农业生态工程

一、应用生态学原理,设计某区域种植—养殖—综合利用的农业循环经济模式,要求列出循环图表,并对图表进行表述。

根据生态学原理,设计的稻田养鱼生态循环图如下:

(1)在该生态模式中,水稻吸收稻田中的营养成分,在光合作用下生长;产生的秸秆作为饲料养猪,猪的粪便投入沼气池进行沼气发酵,产生的沼渣、沼液作为肥料还田,增加土壤肥力,沼气一部分用于生活炊事,另一部分通过沼气灯诱虫喂鱼。此外,沼液还可作为生物农药,抑制水稻病虫害,减少农药的使用,在降低生产成本的同时减少了环境污染。

(2)水稻通过光合作用释放O2,提高水中溶解氧,为鱼提供良好的生存环境;鱼呼出CO2,为水稻提供气肥,鱼粪作为肥料还田增加土壤肥料,为水稻的生长提供更多的营养成分。从而达到二者互利共生的原则。

(3)稻田中的水生植物、浮游生物、腐殖质和底层生物可为鱼提供一定的饲料,从而减少了养鱼的成本;鱼粪作为肥料还田,减少肥料的使用,同样减少生产成本。因此,该生态经济循环模式具有较高的合理性。

二、某农地采用玉米间作大豆模式,单产分别为5236.5Kg/hm2和852Kg/hm2,而单作玉米和大豆分别单产为5575.5Kg/hm2和1129.3Kg/hm2,计算此复种的土地当量比,并 依据复合效应判断其合理性。

解:土地当量比为:LER=

5236.5Kg/hm25575.5Kg/hm

+

852Kg/hm21129.3Kg/hm=1.6936

土地当量比的实质是反映复合群体与单作群体性比的土地利用率,它适合各种复合群体土地利用效率的评价。该复种模式土地当量比为1.6939大于1,复合群体土地利用率高于相应的单作群体,复合群体内各种作物间存在正复合效应。因此,该复种模式具有较强的合理性。

三 、试验方案设计

以某作物品种(果、蔬菜、粮等)为研究对象,设计N、P、K肥施用量对某作物品种产量的试验研究。

N、P、K肥施用量对水稻产量影响的试验研究

一、试验目的

水稻是我国主要粮食作物之一,其产量直接影响人们的生活水平。N、P、K肥的施用量直接影响水稻的产量,要增收就必须准确掌握水稻对N、P、K、肥的需求,得出最佳N、P、K肥使用量。

今年来为了增收,一些地方化肥大量乱施;导致的结果是:(1)不但不能增收,反而减产;(2)土壤污染;(3)水环境污染。

针对诸多问题,本试验针对N、P、K肥施用量对水稻产量影响的进行研究,找出水稻的最佳N、P、K肥施用量,从而为实际生产提供指导。

二、试验地点

云南省昆明市东川区块河村水稻种植田

三、供试品种

冈优1577

四、试验基地基本情况

该地海拔500m,年降雨量;地块平坦、整齐、肥力均匀;附近无交通主干道、堆肥场以及垃圾填埋场等特殊地块。2013年上半年种植水稻,下半年种植小麦,均能较好的生长。通过取样测试,土壤营养成分基本情况如表1:

表1 土壤营养成分情况表

全N

全P

全K

速N

速P

速K

有机质

pH值

五、试验处理

本试验设N、P、K肥3个因素,每个因素4个水平,加上一个空白对照,共计14个处理。4个水平的含义:0水平指不施肥;1水平为当地历年经验施肥量的0.5倍;2水平为当地历年经验施肥量;3水平为当地历年经验施肥量的1.5倍。

N、P、K肥分别用尿素、重过磷酸钙、硫酸钾补充。尿素含N:46.4%;重过磷酸钙含P2O5:43 %;硫酸钾含K2O:45%。 各处理编码见表2:

