中国西南喀斯特地区土壤退化研究进展

简述了国外近10余年来土壤退化及其主要退化类型——土壤侵蚀的研究动态。将20世纪90年代以来国内对喀斯特地区土壤退化的研究归纳为4个方面：成因、过程和机理的研究;土壤性质的测定;恢复、调控措施的选择和土壤退化的顶级形式——石漠化的研究,对研究进展分别进行介绍和评述,并提出我国西南喀斯特地区土壤退化研究的关键问题,进而展望发展趋势。     

高度集约农业利用导致的土壤退化及其生态环境效应

集约化农业对保障我国粮食安全发挥了巨大的作用，但其长期的土地高强度利用和农用化学品过量投入的负面影响也日益显现，导致的以土壤养分失衡、土壤酸化、有害物质积累、生物多样性衰退等为主要表现形式的土壤物理、化学和生物学退化，给生态系统本身与环境都带来了巨大压力和严重威胁。在长期保持高强度利用和过量农用化学品投入的情况下，以非线性响应为特征的土壤生态系统特性有可能出现突变状态，并引起更大的环境风险。目前，应当高度重视集约农业利用下土壤退化的形成与演变机理、时空分异规律、以及土壤退化的控制和退化土壤的恢复重建措施的研究。     

重庆地区设施农业产地环境质量安全监测与评价

目前,设施农业产地环境退化已成为一个普遍的问题,严重影响耕地质量和食品安全。2016年3—12月,在重庆地区设施农业产地采集土壤样品62件、灌溉水样品14件,根据评价标准要求,对各分析指标进行分析检测,对土壤和灌溉水给予质量评价。最后,提出对策建议:1)探讨设施农业土壤退化形成机理;2)研发设施土壤根际微生态环境综合调控技术和土壤修复技术;3)把好农资肥料的使用监管关卡;4)大力推进生态农业建设和现代化农业示范园区建设;5)严格控制"三废"排放。     

土壤侵蚀退化研究进展

从土壤物理退化、化学退化和生物学退化等3个方面回顾了国内外的土壤退化过程研究的历史与现状，全总结了国内外在土壤侵蚀退化形成的过程、机理、影响因素以及评价土壤退化的指标方法等方面的最新研究进展，最后提出了土壤退化过程和防治方法研究中存在的主要问题，并从多学科交叉的角度和土壤侵蚀退化机理研究及定量动态监测度来展望土壤侵蚀退化研究的进一步发展方向。     

生物有机肥改良设施蔬菜土壤的研究进展

近年来,设施蔬菜土壤生态环境退化严重。随栽培年限的延长,土壤出现了板结、酸化、盐渍化和连作障碍等一系列问题。生物有机肥在修复设施蔬菜土壤障碍方面提供了一种新的途径,长期施用生物有机肥可以提高土壤肥力,改善土壤理化性质,调控土壤微生物群落结构,加速退化土壤生态系统的恢复。本文综述了当前设施蔬菜土壤存在的问题,生物有机肥对退化土壤的改良效果及作用机理,探讨了生物有机肥今后的研究和发展方向。     

舒兰市耕地土壤退化与防治的研究

本文主要从１９８０～１９９６年间土壤有机质和土壤全量养分含量年递变率,以及土壤侵蚀速率等三个方面,研究分析了耕地土壤退化的现状,提出了防治耕地退化的措施。     

生物炭对退化蔬菜地土壤及其修复过程中N_2O产排的影响

高氮投入的设施蔬菜地土壤易发生次生盐渍化、酸化、板结化等土壤退化现象,也会引起地下水污染、N_2O大量排放等环境后果,严重影响了蔬菜农业的可持续发展。强还原土壤灭菌(reductive soil disinfestation,RSD)作为新兴的退化设施蔬菜地土壤修复方法,能够有效缓解土壤退化,但也导致N_2O大量排放。本研究选用生物炭作为调节剂,评估不同生物炭施加量对退化设施蔬菜地土壤及其强还原修复过程中N_2O排放的影响,并测定反硝化功能基因(一氧化氮还原酶基因nor B和氧化亚氮还原酶基因nos Z)丰度来反映反硝化微生物活性。结果显示:RSD法显著降低了土壤硝酸盐含量、提高了土壤p H,缓解了土壤退化,但其N_2O累计排放量是非修复土壤的950倍以上;施加生物炭具有减排效果,其中施加5%的生物炭显著降低了退化设施蔬菜地土壤及其强还原修复过程中的N_2O排放,其减排量分别为68.7%和16.0%;Pearson相关分析显示,非强还原修复过程和强还原修复过程中土壤N_2O排放速率均与p H显著负相关,而在强还原修复过程中土壤N_2O排放速率还与NO_3~--N含量显著正相关;施加生物炭显著改变了土壤nor B和nos Z基因,线性回归分析表明,非强还原修复过程和强还原修复过程中土壤N_2O排放的微生物机理不同,前者显著受nos Z基因丰度影响,而后者显著受nor B基因丰度影响。在退化设施蔬菜地土壤中施加5%生物炭可有效减低退化设施蔬菜地土壤及其强还原修复过程中的N_2O排放。     

