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2015年  第23卷  第1期

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综合评述
我国农田磷养分平衡研究进展
冀宏杰, 张怀志, 张维理, 岳现录, 雷秋良
2015, 23(1): 1-8. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141045
摘要(2171) PDF(2105)
摘要:
从农田养分平衡的角度出发, 通过磷平衡的计算方法、我国农田磷平衡的时空变异特征、不同作物农田磷平衡状况、磷平衡对土壤磷含量的影响等4个方面, 综述了近年来我国农田磷平衡研究的主要进展。研究表明, 我国农田磷平衡表现为整体盈余, 且目前盈余程度仍在加剧; 但不同区域间变异较大, 部分农田磷亏缺, 不同区域及不同作物间磷平衡呈现"两极化"发展趋势。不同研究者对于我国农田磷平衡的总盈余量、单位面积盈余量以及空间变异特征所得结果差异较大, 不宜直接对比; 而对时间变异、不同作物种植类型农田磷平衡以及土壤磷累积规律等方面的研究结果基本一致。为保持土壤磷养分库的稳定与提升, 基于我国磷平衡研究现状, 探讨了我国未来在磷平衡评价指标、改善磷平衡技术措施方面的几个研究方向, 并提出政策措施引导、客观舆论宣传等建议。
农业景观害虫控制生境管理及植物配置方法
戴漂漂, 张旭珠, 肖晨子, 张鑫, 宇振荣, 刘云慧
2015, 23(1): 9-19. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140898
摘要(2402) PDF(3332)
摘要:
集约化农业生产过程中, 化学农药所带来的大量环境问题日益引起关注。为减少农药的投入及其所产生的环境负效应, 生物防治害虫的方法在国内外得到了更多的关注与发展。生境管理是一种有利于天敌群落发展, 而不利于害虫种群增长的保护性生物防治方法, 其实质是通过为自然天敌提供诸如花蜜、替代猎物或寄主、躲避不利干扰的庇护所等资源, 将农业景观中天敌的害虫控制服务和功能最大化, 或者通过构建不适宜害虫取食和繁殖的环境条件起到抑制或阻碍害虫发展的作用。本文在参阅国内外文献的基础上, 阐述了生境管理控制害虫的机理, 并总结国外生物防治的实践经验以及近些年国内外的相关研究, 概括提出田间尺度上害虫生物防治的非作物生境及作物生境的建设和植物配置方法, 为通过生境管理提升农业景观中害虫生物防治生态系统服务提供参考。
客土改良技术及其在砷污染土壤修复中的应用展望
侯李云, 曾希柏, 张杨珠
2015, 23(1): 20-26. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140797
摘要(1510) PDF(2579)
摘要:
砷是一种毒性很强且对人体健康威胁很大的金属元素, 土壤砷污染与修复长期以来受到各国政府和科学家的广泛关注。客土改良技术是污染土壤修复中较常用和有效的方法之一, 近年来逐渐受到关注。本文在简述土壤中砷来源及其危害的基础上, 重点对近年来该技术在土壤改良及污染土壤修复中的应用进行了系统整理, 并以此为基础, 比较了砷污染土壤的物理、化学及生物修复的效果。结合我国部分地区耕地砷污染较严重的现状, 认为客土改良技术见效快、改良较彻底、且具有较高的实用性。同时, 论文还对客土技术在砷污染土壤修复中的研究重点及应用前景等进行了展望。
研究报告
施肥结构对冷浸田土壤肥力及水稻生长的影响
刘杰, 孙耿, 罗尊长, 肖小平, 瞿德明, 洪曦, 罗贤树, 罗志勇, 余崇祥
2015, 23(1): 27-33. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140783
