氮的影响。本文于2022年3月—2023年12月通过调查不同种植制度，分析了土壤质量的变化。结果表明：不同种植制度下的耕作田土壤均显偏碱性，灌溉连作玉米田、日光温室辣椒... 详细信息

为探讨蒲城县不同种植制度对土壤pH、有机质、速效磷和钾、碱解氮的影响。本文于2022年3月—2023年12月通过调查不同种植制度，分析了土壤质量的变化。结果表明：不同种植制度下的耕作田土壤均显偏碱性，灌溉连作玉米田、日光温室辣椒种植田内土壤pH较轮作旱田玉米、旱田辣椒种植模式下土壤pH分别降低0.18、0.37；连作西瓜田内土壤pH较轮作待种旱田土壤p H降低0.98。所测耕作田有机质与碱解氮含量均偏低，日光温室内土壤有机质、碱解氮与速效磷和钾含量较温室外土壤有机质、碱解氮与速效磷和钾含量分别提高8.06g/kg、18.2mg/kg、2.41mg/kg、42.69mg/kg。

关键词：种植制度土壤质量问题改善方案

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三峡库区不同种植制度的坡地水土流失特征

三峡生态环境监测 2024年

作者：顾朝军黄立文冉玲玲龙翼长江水利委员会长江流域水土保持监测中心站中国科学院三峡库区水土保持与环境研究站

剖析农业种植制度对库区水土流失的季节性影响，有助于深刻认识库区农业区域水土流失发生规律。基于2018—2021年共4年期间中国科学院三峡库区水土保持与环境研究站自有粮油作物、蔬菜作物、柑橘果园、灌草撂荒4种种植制度小区的水土流... 详细信息

剖析农业种植制度对库区水土流失的季节性影响，有助于深刻认识库区农业区域水土流失发生规律。基于2018—2021年共4年期间中国科学院三峡库区水土保持与环境研究站自有粮油作物、蔬菜作物、柑橘果园、灌草撂荒4种种植制度小区的水土流失监测数据的整理分析，结果表明：库区4—8月降雨量占全年降雨量的60.4%～75.8%，年内中雨发生频率最高，占73.63%，大雨次之，占19.78%，暴雨频率最低，占6.59%。4种种植制度小区中，柑橘果园的平均径流深、土壤流失强度都最大，表明柑橘果园是该区域重要的水土流失源地。蔬菜作物和粮油作物是库区坡耕地的主要农作物，地块耕作频繁，易于发生水土流失，但不同种植制度下的作物生长周期、田间管理措施存在明显差异，对植被覆盖度、土壤紧实度产生显著影响，进而影响地表径流发生和土壤流失过程。因此，对于三峡库区侵蚀性降雨年内分布不均和不同种植制度田间耕作管理、植被覆盖的季节性差异，应有针对性地采取防治措施，以有效保护农业土壤资源。

关键词：三峡库区种植制度坡耕地水土流失

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三峡库区不同种植制度的坡地水土流失特征

三峡生态环境监测 2024年第2期9卷 112-116页

作者：顾朝军黄立文冉玲玲龙翼长江水利委员会长江流域水土保持监测中心站武汉430070 中国科学院三峡库区水土保持与环境研究站重庆404300

剖析农业种植制度对库区水土流失的季节性影响,有助于深刻认识库区农业区域水土流失发生规律。基于2018—2021年共4年期间中国科学院三峡库区水土保持与环境研究站自有粮油作物、蔬菜作物、柑橘果园、灌草撂荒4种种植制度小区的水土流... 详细信息

剖析农业种植制度对库区水土流失的季节性影响,有助于深刻认识库区农业区域水土流失发生规律。基于2018—2021年共4年期间中国科学院三峡库区水土保持与环境研究站自有粮油作物、蔬菜作物、柑橘果园、灌草撂荒4种种植制度小区的水土流失监测数据的整理分析,结果表明:库区4—8月降雨量占全年降雨量的60.4%~75.8%,年内中雨发生频率最高,占73.63%,大雨次之,占19.78%,暴雨频率最低,占6.59%。4种种植制度小区中,柑橘果园的平均径流深、土壤侵蚀强度都最大,表明柑橘果园是该区域重要的水土流失源地。蔬菜作物和粮油作物是库区坡耕地的主要农作物,地块耕作频繁,易于发生水土流失,但不同种植制度下的作物生长周期、田间管理措施存在明显差异,对植被覆盖度、土壤紧实度产生显著影响,进而影响地表径流发生和土壤侵蚀过程。因此,对于三峡库区侵蚀性降雨年内分布不均和不同种植制度田间耕作管理、植被覆盖的季节性差异,应有针对性地采取防治措施,以有效保护农业土壤资源。

