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。     

东北黑土地农田除草剂污染过程与消减技术研究进展与展望

除草剂是保障黑土粮仓粮食供给的重要生产资料。东北黑土区除草剂的高频高强度施用,可能导致其在土壤中残留累积,从而影响后茬作物生长,成为轮作换茬、种植结构调整的瓶颈。因此,开展黑土地除草剂污染过程与消减关键技术研究,对保障黑土地农业绿色可持续发展具有重要的科学意义。系统分析了黑土地农田除草剂污染过程与消减技术研究进展与发展趋势,指出了目前该研究领域存在的科学与技术问题,提出了我国黑土地农田除草剂污染过程与消减技术的研究思路与重点方向,以推动我国黑土地农田除草剂污染与修复理论与技术的发展。     

中国高标准农田建设现状与发展趋势

高标准农田建设是保障中国粮食安全的一项重要举措，中国已进入要逐步把永久基本农田全部建成高标准农田的新时期。为充分了解中国高标准农田建设现状，把握新时期发展趋势，该研究采用问卷调研的形式调研了28个省份高标准农田新建与改造提升工作。结果表明：已建成的高标准农田主要集中在长江中下游区、黄淮海区、东北区，各地已建高标准农田改造提升的需求较大。当前高标准农田建设存在的问题主要是工程设施老化和耕地地力不足，其中，以灌溉排水工程和田间道路工程的老化问题最为凸显，地力问题中最为普遍的是土壤有机质含量低。新时期高标准农田建设应完善各项工程设施配套，重点加强灌溉排水工程、田间道路建设，注重耕地地力提升，因地制宜强化建设规划的科学性，增强建设方案的可行性与生态可持续性。运用新理念、新技术为农田赋能，探索建设高效节水农田、数字智慧农田、绿色低碳农田，不断向建设高效化、信息化、绿色化的现代化农业迈进。研究可为中国新时期高标准农田建设工作提供重要参考，为推动农业现代化提供支撑。     

我国农田投入品减量增效技术研究进展

我国耕地面积巨大,农业生产中需要使用大量的化肥、农药、地膜等农业投入品。在乡村振兴背景下应用农田投入品减量增效技术不仅蕴藏着巨大的经济效益,也是实现高效生态农业的重要保障。通过查阅大量的文献资料全面系统分析了我国农田投入品如化肥、缓控释肥、水肥缓释材料、种子包衣剂、农药、地膜等产品的减量增效技术的研究现状,从技术、经济可行性等方面提出了今后我国农田投入品减量增效研究的方向。     

我国农田生态环境质量现状及发展对策

农业是国民经济的基础,保障国家粮食安全和农产品安全是建设现代农业的首要任务。然而,随着我国经济的快速发展,工业化、城市化步伐加快,耕地被占用,耕地用养失调及化肥和农药等化工产品过量使用,导致农田面积减少,耕层土壤变薄,土壤有机质含量降低,土壤养分不均衡,水土流失加剧,部分地区土壤重金属污染和酸化加重,土壤退化和污染加速,农田生态环境质量呈恶化趋势,威胁我国农产品安全和人民健康。我国不同地区经济发展不均衡一定程度上导致了农田生态环境质量的不均衡。本文评述了我国农田生态环境质量现状及成因,分析了我国农田生态环境质量发展趋势,为尽快实现我国农田生态环境质量改善目标,从6个方面提出了应采取的建议。     

中国农田土壤农药污染现状和防控对策

我国农业生产水平的提升,为经济社会的有效建设提供了保障。实践中,为了提高我国农田土壤利用效率,保持其良好的应用状况,则需要了解土壤农药污染现状,运用切实有效的防控对策加以处理,提高我国农田土壤应用效果,满足现代农业的可持续发展要求,并为农作物提供良好的生长环境。基于此,对我国农田土壤农药污染现状和防控对策进行系统阐述。     