摘要(1609) PDF(1322)
摘要:
冷浸田因长期受冷泉水浸渍, 土体封闭, 难以通气与氧化, 土壤溶液Eh下降, 有效养分低, 水稻产量低。本研究通过田间小区试验和动态取样与室内测定, 探求了单质化肥、稳定性肥、复合肥配施生鸡粪和熟鸡粪等施肥方式对冷浸田土壤肥力及水稻生长的影响。结果表明: 与单质化肥处理比较, 复合肥与熟鸡粪配施处理土壤松结态腐殖质占重组腐殖质的比例提高10.8%, 紧结态腐殖质占重组腐殖质的比例降低15.5%, 土壤有机质和活性有机质含量分别提高8.9%和4.0%, 土壤阳离子交换量提高10.2%, 早稻土壤细菌数和微生物活性分别提高390.0%和13.0%; 同时土壤磷酸铝盐和磷酸钙盐含量分别提高40.0%和28.0%, 且磷酸铝盐和磷酸钙盐占无机磷总量的比例提高, 闭蓄态磷占无机磷总量的比例降低, 促使土壤中难溶性磷向易溶性磷转化, 提高土壤有效磷含量; 最终早稻磷、钾吸收量分别提高14.0%和127.0%, 早、晚稻产量分别增加11.0%和8.0%。由此得出, 有机无机平衡施肥是适合于冷浸田土壤培肥、水稻增产的施肥方式。
四川省仁寿县土壤有机碳空间分布特征及其主控因素
罗由林, 李启权, 王昌全, 张新, 张维, 贾荔, 袁大刚, 吴德勇
2015, 23(1): 34-42. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141034
摘要(1720) PDF(1050)
摘要:
准确地获取区域尺度内土壤有机碳含量信息对土壤碳调控及全球环境变化具有重要意义。本研究基于野外实地采集的555个表层(0~20 cm)土样, 探讨四川省仁寿县土壤有机碳空间分布特征及其主控因素。运用方差分析和回归分析对比了成土母质、土壤类型和土地利用方式对仁寿县土壤有机碳空间分布的影响。结果表明: 研究区表层土壤有机碳含量为3.36~37.10 g·kg-1, 平均13.46 g·kg-1, 变异系数为48.87%, 属中等强度的空间变异性。块金效应C0/(C0+C)为66.7%, 空间分布受结构性因素和随机性因素的共同影响, 总体呈现北高南低的趋势。土地利用方式和土壤类型对土壤有机碳的影响极显著(P<0.01), 而成土母质的影响不明显(P=0.256)。土类能够独立解释23.7%的土壤有机碳空间变异; 亚类和土类的解释能力接近, 分别为27.0%和27.1%, 土壤亚类可作为探讨该区域土壤有机碳空间变化的最小土壤分级单元。土地利用方式能独立解释53.0%的土壤有机碳空间变异, 远大于土壤类型, 是研究区土壤有机碳空间分布的主控因素。
黄淮地区稻茬小麦超高产群体特征研究
卢百关, 杜永, 李筠, 王宝祥, 周振玲, 孙中伟, 杨波, 秦德荣, 徐大勇
2015, 23(1): 43-51. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140192
摘要(1268) PDF(1459)
摘要:
为探讨黄淮地区稻茬小麦超高产(>9 000 kg·hm-2)群体的生长发育特性, 以该区域推广面积较大的半冬性小麦品种'连麦6号'、'济麦22'和'烟农19'为材料, 在试验总结出包括基本苗调控和氮肥运筹等一套适宜黄淮地区稻茬麦超高产栽培技术的基础上, 建立稻茬小麦高产和超高产群体, 对其系列生育、生理特性以及产量要素进行调查分析。结果表明, 与高产小麦群体(产量为7 380~7 889 kg·hm-2)相比, 超高产(>9 000 kg·hm-2)小麦群体单位面积穗数差异不显著, 但穗粒数和千粒重显著增加; 超高产小麦抽穗前茎蘖数较高产群体少, 但分蘖成穗率较高; 超高产群体小麦的叶面积指数, 生育前期较高产群体低, 抽穗后则显著高于高产群体, 两者干物质积累生育前期无明显差异; 超高产小麦抽穗期、乳熟期与蜡熟期的根冠比、根系伤流量均显著高于高产群体; 超高产小麦粒叶比、茎鞘物质运转率和收获指数均高于高产群体。因此, 本文提出了黄淮地区稻茬小麦超高产(>9 000 kg·hm-2)群体的产量结构与群体指标: 单位面积穗数(700±20)×104·hm-2, 每穗实粒数>32, 千粒重>42 g, 茎蘖成穗率>45%; 抽穗期叶面积指数6.5~7.0; 成熟期总干重>20 700 kg·hm-2, 粒叶比>14 mg·cm-2; 抽穗期根冠比>0.28, 根系伤流量>7.1 g·m-2·h-1; 收获指数>0.45。