关键词：三峡库区种植制度坡耕地水土流失

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旱作雨养种植制度大有可为——以枣强县为例

河北农业 2024年第5期 25-26页

作者：马莉刘琦于丽娜枣强县农业农村局

枣强县是河北省东南部的一个农业大县,处于地下水严重超采的漏斗区。全县农业生产以小麦、玉米等粮食作物为主,自然条件优越、土地资源丰富,农业土壤以壤质潮土为主,保水、保肥性能一般,属于温带半干旱半湿润季风气候,四季分明,冬季干... 详细信息

枣强县是河北省东南部的一个农业大县,处于地下水严重超采的漏斗区。全县农业生产以小麦、玉米等粮食作物为主,自然条件优越、土地资源丰富,农业土壤以壤质潮土为主,保水、保肥性能一般,属于温带半干旱半湿润季风气候,四季分明,冬季干冷、雨雪较少,夏季潮湿酷热、降雨集中,年平均降雨量在500毫米左右。多年来当地农业灌溉以抽取深层地下水为主,机井深度300米左右,机井静水位110米,地下水埋深呈逐年下降趋势。

关键词：保肥性能地下水埋深种植制度全县农业生产土地资源丰富农业土壤农业灌溉深层地下水

通过种植制度改革实现黄淮海北部地区玉米机械籽粒直收

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中国农业科学 2023年第19期56卷 3788-3798页

作者：侯梁宇张镇涛黄兆福李璐璐郭亚南明博谢瑞芝侯鹏薛军王克如李少昆中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部作物生理生态重点实验室中国农业大学资源与环境学院

【目的】机械粒收是玉米收获技术发展的方向。在“冬小麦-夏玉米”一年两季轮作种植制度下，黄淮海北部地区热量资源不足，玉米生长季节有限，收获时籽粒含水率高，难以进行机械粒收，是世界上玉米机械粒收技术应用难度最大的区域，探... 详细信息

【目的】机械粒收是玉米收获技术发展的方向。在“冬小麦-夏玉米”一年两季轮作种植制度下，黄淮海北部地区热量资源不足，玉米生长季节有限，收获时籽粒含水率高，难以进行机械粒收，是世界上玉米机械粒收技术应用难度最大的区域，探索玉米机械粒收的可行性对推动区域玉米生产全程机械化和玉米产业提质增效、提升竞争力具有重要意义。【方法】2016—2017年在新乡、2018年在北京分别对郑单958、先玉335、迪卡517、京农科728和丰垦139等不同熟期品种的籽粒脱水积温需求进行系统观测；利用黄淮海北部地区近10年气象数据，以冬前预留500℃·d积温为小麦适宜播期，按玉米生长季节活动积温（≥0℃）100℃为梯度，将其划分为7个积温带；将区域热量资源条件和不同品种籽粒脱水积温需求进行定量匹配分析。【结果】在玉米正常夏播条件下，随着品种熟期提早，各供试品种在黄淮海北部地区达到生理成熟并且可以实现粒收的区域逐渐向北扩展，一般比小麦适宜播期推迟5—10 d，但是区域内北端和西端的积温带Ⅰ—Ⅲ（1 900—2 800℃·d）的热量资源仍无法满足熟期较早的京农科728和丰垦139籽粒含水率下降至25%甚至是达到生理成熟的积温需求。将冬小麦-夏玉米一年两熟改为夏玉米-春玉米-冬小麦两年三熟制后，玉米春播和夏播各供试品种籽粒含水率都能下降至25%以下实现机械粒收，如果选择熟期较早的品种，在冬小麦或春玉米播种前还可以通过田间站秆脱水延迟收获，使籽粒含水率进一步降至20%以下，提高粒收质量，降低烘干成本。【结论】通过种植制度改革可以有效解决黄淮海北部地区玉米生长季节热量不足、收获时期含水率过高导致的玉米成熟度差、容重低、易霉变和机械粒收难度大的问题，实现提质增效。

关键词：黄淮海北部地区热量资源玉米籽粒含水率种植制度机械粒收

江西不同种植制度下耕地土壤pH值和养分现状分析

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江西农业大学学报 2022年第5期44卷 1305-1316页

作者：甘豪魏宗强卢志红吴建富袁源远贺子俨朱安繁江西农业大学国土资源与环境学院江西南昌330045 江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室江西南昌330045 江西省土壤肥料技术推广站江西南昌330046

【目的】为探明江西省不同种植制度下土壤养分和pH值状况。【方法】参照第2次土壤普查推荐的土壤养分和pH值分级标准,对江西省94个县(市)不同种植制度下具有代表性的4188个耕地土壤的养分和pH值进行比较分析。【结果】不同种植制度下土... 详细信息