高标准农田建设工程管理策略探讨

随着经济的快速发展,社会水平的不断提高,我国加强了对农田建设的关注度。中央1号文件指出确保粮食安全始终是治国理政的头等大事,这无疑体现了高标准农田的建设与发展的重要性。建设高标准农田,不仅能推动农业转型升级,促进小农户与现代农业的有机衔接,更能保障国家粮食安全。因而,政府部门应以乡村振兴战略为契机,聚焦高标准农田建设,根据相关政策和文件要求,制定高标准农田建设工程的具体实施计划,搭建高标准农田建设各个过程的管理体系,改善农业生产发展条件,增加小农户抗灾减灾的能力。因此,为提升高标准农田建设工程中的管理水平,就高标准农田的特点以及该工程在管理过程中存在的问题进行分析与研究,提出了高标准农田建设工程的管理策略。     

科技部“十三五”农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发重点专项 “农田系统重金属迁移转化和安全阈值研究”项目正式启动

农田系统重金属迁移转化和安全阈值是土壤环境中重金属研究领域的基础性和复杂性的核心问题。与国外相比,以往我国在农田土壤重金属研究方面的投入和成果多集中在土壤重金属污染调查和修复技术方面,而有关土壤重金属的形态转化、风险评价和阈值方面的研究较少。近年来,土壤重金属的形态转化、风险评价和阈值研究在土壤污染防治和修复中的作用和重要性越来越突出。比如,多年研究成果证明现有的土壤重金属铅的环境质量标准过宽,说明单纯采用生态环境效应来制定我国农用地土壤环境质量标准不能有效地保障农产品质量安全。正是由于我国过去关于土壤重金属安全阈值研究基础数据和方法不足,我国土壤环境质量标准没有充分考虑农产品产地土壤性质差异大、种植作物类型和品种多的特点,使得我国土壤重金属环境质量标准的科学性和可操作性亟待完善和提升,从而有效地保障我国农产品安全生产和农田生态安全。     

土壤–植物营养学家朱兆良先生的科学研究与贡献

朱兆良先生是我国著名的土壤-植物营养学家,土壤氮素转化与农田氮素管理研究方面的拓荒者和学术带头人之一。他围绕太湖地区熟制改革后出现的稻田"氮肥胃口增大"问题和在争取作物高产中盲目增加氮肥施用量问题,对稻田土壤供氮能力进行了定量解析和研究,提出了"区域总量控制与田块微调相结合"的氮肥适宜施用量的推荐方法。他致力于农田中氮肥去向的定量研究,首次估算出我国农田中氮肥的当季利用率和损失率,以及不同损失途径的相对比例。他对推动我国土壤氮素研究,发展符合我国国情、农学效应和环境效应相协调的氮素管理原则和技术作出了积极贡献。他还积极推动学科发展,组织编写《中国土壤氮素》等专著;在封丘建立肥料长期定位试验,为相关学科研究提供研究平台;积极参与和推动国际学术交流活动,提高我国土壤氮素研究在国际上的影响力。此外,朱兆良先生还立足专业针对如何治理我国农业面源污染和保障我国粮食安全问题,提出了对策和建议。     

我国平原农区复合农林业小气候效应研究概述

通过对近50年来我国平原农区复合农林业小气候效应总结，指出农田防护林及农林间作等复合农林业模式具有降低风速、调节气温和改善农田水分状况等小气候效应，为农业生产提供了重要的生态保障。     

免耕与秸秆还田对中国农田土壤有机碳贮量变化的影响

农田碳汇管理措施的增汇效应是全球变化研究内容的重要命题之一.本文基于土地动态模拟系统(DLS)模拟了2012与2020年全国栅格尺度的农田分布,同时利用基于遥感反演的1988、2000年农田分布数据,应用CENTURY模型模拟了实施免耕、秸秆还田措施下中国1988～2020年农田土壤有机碳贮量的时空变化特征,分析了1988～2000年、2000～2012年与2012～2020年3个时段中国农田土壤有机碳贮量变化情况,揭示了九大农业生态区农田土壤有机碳贮量变化的时空分异特征.在不实施农田碳汇管理措施的情况下,1988～2000年全国大部分地区的农田土壤有机碳呈增长态势;而2000～2012年的全国农田土壤有机碳贮量出现一定幅度的下降.2012～2020年间,虽然全国范围内的土壤有机碳贮量表现为下降趋势,但下降幅度较2000～2012年间显著减少.研究结果表明,实施秸秆还田与免耕措施能够有效促进农田土壤有机碳贮量的增加,同时这两种管理措施的增汇效应具有显著的空间分异特征,黄淮海区、长江中下游区、华南区和西南区的增汇效果相对明显.上述研究结论为制订和实施农田增汇措施、减缓气候变化影响并保障农业发展的相关政策提供决策参考信息.     

