秸秆还田是华北地区冬小麦-夏玉米耕作的一项非常重要的农田管理措施,研究秸秆还田对土壤N2O排放的影响,对推广秸秆还田节能减排、响应化肥零增长行动、促进农业可持续发展具有重要意义.设置秸秆还田(CS)和秸秆不还田(CF)2个处理,利用静态箱-气相色谱法对玉米季土壤N2O排放情况进行研究,并采集土样研究秸秆还田对土壤理化性质的影响.结果表明,在玉米季,秸秆还田处理N2O累积排放量比秸秆不还田处理下降9.56％;土壤温度和水分与N2O排放呈显著相关(P＜0.05)或极显著相关(P＜0.01);与秸秆不还田处理相比,秸秆还田处理的有机质和全氮含量较高,容重较低;秸秆还田处理的产量比秸秆不还田高0.48％.说明华北平原冬小麦-夏玉米轮作制度下,小麦秸秆粉碎覆盖免耕还田有利于玉米季土壤N2O减排和降低土壤容重,有利于增加土壤有机质和全氮以及玉米产量,但是相关影响因子的相互作用还需进一步研究.

复垦复耕补充耕地来源多样,通常斑块较小,且前期利用情况不清.构建科学合理且独立的质量评价指标来真实反映耕地质量状况,关乎到复垦复耕补充耕地可持续高效利用与粮食安全.第三次全国国土调查后各地涌现了大量补充耕地,当前复垦复耕补充耕地质量评价刚起步,内涵难以界定、评价标准尚未形成.从农业生产属性出发,以北京市平谷区28个复垦复耕补充耕地地块为评价单元,基于野外调查和室内检测,通过相关性分析、主成分分析方法对评价指标筛选,构建复垦复耕补充耕地质量评价指标最小数据集并对地块进行耕地质量评价,与全指标体系对比分析加以验证.结果表明:复垦复耕补充耕地质量相对较差,不同来源补充耕地的有机质、有效磷、速效钾和CEC无显著差异,其他草地和城镇住宅用地土壤的pH显著高于果园.构建了涵盖立地条件、土壤化学性状、土壤物理性状、土壤管理以及土壤清洁度复垦复耕补充耕地质量评价的最小指标体系.对比验证分析显示,评价结果相近,决定系数可达0.78.建立的最小数据集能够较为真实反映耕地质量状况,可为复垦复耕补充耕地质量合理评价提供方法指导.

以5种番茄为研究对象,测定果实可溶性固形物、VC、硝酸盐含量等品质指标,对其贮藏期间果实品质变化进行了研究.结果表明,采收后第1天原味1号可溶性固形物和硝酸盐含量最高;原味2号VC含量最高,可溶性固形物含量仅次于原味1号;京彩六VC和硝酸盐含量最低;汉姆九可溶性固形物含量最低.5种番茄经过贮藏,汉姆九的可溶性固形物含量一直最低,原味2号番茄VC含量一直最高.原味1号硝酸盐含量在贮藏第2天显著升高,且在前7 d含量一直最高.对品质指标进行综合分析得出,可溶性固形物、VC、硝酸盐含量受品种影响较大.

目的:新增耕地土壤人为扰动大,有效土层厚度分层信息不明显,仅凭开挖剖面调查不易获取,因此探究探地雷达估算新增耕地土壤有效土层厚度的方法.方法:基于探地雷达采集电磁波,运用包络振幅平均值法(AEA)建模获取新增耕地不同剖面层次含水率与雷达振幅包络值的相对关系,通过Topp经验公式反推各层次介电常数,利用包络检波获取土壤有效土层厚度分层界面时域信息,结合介电常数和时域信息,估测有效土层厚度.结果:不同土壤剖面层次AEA-1-含水率回归模型预测集R2均在0.818以上,反演效果较好;有效土层厚度估算值相对误差在4％以下,误差较小;不同原利用类型的新增耕地有效土层厚度呈现果园＞其他草地＞设施农用地＞城镇住宅用地.结论:基于探地雷达探测新增耕地土壤有效土层厚度是可行且较为精准的.

目的:在北京市大兴区设置长期定位试验的基础上,通过测土配方试验,探讨不同施肥处理对设施蔬菜产量及土壤肥力的影响.方法:试验设置5个处理:空白(CK)、农民习惯施肥(M)、测土配方施肥(OC)、纯施有机肥(O)、纯施化肥(CF).结果:甜椒和茄子的多年平均产量和平均增产率均表现为OC处理与M处理相差不大.OC处理与M处理相比,对提高土壤有机质含量的效果略低,相差1.2g/kg,但对土壤全氮含量的提高效果略高,高出0.04g/kg.结论:农民传统的"大肥"模式与测土配方施肥处理相比,对作物产量产出以及土壤各项养分并无明显的提高.因此,应用测土配方施肥技术,在降低投入成本的同时有利于提高土壤肥力,实现农业可持续发展.

