安徽省畜牧业环境承载力及粪便替代化肥潜力评估

为评估安徽省畜牧业粪便的环境影响及其节肥潜力,该文利用统计学的方法,借助ArcGIS软件进行数据处理和表达,从土壤对养分需求的角度,分析了安徽省16市77县(区)畜牧业粪便的氮磷钾养分资源总量及其对耕地的环境风险,基于安徽省当前化肥施用现状,评估了粪便资源作为有机肥对化肥的替代潜力。结果表明,2016年安徽省粪便资源总量为5 804万t,主要集中在皖北6市25个县(区),占全省资源总量的61%,粪便养分总量为70.75万t,可替代安徽省同期化肥施用量的21.83%,若充分还田,可使单位农作物播种面积化肥施用强度由346降至270 kg/hm2。畜牧业废弃物对安徽省农用地环境污染风险不高,50%化肥施用比例条件下,有6个县(区)的畜禽粪便环境污染风险指数大于1,这些地区属于环境污染高风险地区。研究结果可为安徽省畜牧业产业合理布局、粪便资源化利用和实现化肥零增长目标提供研究基础。     

四川省化肥面源污染环境风险评估及趋势模拟

系统评估农业化肥过量施用对生态环境的潜在风险危害,可为制定下一阶段农业面源污染防治工作提供决策参考。本文基于2000—2015年化肥施用量和耕地面积等数据,采用化肥施用环境风险评价模型,探讨了四川省化肥施用及环境风险的时空变化特征;通过设置延续现状和政策干预两种情景,模拟了四川省2016—2018年执行化肥施用零增长行动期间的化肥施用环境风险变化趋势。结果表明:四川省化肥施用总量在2000—2015年间整体呈增加态势,2015年四川省化肥施用强度为376.63 kg?hm~(-2),超过了中国生态市建设的化肥施用强度250 kg?hm~(-2)的生态标准。四川省2015年化肥施用的环境总风险指数为0.69,处于中等风险程度;氮、磷、钾肥施用的环境风险指数分别为0.69、0.72和0.46。钾肥施用的环境风险处于安全状态;氮肥和磷肥的环境风险区域集中在成都平原经济区、川南经济区和川东北经济区,呈现中等风险程度并有成片聚集特征。延续现状情景下,四川各地区化肥施用环境总风险指数处于0.48~0.69,存在不同程度增加。与延续现状情景相比,四川在完成化肥施用零增长行动的任务规划前提下,2016—2018年政策干预情景的化肥施用环境总风险呈现下降趋势。以关键时间点2018年来看,川东北经济区化肥施用环境总风险下降最明显,较2015年执行化肥零增长时下降4.24%。但四川省多数地区仍存在不同程度的化肥施用环境污染风险,当地生态环境具有明显压力。建议省级部门加强对成都平原经济区和川东北经济区的化肥面源污染监测,根据各地区差异特征制定不同施肥方案,协调粮食增产和生态保护间的关系。     

基于生命周期分析方法的化肥与有机肥对比评价

利用生命周期评价方法,对化肥和有机肥进行生命周期资源消耗与污染物排放清单分析,在此基础上进行了生命周期对比评价。结果表明,化肥的环境影响主要是施肥过程中NH3挥发引起的环境酸化,其次是能源耗竭、全球变暖;有机肥的环境影响主要集中在堆肥过程中引起的环境酸化,其次是全球变暖、富营养化。综合比较,在整个生命周期内,有机肥的资源耗竭、全球变暖潜值、环境酸化潜值、富营养化潜值均较化肥小。若用有机肥替代化肥使用,生命周期环境影响综合指数将由化肥的1.4141变为0.5058,将会减少能耗59.22GJ,全球变暖潜力、环境酸化潜力、富营养化潜力分别比化肥降低17.54%,62.64%,52.86%。所以,从平衡生命周期能源消耗、环境排放角度出发,有机肥具有替代化肥的潜力。     