【目的】为探明江西省不同种植制度下土壤养分和pH值状况。【方法】参照第2次土壤普查推荐的土壤养分和pH值分级标准,对江西省94个县(市)不同种植制度下具有代表性的4188个耕地土壤的养分和pH值进行比较分析。【结果】不同种植制度下土壤均酸化严重,稻-闲、稻-稻-闲或水旱轮作稻田土壤pH值种植制度下土壤有机质含量中等偏丰富,表现为稻田高于旱地,双季稻田高于单季稻田,肥-稻-稻明显高于油-稻-稻、烟-稻。土壤碱解氮含量较丰富,其中油-稻和肥-稻-稻下土壤碱解氮含量较丰富的土壤样点占比分别达88.13%和82.46%,而油-棉、棉-闲和烟-稻下的土壤碱解氮丰富水平较其他种植制度低。土壤有效磷含量处于中等水平,稻-稻-闲或水旱轮作(除烟-稻)土壤有效磷含量大于20 mg/kg的占比明显高于旱作,而土壤有效磷含量10~20 mg/kg占比表现为旱作高于稻-闲、稻-稻-闲或水旱轮作(除烟-稻),但在9种种植制度中仍有19.00%~34.38%的土壤有效磷含量低于10 mg/kg,极其缺乏。不同种植制度下土壤速效钾含量均较低,速效钾含量在30~100 mg/kg的占比为51.35%~78.57%,速效钾含量大于150 mg/kg的旱作占比明显高于稻-闲、稻-稻-闲或水旱轮作。【结论】由上可知稻-稻-闲或水旱轮作制度(除烟-稻)下土壤有机质、碱解氮和有效磷含量均较高,是适合江西省耕地保护和农业增产的重要种植制度,而油-棉、棉-闲、烟-稻种植制度下土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量均偏低。在今后农业生产中应结合种植制度对土壤养分的影响及江西土壤氮盈余、钾缺乏、部分土壤磷亏缺、土壤酸化严重的现状,进行合理布局和科学施肥。

关键词：江西耕地土壤种植制度土壤养分 pH

湖南省不同种植制度农田土壤肥力长期演变特征

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农业现代化研究 2022年第6期43卷 1120-1130页

作者：宫殿林张文钊罗尊长高菊生郑超洪曦曾希柏董春华程爱武汤春纯李荣何运祥毛卫华涂赛军中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室湖南长沙410125 中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境观测研究站湖南长沙410125 湖南省农业科学院土壤肥料研究所农业部长江中游平原农业环境重点实验室湖南长沙410125 中国农业科学院衡阳红壤实验站湖南衡阳426182 湘西土家族苗族自治州生态环境局湖南吉首416099 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 湖南省宁乡县农业技术推广中心湖南宁乡410600 湖南省岳阳市农业科学研究所农业部岳阳农业环境科学观测实验站湖南岳阳414000 湖南省汉寿县农业农村局湖南汉寿415900 湖南省澧县农业农村局湖南澧县415500 芷江侗族自治县农业农村局湖南芷江419100 湖南省南县农业农村局湖南南县413200

明确不同种植制度农田肥力长期演变特征可为选择合适种植制度以提升耕地质量提供参考依据。以湖南省12个国家和省级农田长期定位试验点的种植制度试验为研究对象,选择当地习惯施肥条件下的水稻—水稻—黑麦草(RRR)、水稻—水稻—紫云英(... 详细信息

明确不同种植制度农田肥力长期演变特征可为选择合适种植制度以提升耕地质量提供参考依据。以湖南省12个国家和省级农田长期定位试验点的种植制度试验为研究对象,选择当地习惯施肥条件下的水稻—水稻—黑麦草(RRR)、水稻—水稻—紫云英(RRC)、水稻—水稻—大麦(RRB)、水稻—水稻—冬闲(RRW)和水稻—水稻—油菜(RRO)5种双季稻模式,烤烟—水稻(RT)、水稻—冬闲(RW)、水稻—油菜(RO)和水稻—绿肥(RG)4种一季稻模式,棉花—油菜(CR)、大豆—红薯(SS)和玉米—萝卜(MR)3种旱作模式,研究其土壤基础肥力指标和综合肥力的演变趋势。结果表明,双季稻模式有机质含量高于旱作模式,长期习惯性施肥条件下,除RRO、RT和RW有机质含量下降外,其余均有上升。RRW、RRO、RT和RW全氮含量相对较高但均有下降,其余则均有增加。RRO和RG碱解氮含量下降明显,而旱作模式均呈增加趋势。RRO和RRW速效磷含量下降明显,而旱作模式年均增加约1.23~4.76 mg/kg。双季稻模式速效钾含量均有下降,而一季稻和旱作模式除RT和MR增加外呈下降趋势或无明显变化。双季稻模式综合肥力下降,而一季稻和旱作模式均有上升。研究表明,湖南省不同种植制度农田肥力变化差异较大,双季稻模式应控氮重钾,一季稻模式应减施氮磷,旱作模式应培肥地力和控施磷肥。

关键词：土壤有机质综合肥力长期定位试验农田种植制度