农田水利工程灌溉规划设计浅谈

随着我国经济的快速发展,农田水利工程日益受到重视,农田水利工程灌溉规划设计是农田水利工程的重要有机组成部分,合理、科学的农田水利灌溉计划设计是保障农田水利工程工作顺利开展的基础。主要从农田水利工程灌溉规划设计进行分析,提出相关注意事项,以期进一步推动农田水利工程的发展。     

关于我国农田福寿螺生物入侵需要加以研究的生态学问题

福寿螺已成为我国南方稻区主要的入侵生物之一,近年来,对水稻等农作物以及农业生物多样性和生态环境的危害日趋加重。本文对我国农田福寿螺的生物入侵危害状况进行了概述,提出了今后关于农田福寿螺生物入侵需要加以研究的生态学问题,包括农田福寿螺的生态适应性与耐性规律、农田福寿螺的种群暴发规律与预测预警、福寿螺的生态风险、农田福寿螺的综合防治与生态控制等。     

高投入菜地土壤磷素环境与农学阈值研究进展

维持适宜的土壤有效磷水平对保障蔬菜产量和水体安全具有十分重要的作用.而当前蔬菜种植体系磷肥投入的显著特征是高量、高频次,导致大量磷素累积在土壤中会增加磷素移动性从而引发高环境风险.一般认为菜地磷的环境阈值高于农田,但菜地的灌水和磷肥投入均远高于农田,因此磷流失程度仍高于农田.综合文献调研结果发现,我国不同地区的菜地土壤...     

安徽省生态高标准农田建设规范初探

为促进农业现代化发展,保障国家粮食安全,依据国家有关规定及技术标准,提出安徽省生态高标准农田建设规范。规范内容涵盖了生态高标准农田的定义、建设条件、高标准农田中生态建设和管理技术措施、农业清洁生产、农产品质量安全、农田管护等制度方面的要求。     

农田保护与乡村振兴协调发展探讨

我国是人口大国、农业大国,农业在社会主义现代化建设中具有非常重要的作用。农田是农业可持续发展和保障粮食安全的基础。对此,从保护农田所面临的复杂形势着手,探讨了基本农田保护在乡村振兴中所起的作用,并建设性地提出了基本农田保护和乡村振兴协调发展的对策。     

农田重金属污染长期演变LIVE模型构建

  目的  我国农田重金属污染较为突出,严重威胁农产品安全。防范农田土壤重金属的长期累积增加、实现农田土壤可持续的安全利用,是保障粮食安全生产的重要前提。然而现有政策管理框架与实践重点关注已污染农田土壤的风险管控与修复,侧重重金属污染农田的高效、短期安全利用,对重金属浓度在较长时间尺度内的动态变化重视不足。针对农田重金属长期的演变规律,亟需建立有效的预测方法,为相关政策的制定提供决策支撑。  方法  基于重金属元素的入流与出流特征分析与质量衡算,构建了农田土壤重金属演变规律预测的LIVE（Long-term Influx Versus Efflux）模型。通过选取典型参数,模拟浅层与深层农田土壤中镉（Cd）、砷（As）典型污染物的长期演变规律。  结果  农田重金属的变化规律可分为单向、波动、突变等多种形式。进一步结合长期观测数据,对不同演变规律的形成原因进行了探讨。  结论  在各入流项与出流项相对恒定的理想情形下重金属的积累存在单向性特征;水通量的波动性间接导致了污染物积累的波动性特征;通过人为控源,可以明显遏制乃至扭转重金属元素的积累,使污染物含量呈现突变性特征。该模型能够为重金属污染农田土壤长期、有效的安全利用提供相应依据。     