表2 处理编码表

处理编号

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

处理

有机肥45Kg/亩+N0 P0 K0 有机肥45Kg/亩+N0 P2 K2 有机肥45Kg/亩+N1 P2 K2 有机肥45Kg/亩+N2 P0 K2 有机肥45Kg/亩+N2 P1 K2 有机肥45Kg/亩+N2 P2 K2 有机肥45Kg/亩+N2 P3 K2 有机肥45Kg/亩+N2 P2 K0 有机肥45Kg/亩+N2 P2 K1 有机肥45Kg/亩+N2 P2 K3 有机肥45Kg/亩+N3 P2 K2 有机肥45Kg/亩+N1 P1 K2 有机肥45Kg/亩+N1 P2 K1 有机肥45Kg/亩+N2 P1 K1

N 0 0 1 2 2 2 2 2 2 2 3 1 1 2

P 0 2 2 0 1 2 3 2 2 2 2 1 2 1

K 0 2 2 2 2 2 2 0 1 3 2 2 1 1

当地历年施肥量为纯氮10Kg/亩、纯磷8Kg/亩、纯钾2Kg/亩;折算成化肥后为:尿素21.6Kg/亩,重过磷酸钙18.6Kg/亩,硫酸钾4.5Kg/亩。

六、种植规格与小区排列

本试验小区面积为3m×5m=15m2,种植规格为株距30cm,行距50cm。小区排列情况见表3:

表3 小区排列种植情况

I重复

II重复

III重复

七、试验方法

将有机肥和P肥作为底肥,在水稻种植前施与分区的小块农田中。N肥作为成长期追肥使用,K肥作为水稻花期追肥施用。因为水稻花期需要更多的K肥,如果水稻在花期缺

少K肥将导致水稻无法结果。具体小区施肥量见表4:

表4 小区具体施用各化肥量

处理编号

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

处理

有机肥1Kg/小区+N0 P0 K0 有机肥1Kg/小区+N0 P2 K2 有机肥1Kg/小区+N1 P2 K2 有机肥1Kg/小区+N2 P0 K2 有机肥1Kg/小区+N2 P1 K2 有机肥1Kg/小区+N2 P2 K2 有机肥1Kg/小区+N2 P3 K2 有机肥1Kg/小区+N2 P2 K0 有机肥1Kg/小区+N2 P2 K1 有机肥1Kg/小区+N2 P2 K3 有机肥1Kg/小区+N3 P2 K2 有机肥1Kg/小区+N1 P1 K2 有机肥1Kg/小区+N1 P2 K1 有机肥1Kg/小区+N2 P1 K1

尿素(g)

0 0 242 485 485 485 485 485 485 485 727 242 242 485

重过磷酸钙(g) 硫酸钾(g)

0 419 419 0 209 419 628 419 419 419 419 209 419 209

0 100 100 100 100 100 100 0 50 150 100 100 50 50

八、田间管理鱼观察记录

(1)田间管理除施肥措施外,其他各项管理措施应一致,且符合生产要求,同一试验,由专人在同一天内完成。

(2)观察记载与测试,具体内容和要求:

试验地基本情况,包括:①地址信息:乡、村、邮编、地块、农户姓名;②位置信息:经度、纬度、海拔;③试验气象因素:多年平均及当年气温、降水、日照和湿度等气候数据。④生产管理信息:浇水、中耕等。

(3)记录

做好小区号、处理名称、取样日期、采样人等项登记、记录工作。

九、生物产量、品种及相关土壤分析

(1)生物产量

每个小区单打、单收、单计产或取代表性样方测产,记录相关产量性状。

(2)品种:冈优1577 (3)土壤分析

试验播种前和收获后(梅花取样)多点采集不同处理的土壤样品(取样深度0-20cm)进行分析。分析内容如下:

①土壤分类信息:土类、亚类、土属、土种;②土壤信息:土壤质地(砂土、壤土、粘土)、土层厚度(>=60cm、30-60cm、

十、试验总结报告

(1)试验来源和目的 (2)试验时间和地点 (3)材料与方法

①供试土壤类型、肥力状况;②供试肥料、品种;③供试作物品种、生物学性状及

前茬作物品种、产量、施肥水平;④试验设计和方法

(3)试验结果与分析 (4)试验结论

(5)试验执行单位、主持人 (6)报告提交时间

一、应用生态学原理,设计某区域种植—养殖—综合利用的农业循环经济模式,要求列出循环图表,并对图表进行表述。

根据生态学原理,设计的稻田养鱼生态循环图如下:

(1)在该生态模式中,水稻吸收稻田中的营养成分,在光合作用下生长;产生的秸秆作为饲料养猪,猪的粪便投入沼气池进行沼气发酵,产生的沼渣、沼液作为肥料还田,增加土壤肥力,沼气一部分用于生活炊事,另一部分通过沼气灯诱虫喂鱼。此外,沼液还可作为生物农药,抑制水稻病虫害,减少农药的使用,在降低生产成本的同时减少了环境污染。

(2)水稻通过光合作用释放O2,提高水中溶解氧,为鱼提供良好的生存环境;鱼呼出CO2,为水稻提供气肥,鱼粪作为肥料还田增加土壤肥料,为水稻的生长提供更多的营养成分。从而达到二者互利共生的原则。

(3)稻田中的水生植物、浮游生物、腐殖质和底层生物可为鱼提供一定的饲料,从而减少了养鱼的成本;鱼粪作为肥料还田,减少肥料的使用,同样减少生产成本。因此,该生态经济循环模式具有较高的合理性。

二、某农地采用玉米间作大豆模式,单产分别为5236.5Kg/hm2和852Kg/hm2,而单作玉米和大豆分别单产为5575.5Kg/hm2和1129.3Kg/hm2,计算此复种的土地当量比,并 依据复合效应判断其合理性。

解:土地当量比为:LER=

5236.5Kg/hm25575.5Kg/hm

+

852Kg/hm21129.3Kg/hm=1.6936

土地当量比的实质是反映复合群体与单作群体性比的土地利用率,它适合各种复合群体土地利用效率的评价。该复种模式土地当量比为1.6939大于1,复合群体土地利用率高于相应的单作群体,复合群体内各种作物间存在正复合效应。因此,该复种模式具有较强的合理性。

三 、试验方案设计

以某作物品种(果、蔬菜、粮等)为研究对象,设计N、P、K肥施用量对某作物品种产量的试验研究。

N、P、K肥施用量对水稻产量影响的试验研究

一、试验目的

水稻是我国主要粮食作物之一,其产量直接影响人们的生活水平。N、P、K肥的施用量直接影响水稻的产量,要增收就必须准确掌握水稻对N、P、K、肥的需求,得出最佳N、P、K肥使用量。

今年来为了增收,一些地方化肥大量乱施;导致的结果是:(1)不但不能增收,反而减产;(2)土壤污染;(3)水环境污染。

针对诸多问题,本试验针对N、P、K肥施用量对水稻产量影响的进行研究,找出水稻的最佳N、P、K肥施用量,从而为实际生产提供指导。

二、试验地点

云南省昆明市东川区块河村水稻种植田

三、供试品种

冈优1577

四、试验基地基本情况

该地海拔500m,年降雨量;地块平坦、整齐、肥力均匀;附近无交通主干道、堆肥场以及垃圾填埋场等特殊地块。2013年上半年种植水稻,下半年种植小麦,均能较好的生长。通过取样测试,土壤营养成分基本情况如表1:

表1 土壤营养成分情况表

全N

全P

全K

速N

速P

速K

有机质

pH值

五、试验处理

本试验设N、P、K肥3个因素,每个因素4个水平,加上一个空白对照,共计14个处理。4个水平的含义:0水平指不施肥;1水平为当地历年经验施肥量的0.5倍;2水平为当地历年经验施肥量;3水平为当地历年经验施肥量的1.5倍。

N、P、K肥分别用尿素、重过磷酸钙、硫酸钾补充。尿素含N:46.4%;重过磷酸钙含P2O5:43 %;硫酸钾含K2O:45%。 各处理编码见表2:

表2 处理编码表

处理编号

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

处理

有机肥45Kg/亩+N0 P0 K0 有机肥45Kg/亩+N0 P2 K2 有机肥45Kg/亩+N1 P2 K2 有机肥45Kg/亩+N2 P0 K2 有机肥45Kg/亩+N2 P1 K2 有机肥45Kg/亩+N2 P2 K2 有机肥45Kg/亩+N2 P3 K2 有机肥45Kg/亩+N2 P2 K0 有机肥45Kg/亩+N2 P2 K1 有机肥45Kg/亩+N2 P2 K3 有机肥45Kg/亩+N3 P2 K2 有机肥45Kg/亩+N1 P1 K2 有机肥45Kg/亩+N1 P2 K1 有机肥45Kg/亩+N2 P1 K1

N 0 0 1 2 2 2 2 2 2 2 3 1 1 2

P 0 2 2 0 1 2 3 2 2 2 2 1 2 1

K 0 2 2 2 2 2 2 0 1 3 2 2 1 1

当地历年施肥量为纯氮10Kg/亩、纯磷8Kg/亩、纯钾2Kg/亩;折算成化肥后为:尿素21.6Kg/亩,重过磷酸钙18.6Kg/亩,硫酸钾4.5Kg/亩。

六、种植规格与小区排列

本试验小区面积为3m×5m=15m2,种植规格为株距30cm,行距50cm。小区排列情况见表3:

表3 小区排列种植情况

I重复

II重复

III重复

七、试验方法

将有机肥和P肥作为底肥,在水稻种植前施与分区的小块农田中。N肥作为成长期追肥使用,K肥作为水稻花期追肥施用。因为水稻花期需要更多的K肥,如果水稻在花期缺

少K肥将导致水稻无法结果。具体小区施肥量见表4:

表4 小区具体施用各化肥量

处理编号

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

处理

有机肥1Kg/小区+N0 P0 K0 有机肥1Kg/小区+N0 P2 K2 有机肥1Kg/小区+N1 P2 K2 有机肥1Kg/小区+N2 P0 K2 有机肥1Kg/小区+N2 P1 K2 有机肥1Kg/小区+N2 P2 K2 有机肥1Kg/小区+N2 P3 K2 有机肥1Kg/小区+N2 P2 K0 有机肥1Kg/小区+N2 P2 K1 有机肥1Kg/小区+N2 P2 K3 有机肥1Kg/小区+N3 P2 K2 有机肥1Kg/小区+N1 P1 K2 有机肥1Kg/小区+N1 P2 K1 有机肥1Kg/小区+N2 P1 K1

尿素(g)

0 0 242 485 485 485 485 485 485 485 727 242 242 485

重过磷酸钙(g) 硫酸钾(g)

0 419 419 0 209 419 628 419 419 419 419 209 419 209

0 100 100 100 100 100 100 0 50 150 100 100 50 50

八、田间管理鱼观察记录

(1)田间管理除施肥措施外,其他各项管理措施应一致,且符合生产要求,同一试验,由专人在同一天内完成。

(2)观察记载与测试,具体内容和要求:

试验地基本情况,包括:①地址信息:乡、村、邮编、地块、农户姓名;②位置信息:经度、纬度、海拔;③试验气象因素:多年平均及当年气温、降水、日照和湿度等气候数据。④生产管理信息:浇水、中耕等。

(3)记录

做好小区号、处理名称、取样日期、采样人等项登记、记录工作。

九、生物产量、品种及相关土壤分析

(1)生物产量

每个小区单打、单收、单计产或取代表性样方测产,记录相关产量性状。

(2)品种:冈优1577 (3)土壤分析

试验播种前和收获后(梅花取样)多点采集不同处理的土壤样品(取样深度0-20cm)进行分析。分析内容如下:

①土壤分类信息:土类、亚类、土属、土种;②土壤信息:土壤质地(砂土、壤土、粘土)、土层厚度(>=60cm、30-60cm、

十、试验总结报告

(1)试验来源和目的 (2)试验时间和地点 (3)材料与方法

①供试土壤类型、肥力状况;②供试肥料、品种;③供试作物品种、生物学性状及

前茬作物品种、产量、施肥水平;④试验设计和方法

(3)试验结果与分析 (4)试验结论

(5)试验执行单位、主持人 (6)报告提交时间


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