不同土地管理措施对高寒嵩草草甸植被及土壤理化特征的影响

在青海玛沁地区,选择 4 种处于不同退化阶段以及 2 种人工处理的高寒草甸为研究对象,探讨不同放牧强度和人工干预措施下,植被特征、土壤营养元素和土壤物理性状的变化过程,为合理利用和提高草地生产力提供依据.结果表明:随着退化的加剧,高寒草甸的盖度、高度、地上生物量和种类呈下降趋势,可食性牧草逐渐让位于杂草;土壤 N、C 含量以及含水量逐渐降低,体积质量逐渐增大.与重度退化草甸相比,经人工干预处理后草甸的生物量、盖度、高度以及土壤营养元素和物理性状都有所增加提高.这些结果表明随着植被的退化演替,土壤退化越来越严重,土壤越来越贫瘠化.人工干预能够在一定程度上改善土壤物理特征,提高草地的生物量.     

土壤时空变化研究的进展与未来

理解和表征土壤的时空变化是土壤学的基本任务,也是评估和合理发挥土壤功能的重要前提。土壤的时空变化与气候环境变迁、岩石圈风化、地表物质迁移、生物地球化学循环等圈层变化过程相耦合。围绕土壤时空变化研究的新近进展,本文综述并展望了土壤形成和演变过程、土壤形态学、土壤调查、土壤分类、数字土壤制图与土壤退化的发展态势。未来土壤时空变化研究的关键科学问题主要包括:地球表层系统中土壤与环境要素之间的多过程耦合机理与模拟、多尺度土壤-环境关系与模拟、多元土壤信息的融合机理与数据同化。未来重点研究领域将涉及到关键带科学引领的土壤形成和演变研究、多尺度数字土壤制图与时空变化预测、基于多传感器的土壤综合观测原理与技术、完整和详尽的国家和全球土壤资源清单及共享平台建设、区域土壤资源退化机理及其功能恢复。     

低产水稻土改良与管理研究策略

我国耕地后备资源极端缺乏,改良低产田是提高粮食产量的重要途径。低产水稻土作为低产田的重要组成部分,相关肥力特征及其改良技术研究比较零散,缺乏系统科学的调控管理策略。本文从低产水稻土类型、新的改良研究方法角度,探索可能的技术突破。基于农业部统计数据,因环境条件不良或土壤自身存在障碍因素,全国约有7.67×106hm2低产水稻土。按其主导成因,低产水稻土可分为冷潜型、粘结型、沉板型、毒质型四类。土壤质量评价是低产水稻土研究的重要方面,其评价方法主要包括土壤质量动力学法、土壤质量综合评分法、多变量指标克立格法、土壤相对质量评价法,现已发展了基于GIS的区域尺度水稻土质量评价方法,以及基于土壤生物学性状的质量评价方法。低产水稻土改良研究更多关注新技术和新方法,稳定性同位素探针技术、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)和固相交叉极化魔角自旋13C核磁共振(CPMS13C-NMR)波谱技术的应用,将土壤有机碳的微团聚体分布、腐殖质的转化及其与土壤矿物结合机制深入到微观水平;同时高通量测序、土壤宏基因组学、宏转录组学等方法将相关研究推向分子水平。低产水稻土改良与管理的技术主要涉及到冷潜型、粘结型、沉板型、毒质型四大类低产水稻土的改良技术,基于产量反应和农学效率的推荐施肥方法是水稻土养分管理方法的重要发展方向。1)在低产水稻土质量评价方面,未来要结合不同低产类型的障碍因素开展个性化的土壤质量评价,如白土的质地和耕层厚度,加强引入土壤生物学指标进行土壤质量评价研究。2)在低产水稻土改良方面,要研究稻田障碍层次的形成机理与调控途径;研究其他低产类型如新垦水稻土、盐渍化水稻土、石灰化水稻土和污染水稻土的改良技术;研究长期改良措施对不同粒级团聚体腐殖质结构、酶类、微生物多样性和功能基因的影响。3)在低产水稻土管理方面,着重研究秸秆还田技术、推荐施肥技术、抗逆品种技术、群体控制技术。     