中国农田土壤有机碳变化:I驱动因素分析

农业不仅是温室气体的主要排放源之一,同时也可能是温室气体的吸收汇.探明中国农田土壤碳库变化趋势以及农田土壤碳库的源、汇功能对农业减缓和应对气候变暖具有重要意义.本文研究根据中国第一次和第二次土壤普查数据,以及大量文献资料中长期定位点试验数据整理分析,对20世纪60年代以来中国农田土壤碳库时空演变格局,以及农田土壤有机碳变化的驱动因素进行了探讨.研究表明,1960～2000年期间中国农田土壤有机碳含量的增减与气候变化的相关性较弱,其间农田用地类型和管理措施的改变是影响农田土壤碳库源、汇功能的主要驱动因素.1960～1980年期间,农田耕层土壤有机碳含量从23 g·kg-1下降到15 g·kg-1;而1980～2000年期间,由于中国农田保护性耕作等措施的实施,农田耕层有机碳含量从15 g·kg-1增长到21 g·kg-1.中国农田耕层土壤有机碳含量的年均变化速率与初始含碳量呈负相关.尽管20世纪80年代后期,中国农田土壤有机碳源转为碳汇,但不可忽视的是自60年代以来中国已有60%农田耕层土壤有机碳含量出现下降趋势.     

科技部“十三五”农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发重点专项 “农田氮磷淋溶损失污染与防控机制研究”项目正式启动

集约化农田通过投入大量化肥和灌溉提高作物产量,过量的化肥养分通过淋溶损失到地下水,对地下水环境产生巨大影响。这种高强度的人为干预,形成了集约化农业特有的根层-深层包气带-地下水系统。我国农业主产区集约化程度和污染负荷居全球之首,对环境影响为全球典型。我国地下水污染日益严重,80%监测点地下水为Ⅳ和Ⅴ类,与农田淋溶相关的“三氮”(氨氮、亚硝态氮、硝态氮)是最主要的污染源。黑土、潮土和褐土区是我国粮仓,氮磷肥、灌溉过量投入,也是农田氮磷淋溶和地下水污染的易发区和高发区。因此,开展氮磷在根层-深层包气带-地下水淋溶机理和阻控机制的理论研究,是保障国家粮食安全和生态环境可持续的迫切需求。由农田点污染控制向区域农田氮磷淋失风险控制分区及其相关氮磷消减政策法案的结合治理是国际上农田氮磷淋失污染控制的发展趋势。欧洲联盟(EU-27)制定硝酸盐指令(nitrate directive)和水指令(water framework directive),规范肥料与灌溉水的施用量和方式,提高氮磷的利用效率,减少氮磷淋失,并通过划分硝酸盐脆弱敏感区,进行重点防控。由此可见,研究从农田到区域的氮磷淋溶规律和区域阻控途径意义重大。针对这一社会需求,近日,科技部联合农业部启动了第一批“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”重点专项,“农田氮磷淋溶损失污染与防控机制研究项目”属于专项2016年首批启动的基础研究项目之一。     

中国农田表土有机碳含量变化特征——基于国家耕地土壤监测数据

通过对299个国家级耕地土壤监测点20余年数据的统计分析,评价了我国农田表土有机碳含量变化情况和固碳潜力。结果表明,全国约80％试验点有机碳年平均相对增长率（Average relative annual increment,ARAI）在-1．5％～7．5％。中国农田表土有机碳含量整体呈上升趋势。东北、华北等6个地理区域分析得出,华北、华东、西南农田表土有机碳含量显著增加;华东地区有机碳增加的农田面积占全国农田比例最大,东北最小。旱地和水田有机碳含量增加显著;水田有机碳增加的试验点所占比例大于旱地;对ARAI与初始有机碳含量进行相关分析得出,我国旱地和水田有机碳潜在储存能力估计值分别为17．2和27．7g·kg^-1。农田土壤类型中水稻土和褐土有机碳含量增加显著;黑土有机碳含量下降样本所占比例最高。对我国各典型种植制度分析得出,双季稻、麦-稻、麦-玉、单季小麦种植制度下农田有机碳有了显著增加;麦玉轮作较其他种植制度的农田有机碳年平均相对增长率高。