昆明烟区烤烟主栽品种海拔适应性研究
王育军, 周冀衡, 李强, 张一扬, 沈晗, 鲁鑫浪, 程昌新, 喻曦
2015, 23(1): 52-60. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140809
摘要(1328) PDF(1203)
摘要:
生态条件对烟叶品质影响重大, 而海拔是一个综合性的生态指标, 研究海拔对烟叶品质的影响对指导烤烟品种立体优化布局具有重要意义。本研究为探讨昆明烟区烤烟主栽品种'K326'、'红花大金元'和'云烟87'的海拔适应性, 在栽培措施一致的前提下, 分别在石林县和宜良县的4个植烟乡镇, 以每200 m为海拔梯度, 从海拔1 400 m 至2 200 m共布置12个试验点, 研究了海拔对3个烤烟品种物理性状、化学成分含量和感官评吸质量的影响。结果表明: ①'K326'、'红花大金元'和'云烟87'对种植海拔的敏感性表现为: '红花大金元'>'K326'>'云烟87', 烟叶化学成分含量比物理性状和评吸质量对海拔高度更敏感; ②在1 400~2 200 m的研究范围内, 烟叶开片度、总氮、烟碱、钾、氯、多酚和柔和性与海拔高度呈显著或极显著负相关, 含水率、总糖、还原糖和刺激性与海拔呈显著或极显著正相关; ③综合烟叶常规化学成分、多酚和香气物质含量认为, 昆明烟区主栽品种'K326'、'红花大金元'和'云烟87'均更适宜种植在1 400~1 800 m的海拔区间, 且烟叶品质表现为'红花大金元'>'K326'>'云烟87'。
夜温升高对云南省高海拔烤烟理化特性及产、质量的影响
周越, 范幸龙, 周冀衡, 贺丹锋, 李强, 刘晓颖, 程昌新, 杨应明
2015, 23(1): 61-68. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140865
摘要(1330) PDF(935)
摘要:
以'云烟87'和'K326'为材料, 采用大田试验, 研究了夜间温度升高对云南省高海拔不同烤烟品种烤后烟叶物理特性及常规化学成分、Cu、Zn、Fe、Mn含量和经济性状、感官评吸质量的影响, 旨在探讨温度对烤烟理化特性及内在品质的影响, 为云南省烟区烤烟风格特色的形成机理研究提供理论依据。试验采用单因素随机区组设计, 设置2个温度处理: ①夜间保温, 每日18:00-次日6:00大棚封闭升温, 试验期间大棚内夜间平均温度为16.7 ℃; ②自然夜温(对照), 试验期间夜间平均温度为15.5 ℃。研究结果表明: 1)夜温升高使'K326'和'云烟87'上部叶长宽、下部叶叶长, 'K326'上部叶单叶重和平衡含水率、中部叶单叶重均显著增加; 'K326'中上部叶、'云烟87'中下部叶叶片厚度以及'K326'各部位、'云烟87'上部位叶片含梗率均显著降低。2)'K326'中上部叶总糖、还原糖、总氮, '云烟87'各部位叶总氮、钾均较对照显著增加; 同时使'K326'中上部叶烟碱和钾、下部叶总氮, '云烟87'上部叶总糖、还原糖和烟碱及中部叶烟碱和下部叶总糖、还原糖均显著降低。3)'K326'上部和下部烟叶Zn、Cu含量较对照显著降低, Fe、Mn含量较对照显著提高; '云烟87'上部叶Zn、Cu、Fe、Mn含量较对照均显著提高。4)'K326'产量、产值、均价、上等烟比例分别较对照增加252.5 kg·hm-2、7 290元·hm-2、1.7元·kg-1、6.54%; '云烟87'分别增加100.5 kg·hm-2、5 315元·hm-2、2.1元·kg-1、4.65%。综上所述, 夜温升高可以显著改善云南省高海拔地区烤后烟叶的物理特性, 内在化学成分趋于协调, 产值产量显著增加, 烟叶工业可用性进一步提升。