我国设施栽培连作障碍特征与成因及防治措施的研究进展

连作是目前我国设施农业的主要栽培方式,连作障碍是土壤修复的世界性难题。本文系统阐述了国内设施栽培出现的连作障碍特征(如酸化、盐渍化、养分失衡、重金属及其他有害物质积累、土传病害发生严重)与成因,并分别从农艺、生物、化学、物理4个方面简述了各种防治技术在缓解设施连作障碍过程中的作用效果。最后总结了设施连作障碍及防治技术研究中尚待解决的科学问题及研究方向,以为我国设施连作障碍的发生发展机理研究和防治技术提供科学依据。     

设施农业能源互联网智能预警理论：评述与展望

农业信息化与电气化是现代农业发展的必由之路,建设能源驱动的现代设施农业成为防范农业气象灾害的一种有效途径。然而,农业环境监控系统与供能系统的运行和管理相互割裂,无法应对温室停电、农电负荷过载等连锁风险。因此,该文将农业科学、信息科学与电力科学相关理论融合,考虑设施农业环境、农作物和能源系统状态,从系统科学的角度出发研究人工智能在农业工程和电力工程交叉学科的应用,对基于多源数据融合的设施农业能源互联网智能预警理论进行评述与展望。该研究可为保障设施农业的安全生产,推动智慧农业技术与农业智能装备的升级和发展,实现农业园区的信息化和电气化提供参考。     

设施农业中存在的土壤障碍及其对策研究进展

本文综述了我国设施农业栽培中存在的土壤障害问题及其对策的研究进展。根据我国各地研究报道,设施栽种土壤存在的主要障碍是某些理化性状和生物学环境恶化、连作障碍明显。为此前人研究提出了解决设施农业中土壤障碍问题的主要对策,包括合理轮作、合理施肥、防治次生盐渍化、土壤消毒和选用抗性品种等。同时讨论了设施土壤质量的评价指标,并分析提出了今后设施农业土壤需进一步研究的问题。     

中国农田土壤环境质量管理现状与展望

农田土壤环境质量保护与管理是保障粮食安全和农业可持续发展的重要前提。近年来,随着我国社会经济的快速发展,农田土壤环境质量退化和土壤污染问题逐渐凸显。经过几十年的努力,我国目前基本形成以"土壤污染防治法"和"土壤污染防治行动计划"为核心政策,相关配套管理办法、标准和技术规范等为基础的土壤环境质量管理体系。本文简要梳理了我国农田土壤环境质量状况与污染成因,回顾了我国农田土壤环境保护及环境管理的发展历程,总结了我国农田土壤环境质量管理与标准体系建设的最新进展,对比分析了农田土壤环境管理的国际经验,针对性地提出了我国农田土壤环境管理的对策与展望,以期为我国农田土壤环境质量管理及污染防控提供参考和借鉴。     

北方新型温室循环农业模式种植效益与发展对策研究*--以徐水县"菜/果 菌"连体温室模式为例

本文开展了"菜/果菌"循环农业模式的经济效益及发展对策研究,目的是摸清菇房蔬菜温室连体温室大棚生产全过程的成本投入及经济效益情况,定量比较连体温室与普通温室大棚种植模式生产效益,并提出建设性的对策和建议。研究采用规范分析与实证分析相结合的方法:通过实地调研和农户访谈,了解菇房温室连体大棚的设计结构及栽培措施,分析产业链条结构及模式基本特征;通过跟踪监测与问卷调查,比较分析连体温室与普通温室种植模式的成本投入与经济效益。结果表明:基于连体温室大棚的"菜/果菌"循环农业模式比普通温室大棚经济效益高;以单一种植茄子、青椒、西红柿和丝瓜4种蔬菜的生产模式效益做比较,连体温室大棚的年均净收益分别是传统大棚净收益的6.3倍、3.5倍、2.3倍和1.1倍,较大幅度提高了劳动生产率;基于连体温室设计的种植模式是值得在我国北方推广的一种新型模式。     