以房山日光温室黄瓜次生盐渍化土壤为供试土壤,在轻度盐胁迫条件下,设置不同用量土壤调理剂(750、1 500、2 250 kg·hm-2)与有机肥、微生物菌肥配施,研究分析土壤调理剂对提升土壤肥力及黄瓜生长发育的影响,以期为土壤调理剂在设施蔬菜的种植应用上提供参考依据.结果表明:施用土壤调理剂和微生物菌肥后,土壤有机碳和速效养分含量增加,土壤肥力提升;黄瓜植株株高、茎粗、叶片数以及叶绿素含量增加幅度显著,丙二醛含量降低,脯氨酸含量显著增加,最高增幅为24.1％,土壤调理剂和微生物菌肥混施对缓解黄瓜所受盐胁迫效果较好;黄瓜茎叶全氮、全钾和钙、铁、锰、锌、硼元素含量均有显著增加,黄瓜体内维生素C、可溶性固形物含量以及黄瓜产量较对照组CK分别增加22.4％、12.6％、36.8％,对黄瓜的品质提升和产量增幅显著.土壤调理剂在提升次生盐渍化土壤肥力、降低盐胁迫程度、促进黄瓜植株生长发育和增产提质方面具有显著效果.

针对设施菜田土壤次生盐渍化问题,研究分析不同用量土壤调理剂及其配施微生物菌肥对促进土壤脱盐、改善土壤理化性质及土壤微生物多样性的改良效果.试验结果表明,施用土壤调理剂和微生物菌肥后,土壤理化性质明显改善,土壤容重、EC、全盐量均有不同程度下降,Na+、K+、Ca2+、Cl-、HCO3-含量降低,有效抑制土壤返盐;且施用土壤调理剂和微生物菌肥后,土壤细菌群落多样性和丰富度趋于增加,尤其是固氮菌和分解有机质菌属的数量显著增加,土壤有益菌含量的增加对黄瓜生长起到促进作用.土壤调理剂及其配施微生物菌肥在改善土壤理化性质、降低土壤表层盐分、提高土壤微生物细菌群落多样性方面具有显著效果,可为设施菜田次生盐渍化土壤缓解盐胁迫提供参考.

不同采样数量以及预测方法会对土壤全氮预测精度产生影响,为了研究不同样点数量对预测模型预测精度的影响,以北京市通州区为例,采用随机抽样的方法,从312个土壤采样点中随机抽取20、40、60、80、100、150、200、250和300个样点,采用偏最小二乘、RBF神经网络以及随机森林模型进行预测,并对预测结果进行预测精度对比.发现不同采样数量对土壤全氮预测精度产生较大的影响,在北京市通州区东南部乡镇,60～200个采样点是比较合理的采样数量.不同预测方法对预测精度影响显著,随机森林预测模型预测精度最高,RBF神经网络和偏最小二乘预测精度相似.

地形部位是指具有特定形态特征和成因的中小地貌单元,是耕地质量等级评价的重要指标.以北京市DEM数据为主要数据源,利用空间分析技术初步确定地形部位的区划界线,并结合土壤图,通过实地调查进行核实,最终生成与研究区土地利用现状图在比例尺、参考坐标系等方面一致的地形部位区划数据,为北京市开展耕地质量等级评价提供依据.

为了解不同土地利用方式对土壤养分的影响,明确其施肥量,以北京市大兴区耕地为研究区,基于最新的土地利用现状图、土壤类型图、大兴区耕地质量评价图和数字高程图等资料,共布设642个采样点,采集0～30cm土层土壤样品,测定并分析了包括有机质、速效钾、有效磷和全氮4个关键指标.结果表明:不同耕地类型对土壤养分含量产生影响,其中有效磷存在显著性差异,而有机质含量仅在菜地-耕地间存在显著性差异;不同施肥量下土壤养分含量也存在一定的差异性,但施肥量超过一定阈值后增长不再明显.

为了准确掌握耕地质量状况,服务于耕地的保护与提升,科学的耕地质量评价方法体系尤为重要.基于自然资源资产负债表制度,构建了县域尺度耕地质量等级评价方法体系,并基于实证研究,探讨方法的可行性.研究结果表明:综合考虑自然资源负债表制度要求,建立了涵盖耕地质量指标体系(5类17个因子)以及指标权重确定、单元赋分等耕地质量评价方法体系;实证区平均耕地质量等级为5.3,实证区绝大多数地区耕地质量等级在六等及以上,占实证区总耕地面积的84.40％;通过产量验证,评定的实证区耕地质量等级与产量呈显著正相关,建立的评价方法体系能够基本反映耕地质量水平.研究结果为自然资源负债表编制提供方法支撑.