中哈德3国化肥施用生态经济合理性动态比较与启示

基于环境安全阈值模型,建立化肥施用生态经济合理性评价方法,利用2002～2016年一带一路沿线中国、哈萨克斯坦和德国的农用化肥施用时间序列数据,对其化肥施用特点、环境安全阈值及施用生态经济合理性进行对比研究,为中国制定化肥施用政策和农业发展战略、加强国际合作提供参考。研究结果显示:①从2002年到2016年,中国化肥施用总量和施用强度一直增加至顶峰,近两年出现下降趋势;哈萨克斯坦则表现为快速大幅波动增长的变化,但消费总量和施用强度太小;德国的化肥施用总量和强度呈现总体平稳、微幅波动、稍有下降的趋势。15年来中哈德化肥施用强度分别从278.0、1.62、272.2 kg/hm2变为332.5、7.47、265.2 kg/hm2,分别增加了20%、360%、-2.6%;氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)比例分别从1∶0.42∶0.31、1∶0.85∶0.02、1∶0.18∶0.27调整到1∶0.51∶0.45、1∶0.36∶0.03、1∶0.14∶0.26。目前中国氮磷钾化肥施用结构比较合理,哈萨克斯坦比例严重失调,德国磷钾比例偏低。②近15年来中哈德氮磷钾总化肥施用环境安全阈值分别在227～272、96～120、323～373 kg/hm2范围变动;中国总化肥施用强度已经超过了环境安全阈值和作物需要水平,粮食产量较德国为低,总化肥施用为生态经济合理性2级水平,近些年略有改善,其中氮、磷、钾分别为3级(不合理)、2级(较合理)、1级(合理)水平;哈萨克斯坦施肥严重不足,粮食产量水平最低,氮、磷、钾施用均为生态经济合理性4级水平(很不合理);德国的总化肥施用为生态经济合理性2级水平,粮食产量最高,其氮肥施用适量,接近环境安全阈值,为生态经济合理性1级水平。总之,中国化肥减量增效势在必行,可借鉴德国的经验,大力发展生态农业,哈萨克斯坦则需增加施肥强度和改善施肥结构,中国与哈萨克斯坦加强农业国际合作有着广阔前景。     

中国化肥施用强度及环境安全阈值时空变化

确定化肥投入强度环境安全阈值对于农业可持续发展和环境保护具有重要的意义。根据大田作物氮磷钾1:0.5:0.5(质量比,下同)的养分要求,建立氮磷钾化肥施用环境安全阈值模型,对中国化肥施用强度和环境安全阈值的时空变化及施肥合理性进行研究。结果表明:1)1980年以来中国化肥施用量迅速提高,化肥施用强度则以每年平均增长4.1%的速度上升。氮磷钾肥料比例从1980年的1:0.3:0.05,增加到2014年的1:0.5:0.43,逐渐趋于发达国家1:0.50:0.50的水平。氮磷钾肥料投入分别在1988年、2000年、2009年超过了环境安全阈值,之后差距越来越大;2)青海、西藏、甘肃、四川、贵州、江西和黑龙江属于低强度施肥区,重庆等为中强度施肥区,新疆等为高强度施肥区,海南、河南、北京、天津为超高强度施肥区;3)中国60%以上省份的化肥施用环境安全阈值在中阈值区范围变化;4)2014年中国化肥施用强度是环境安全阈值1.2倍,施用强度最高的陕西省是安全阈值的3倍,但是仍有不少省份施肥不足;氮肥、磷肥施用过量比较严重,钾肥施用不足较为普遍。各省份应根据具体情况采取不同的施肥策略,正确处理粮食安全与环境保护的关系。     

嘉兴市农业面源污染源和农田氮磷平衡的历史变化特点

应用1990—2005年的统计数据,研究了嘉兴市农业面源污染源的历史变化特点及农田N和P的平衡状况。结果表明,1990—2005年的16年间,嘉兴市主要农业面源污染源发生了显著的变化,化肥施用对农业面源污染物N、P的贡献相对下降,而畜禽粪便排放对农业面源污染物中N、P的贡献却明显增加。全市单位面积农田N的盈余值1991—1997年间达到较高水平,在100kg·hm-2以上;1998年以后明显下降,在53.87～100.73kg·hm-2之间变化。而单位面积农田P的盈余值则随时间呈增加的趋势,1997年前在37.23～70.88kg·hm-2之间;而1998年后在68.35～101.29kg·hm-2之间;P已成为农田养分潜在流失的重要因子。总体上,2000年以来嘉兴市单位面积农田N和P的盈余值均低于浙江省的平均水平。在嘉兴市农田养分管理中,应加强人畜粪便的资源化利用,重视N肥的减量化施用和P肥的高效利用。     