东北黑土地不同类型区主要特征及保护利用对策

东北黑土地是世界主要黑土带之一,是我国粮食作物主产区,在保障国家粮食安全方面贡献极大。近几十年,东北黑土地出现的“变薄、变瘦、变硬”等耕地质量退化问题严重制约了粮食产能的稳步提升。对东北黑土地资源进行合理、科学的认知,并采取有效措施对黑土地进行保护与利用成为该地区农业可持续发展的关键。然而,东北黑土地在地理位置、自然环境、农业生产和土壤资源组成的复杂性,阻碍了黑土地保护利用政策的科学制定和顺利实施。以此为背景,本文根据东北黑土地自然资源条件和农业生产特征,按照区别差异性、归纳共同性的原则,将东北黑土地划分成松嫩平原区、三江平原区、辽河平原区、长白山辽东区、西部风沙区和大小兴安岭区6个类型区,分别概述了不同类型区在气候、地理和土壤组成方面的特征;从气候、农业生产和土壤限制因素等层面探讨了不同类型区面临的主要问题;分析和归纳了当前不同类型区适用的黑土地保护利用模式,以期为协调黑土地保护与产能提升矛盾和合理利用黑土地提供参考。     

国外有机设施园艺现状及对中国设施农业可持续发展的启示

随着全球有机农业的快速发展,一种有机设施园艺在国外已经被证明可持续性生产和盈利,但中国有机设施园艺相关技术标准还是空白。该文介绍了国外有机设施园艺产生的背景、定义、起源、目标、认证面积、产量和盈利状况、有机设施园艺基本形式及认证规则要点,探讨了中国发展有机设施园艺的可行性及存在的问题,提出中国应该积极发展有机设施园艺,但有机设施园艺不能简单等同于"温室+有机种植",它应该是一个以可持续发展为目标的,包含温室环境控制、种植材料选择,土壤肥力保护,水资源管理,病虫害控制,节能和可持续盈利的有机统一的整体。同时应立足国情,借鉴国外有机设施园艺规则要求,加强中国设施生物农业的基础研究和农机装备开发,制定出中国有机设施园艺的认证标准,中国设施农业产业必将迎来巨大的新市场机遇。     

盐碱地土壤酶活性研究进展和展望

盐碱地是农业生产重要的后备土地资源,同时土壤盐渍化是灌溉农业生产过程中首要考虑的问题之一。近年来,越来越多的研究开始关注盐碱地改良利用过程中包括土壤生物学性质在内的土壤整体环境质量的改善。其中,土壤酶是土壤生物活动的产物,其活性水平是土壤环境质量的良好生物学指标,可以用来评价土壤退化程度及管理措施的效果和可持续性。本文总结说明了盐渍化土壤酶活性状况及盐碱胁迫机理,并对盐碱地改良利用过程中土壤酶活性的研究现状进行了综述。最后从存在问题和关注热点出发,提出了下一步的研究重点。     

National Soil Strategy for Sustainable Agriculture (ENASAS): A new systemic approach in Mexico

The National Soil Strategy for Sustainable Agriculture (ENASAS) arises in response to the increasing need to organize, coordinate and strengthen the implementation of actions oriented to the sustainable management of Mexico's agricultural soils. The measures recommended in this paper allow the conservation and maintenance of soils' essential functions for agriculture, food security and population well-being. The health and quality of agricultural soils are under constant pressure from several factors, mainly anthropogenic. One of ENASAS's objectives is to identify and stop the causes involved in land degradation processes using a systemic approach. From this perspective, the participation of various actors in sustainable soil management allows the integration of different systems, practices, techniques and knowledge that promotes awareness among the entire population about the importance of soil resources. On the other hand, given current limitations on the availability of information necessary to support decision-making and evaluate the result of the actions implemented, ENASAS promotes the generation of tools that provide reliable and updated data regarding Mexico's agricultural soils. In the same sense, this strategy encourages the development of scientific and technological research and the transfer of knowledge that meets the needs of farmers, particularly those who carry out their activities on a smaller scale. This perspective describes ENASAS as a multi-institutional initiative that will support sustainable soil management practices across the country's agricultural systems of Mexico and contribute to the adaptation and mitigation of global environmental change.     

农业工程科技创新推进农业绿色发展

农业绿色发展是农业发展观的一场深刻革命。该文全面论述了农业工程科技创新对农业绿色发展的重要作用,深入分析了中国在农业资源利用、产地环境治理、生态系统保育和农产品绿色供给等方面取得的成效和存在的问题。提出了围绕农业绿色发展,农业资源监测、水土资源利用、农业投入品使用、农业机械化和农业废弃物资源利用等农业工程科技创新的前沿进展和主攻方向。从强化农业绿色发展理念、建立技术创新与推广体系、完善标准体系和加强政策支持4个方面提出了政策建议。该文可为农业绿色发展背景下农业工程科技研发提供重要的指导和参考。