为了研究设施菜田土壤磷素累积特征与风险调控方法,笔者综述了国内外近20年的设施菜田土壤磷素累积与损失方面的研究.发现中国设施菜田由于磷素的过量投入,导致表层土壤磷素过量累积,有效磷含量远远超出50～80mg/kg的磷素损失环境拐点值.从磷素损失途径着手,讨论了源头调控(控制磷肥技入数量、改进磷肥施用方法)、过程调控(优化种植制度、施用磷素螯合剂)、未端控制(植物篱拦截)和经济、法规策略等方法对拉制磷素损失的影响.最后探讨了该研究领域存在的若干问题,今后需要加强有机肥使用管理和环保重点区域磷素风险评估等方面的研究.

秸秆还田技术是我国一项重要的粮田有机培肥措施,可以增加作物产量、提高土壤有机质含量,具有较好的经济效益和社会效益.因此,本文通过对北京市粮田种植情况以及秸秆还田情况进行随机调研,分析了秸秆还田技术存在的问题,并提出了相应建议,以期为推动秸秆还田技术促进农业可持续发展、推动化肥减量、增强农业土壤固碳减排提供参考.

为深入了解土壤肥料与信息技术的融合发展概况,介绍了智慧土肥的内涵、特征及技术体系,并从农田远程监控与智能服务、耕地质量及其智慧管理等方面作出了展望.

北京市实施测土配方施肥项目已经实现了从试点到大面积推广和全覆盖,对提高京郊农业产量,增加农民收入和推动北京市都市型农业发展起到了巨大作用.北京市实施测土配方施肥项目以来,各种技术性问题逐渐被攻克,正在经历由技术体系研究和推广向培育农化服务体系的新阶段.从宏观来讲,测土配方施肥分为三大体系,即技术体系、农化服务体系和肥料产业体系.在这3个体系中,技术体系是基础,农化服务体系是保障,肥料产业体系是目标.

近年来,将物联网、云计算等计算机技术、微电子技术、通信技术、光电技术、遥感技术等多项技术应用于农业生产的全过程,实现农业生产、管理的智慧化,建设智慧农业逐渐成为农业领域的共识.智慧农业的建设离不开土肥的智慧发展.智慧土肥是土肥工作信息化发展的高级阶段,其在提高农业生产效率和资源利用效率、改善农业生态环境、变革农业管理和服务模式等方面具有重要作用.因此,立足农业整体发展,对智慧土肥的概念、发展目标及其建设内容进行探讨显得十分重要和紧迫.

In order to solve repeat construction,waste of resources and other issues,to meet the Beijing Municipal Bureau of agriculture of different business units of different GIS application rapid customization development demand,implementation agriculture GIS Applications Standard Specification for unified,quick to build agriculture GIS application,we will middleware technology introduction to thinking of bureau of agriculture of Beijing City general development platform for GIS construction,and the use of embedded object technology and seamless docking technology,quick service system between GM and sharing,to avoid duplication of large software development work,raise agriculture to GIS application development efficiency,reduce the cost of development,shorten the development cycle.

In order to change turnkey construction mode of the traditional agricultural information system,develop unified development specification,shorten the development cycle,and be convenient for operation and maintenance of the system,in this paper,the construction of development support platform of agricultural information system was proposed and the overall design idea,key technology and application effect of the platform were elaborated.The platform was positioned on an information system implementation tools with the need change,which solved the common problems of development and application of the business information systems,and the comprehensive maintenance capacity,and improved the efficiency and quality of the system construction.Its core characteristic was to quickly set up the basic information system by the use of platform integrated shared components and agricultural business component or the third party components.Database table structure and open service interface were transparent to the technical personnel and business process could be a flexible customization.Database configuration and view design could be a visual operation and the background program was automatically generated.

To solve the problems of each business application system and deepening the integration of data of Beijing City Agricultural Bureau, realize the unity of the technical architecture, and unify technical specification, a set of universal development platform specialized agricultural application of GIS was developed. The platform could realize three applications: new agriculture GIS application by using platform, GIS embedded into GIS operation system, GIS application integration developed by platform and docking for GIS application, and the system thus fully met the Agricultural Bureau demand for GIS applications, and achieved the rapid customization and spatial data sharing.

基于GIS和RS技术,结合对北京市农村可再生能源管理业务的分析,通过应用系统和数据库的设计,实现对农村可再生能源业务数据按流程进行管理,并通过GIS与MIS技术相结合,实现对各项农村可再生能源业务的时空逻辑管理,以及对节能减排和各类能源工程效益的快速分析与汇总.