汶川地震生态治理区土壤种子库及其与地上植被的关系
张广帅, 邓浩俊, 杜锟, 林勇明, 马瑞丰, 俞伟, 吴承祯, 洪伟
2015, 23(1): 69-79. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141103
摘要(1434) PDF(1374)
摘要:
为了比较地震灾区不同气候类型植被恢复区土壤种子库时空分布特征, 采用野外调查取样和室内试验相结合的方法, 研究了四川省汶川县威州镇和绵竹市汉旺镇4类生态治理区[干旱干暖河谷受损治理区(DHD)、干旱干暖河谷未受损区(DHU)、亚热带湿润季风气候受损治理区(HMD)、亚热带湿润季风气候未受损区(HMU)]土壤种子库的萌发动态、数量特征、物种组成、多样性特征及其与地上植被之间的关系。结果表明: 未受损区具有2个萌发高峰期, 受损治理区只有1个萌发高峰期, 不同气候类型治理区土壤种子库在不同土壤深度表现出不同的萌发潜力; 4类治理区土壤种子库平均密度为192~1 544粒·m-2, 表层密度和平均密度均为未受损区>受损治理区, 干旱干暖河谷气候区>亚热带湿润季风气候区; 4类治理区共有50种植物萌发, 草本植物占显著优势; HMU、HMD、DHU、DHD地上植被与土壤种子库物种组成的S?rensen相似性系数分别为26.23%、44.9%、30.77%、16.00%, Jaccard相似性系数分别为15.09%、28.95%、18.18%、9.09%; 不同类型样地土壤种子库特有种和共有物种均表现出不同的生活型格局。基于以上分析结果, 在灾区进行植被恢复时, 应该考虑治理区的气候环境, 因地制宜的进行人工引种和制定恢复措施。
新疆棉花长期连作对土壤真菌群落结构组成的影响
陈一峰, 高亚楠, 朱杰, 张伟
2015, 23(1): 80-86. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141099
摘要(1052) PDF(1196)
摘要:
土传性真菌病害给新疆连作棉花造成巨大损失, 为了解新疆地区棉花在长期连作过程中土壤真菌群落结构演替与作物产量的增减及病虫害的发作规律。本文利用18S rRNA-PCR-DGGE法对比研究了新疆石河子棉区分别连作0 a(未开垦土壤)、1 a、3 a、5 a、10 a、15 a和20 a棉田0~40 cm范围内4个不同深度土壤中真菌群落组成的变化规律。结果表明, 相同深度的土壤样品中真菌群落结构随着连作年限的延长Shannon-Weiner多样性指数、丰富度指数和均匀度指数都表现为不同程度下降后又增加并达到新的稳定状态, 其中11~20 cm深度的样品下降最多、最快。聚类分析结果表明, 相同深度的土壤样品随连作年限延长也表现出快速变化后并达到新的稳定状态, 其中不同深度样品中真菌群落受影响最大的连作年限不同。主成分分析显示, 连作年限对真菌群落结构形成直接影响, 但随着连作年限延长, 样品中真菌群落结构的变化趋缓, 甚至有恢复迹象。部分DGGE条带回收、测序并比对后发现, 100%的序列信息都属于未培养真菌。整体上连作棉田真菌群落结构变化及演替规律与棉花连作有很强的关联性。
广谱抗真菌蛋白转基因水稻秸秆模拟还田对土壤真菌群落结构的影响
陈丽华, 吕新, 林碧娇, 李巍, 李玥仁
2015, 23(1): 87-94. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140885
摘要(1111) PDF(836)
摘要:
为探讨广谱抗真菌蛋白转基因水稻秸秆降解对土壤真菌群落结构的影响, 本文在室温条件下进行田间秸秆还田模拟试验, 设不添加秸秆(S)、添加转基因水稻'转品1'秸秆(S-Z1)、添加转基因水稻'转品8'秸秆(S-Z8)、添加非转基因水稻'七丝软粘'秸秆(S-CK)4个土壤处理, 采用传统的平板计数法和变性梯度凝胶电泳(denatured gradient gel electrophoresis, DGGE)技术, 分析广谱抗真菌蛋白转基因水稻秸秆模拟还田过程中土壤可培养真菌数和土壤真菌群落的变化情况。平板计数结果表明, 在秸秆降解的第40 d, 转基因水稻秸秆处理(S-Z1、S-Z8)与非转基因水稻秸秆处理(S-CK)土壤之间的可培养真菌数差异显著, 但秸秆降解中后期(50~90 d), S-Z1、S-Z8和S-CK之间土壤可培养真菌数的差异均不显著。真菌18S rRNA的PCR-DGGE图谱显示, S-Z1、S-Z8和S-CK在秸秆降解过程中没有显著不同的条带出现, 仅有个别条带在亮度上存在差异。DGGE图谱条带多样性分析结果表明, 在秸秆降解的个别时间段, S-Z1、S-Z8和S-CK之间在丰富度和Shannon-Wiener多样性指数上存在显著差异, 而在秸秆降解的整个过程均匀度指数差异均不显著。对DGGE主要条带和差异性条带进行克隆测序后发现, 子囊菌占最大比重, 其次为担子菌、壶菌, 而在转基因和非转基因土壤处理间亮度上存在差异的条带属于子囊菌。以上研究结果表明, 广谱抗真菌蛋白转基因水稻秸秆降解对土壤真菌群落结构的影响是短暂的、不持续的。
泥鳅生长及抗氧化 解毒酶系统对水体中转Cry1Ab/Ac基因水稻残遗物的响应
孙远东, 刘雨芳, 李菲, 肖璐, 谭树华, 桂芳艳, 莫书银, 孙丽川, 刘文海, 戈峰
2015, 23(1): 95-101. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140824
摘要(1148) PDF(1055)
摘要:
在泥鳅养殖水体中添加稻秆粉模拟水稻残遗物生境, 研究了泥鳅生长和肝胰脏抗氧化酶(SOD、CAT)与解毒酶(GST)活性对转Cry1Ab/Ac基因水稻'华恢1号'(HH1)的响应。设计以HH1稻秆粉10 mg·L-1、50 mg·L-1、100 mg·L-1和200 mg·L-1 4个梯度浓度处理泥鳅为试验组, 以非转Bt基因水稻'明恢63'(MH63)稻秆粉处理组为阴性对照, 不加稻秆粉的基础饲养组为空白对照。结果显示: 在4种稻秆粉浓度下, HH1组与MH63对照组泥鳅的特定生长率、肥满度、内脏系数及SOD、CAT和GST酶活性均无显著差异(P>0.05); 与空白对照比较, 稻秆粉浓度升高对泥鳅生长的抑制逐渐增强, 当浓度达到200 mg·L -1时, HH1组和MH63对照组泥鳅的特定生长率、内脏系数与CAT活性降低。研究结果表明, 水体中低含量的转融合基因Cry1Ab/Ac水稻HH1稻秆粉对泥鳅的生长与生理酶活性没有明显影响, 高浓度HH1和MH63稻秆粉均使泥鳅的生长和生理酶活性显著降低, 这可能与养殖水体中浓度较高的悬浮稻秆粉妨碍了泥鳅的呼吸和滤食, 及稻秆粉的分解降低了水体pH和溶氧量有关。
异色瓢虫和多异瓢虫对两种色型豌豆蚜的捕食偏好研究
杜军利, 武德功, 刘长仲
2015, 23(1): 102-109. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140739
摘要(1445) PDF(1222)
摘要:
为了明确异色瓢虫和多异瓢虫对红色型和绿色型豌豆蚜的偏好性及对种群的控制作用, 本文将异色瓢虫捕食豌豆蚜的总密度设置为90头 皿-1、120头 皿-1、150头 皿-1, 多异瓢虫捕食豌豆蚜的总密度设置为42头 皿-1、60头 皿-1、78头 皿-1, 分别进行了异色瓢虫和多异瓢虫对2种色型豌豆蚜的选择捕食作用研究。结果显示: 当2种色型豌豆蚜共存时, 异色瓢虫雌成虫对红色型豌豆蚜在低密度(90头 皿-1)和中密度(120头 皿-1)时均不表现喜(偏)好性, 而在高密度(150头 皿-1)时表现正喜(偏)好性, 对绿色型豌豆蚜在各密度条件下均不表现喜(偏)好性; 对2种色型豌豆蚜的转换效应因总猎物密度的不同而表现不同, 即红色型豌豆蚜在低密度(90头 皿-1)时无转换行为, 在中密度(120头 皿-1)和高密度(150头 皿-1)时均表现负转换效应, 而绿色型豌豆蚜则在各个密度条件下均不表现转换效应。多异瓢虫雌成虫对2种色型豌豆蚜在各密度下均不表现明显的喜(偏)好性; 对2种色型豌豆蚜的转换效应因总猎物密度的不同而有所不同, 即在低密度(42头 皿-1)时对2种色型豌豆蚜均不表现转换效应, 在中高密度(60头 皿-1和78头 皿-1)时, 对2种色型豌豆蚜均表现为负转换效应。由此可知, 多异瓢虫对2种色型豌豆蚜无明显的选择偏好; 异色瓢虫在红绿色型种群数量较低时, 对2种色型没有明显的选择偏好作用, 但当红色型和绿色型种群数量较高时, 异色瓢虫对红色型豌豆蚜具有一定的偏好性, 可能影响2种色型豌豆蚜虫种群动态变化。说明优势天敌瓢虫是引起2种色型豌豆蚜种群数量变化的因素之一。
黄淮海地区夏玉米干旱风险评估与区划
杨平, 张丽娟, 赵艳霞, 姜蓝齐, 乔赛男, 张晓慧
2015, 23(1): 110-118. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140667
摘要(1914) PDF(1315)
摘要:
黄淮海地区是我国最大的粮食产区和夏玉米的主产区, 同时也是干旱灾害的频发区, 因此加强黄淮海地区夏玉米干旱灾害风险评估与区划有着重要的现实和战略意义。利用黄淮海地区气象数据以及地形、土地利用类型等数据, 基于自然灾害风险评估原理, 运用信息扩散法、加权综合评价法和层次分析法, 结合GIS技术对黄淮海地区夏玉米干旱灾害进行风险性评估与区划。结果表明: 黄淮海地区夏玉米干旱危险性整体偏高, 干旱频率均在64.36%以上, 高危险性等级主要分布在河北省北部和安徽省北部; 敏感性偏高, 高敏感性等级占总面积的20.80%, 集中分布于山东省沿海等地; 易损性偏低, 高、中易损性地区占总面积的22.4%, 各省均有少量分布; 干旱综合风险偏高, 高、中综合风险地区占总面积的68.43%, 整个黄淮海地区除安徽省东南部外其他地区风险性均较高。
基于植被初级生产力的农用地理论和可实现产能核算研究
李亚芳, 龚健, 杨建新, 金清霞
2015, 23(1): 119-126. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140573
摘要(1253) PDF(776)
摘要:
为解决传统基于农用地分等成果计算农用地理论产能和可实现产能时遇到的问题, 本文将植被初级生产力(NPP)测算应用于农用地产能核算。以湖北省武汉市为研究区, 运用CASA模型测算研究区农用地NPP, 通过样点调查分别建立NPP与农用地理论单产和可实现单产的线性回归模型, 在此基础上进行农用地理论产能和可实现产能核算。通过核算得到研究区75个乡镇的农用地理论产能及单产和可实现产能及单产, 理论和可实现产能较大的乡镇主要分布在研究区北部及东南部地区, 理论和可实现单产较大的乡镇则主要分布在研究区西部和东北地区, 而靠近主城区周边乡镇的理论和可实现产能及单产均较低。将核算结果与传统方法计算得到的农用地产能核算成果进行对比分析, 发现两种方法的核算成果在乡镇理论和可实现产能分布上非常接近, 具有较高一致性; 但在乡镇理论单产和可实现单产分布上并不完全一致。研究结果表明基于NPP测算的农用地产能核算方法是可行的, 该方法避免了传统核算方法资料收集繁琐, 主观性强等不足, 且不以农用地分等定级成果为基础, 可实现农用地产能快速核算。