河西农田养分投入产出平衡的长期定位研究

通过长期定位试验和作物养分含量分析,确定了河西地区小麦、玉米生产上测土配方施肥的可靠养分吸收参数,系统研究了河西灌区农田主要养分投入产出状况.连续24 a研究结果表明,长期连施化肥(NP,NPK)土壤氮素投入产出盈余率前期(1982-1990年)为8.6%～19.1%,最高时期(1997-2005年)的表观盈余率平均为29.0%～48.5%,扣除氮素损失后为负平衡;磷素化肥投产始终为正平衡,平均盈余率为57.4%～68.3%.钾素化肥投入不抵作物携带量,投产为负平衡.平均盈余率为-58.7%.说明连施化肥氮、钾养分投入不足.有机肥与化学肥料长期配合平衡施用(MNP,MNPK),氮素平均盈余率56.3%～61.5%,扣除氮素损失后为正平衡,盈余率平均为9.4%～10.9%;磷素投产为正平衡,平均盈余率高达249.9%～265.7%;钾素投产为负平衡,平均亏缺19.9%.有机肥连施钾素亏缺45.0%.增施化学钾肥,适量减少化学磷肥,保持氮素化肥投入水平,配施有机肥是科学的平衡施肥技术.     

长期施用化肥和有机肥料对黑土酸度的影响

利用1979年在哈尔滨设立的"黑土肥力与肥效长期定位试验"的试验处理,分析了长期施肥条件下,黑土pH值变化规律。结果表明,氮肥(尿素)的长期施用能够使耕层(0～20cm)黑土pH值下降,施二倍量氮肥(尿素)使耕层黑土的pH值下降最明显,由1979年的7.22,下降到2006年的5.70,是导致黑土酸化的主要原因。然而施用化肥的同时配合施用有机肥料黑土pH值下降缓慢,比单独施用化肥对黑土pH值造成的影响要小的多。这说明有机肥料可以降低土壤酸化的速度,避免土壤酸化现象的加重。     

不同土壤管理与施肥模式对茶园土壤环境及茶叶产量的影响

茶园大量施用化肥产生的土壤酸化及水环境污染等环境问题,严重限制着茶产业的绿色生态发展。设置化肥减量、秸秆地表覆盖、活覆盖(以草控草)、以生物炭为主的土壤调理剂、有机肥等6种处理措施,研究了不同土壤管理与施肥模式对茶叶产量和茶园土壤环境的影响。结果表明:施用以生物炭为主的土壤调理剂使茶叶产量增加,茶园土壤有机质含量提高、基本肥力状况改善,同时使硝态氮(NN)、铵态氮(AN)土-水界面迁移数量减少,茶园径流中氮磷元素流失减轻,环境效益较好;氮肥的使用使土壤的pH值下降,引起茶园土壤酸化;免耕覆盖(秸秆地表覆盖、活覆盖)、施用有机肥和生物炭土壤调理剂均能提高土壤pH值,抑制土壤酸化;免耕覆盖在控制杂草方面效果比较明显,减少人工除草成本效益显著。另外,研究发现试验茶园径流水中磷素形态以可溶性总磷(DTP)为主,可溶性磷占总磷(TP)的70%～92%;土壤pH值随季节发生变化,7月升高,9月降低,11月再回升。因此,施用有机肥、免耕覆盖、以生物炭为主的土壤调理剂种植技术模式可以在不施用化肥的情况下提高茶叶产量、改善茶园土壤环境质量、减少环境污染,可以替代传统的种植模式。     

三种秸秆腐熟剂的应用效果比较试验

选用3种秸秆腐熟剂对水稻秸秆还田进行应用效果对比试验。结果表明:(1)秸秆还田能一定程度地减轻病草害;(2)施用腐熟剂对减轻病草害的作用不明显;(3)施用腐熟剂能明显缩短腐熟时间,其中腐熟剂②和腐熟剂③的作用最明显;(4)秸秆还田相比未实施秸秆还田能增产9.32%～20.27%;(5)不同腐熟剂间增产效果不同,施用腐熟剂①增产效果相对较好,相比不施用腐熟剂秸秆还田增产10.03%。     

姬松茸多糖提取工艺的优化

对姬松茸子实体多糖提取的工艺条件中的多糖提取温度、提取时间、浸提液pH值3因子的最优化组合问题进行了定量研究,建立了具有良好预测性能的姬松茸多糖提取条件的模型,并利用回归模型对工艺条件的最优化组合,对各单因子要素的多糖得率及其交互作用进行了探讨。试验表明,当浸提温度为100℃、浸提时间为3h、浸提液pH值为6.3时多糖得率处于较高水平     

植物恢复措施对鸡西矿区废弃地土壤养分的影响

以黑龙江省鸡西市矿区废弃地为研究区,对不同矿区废弃地的土壤养分元素进行含量分析。结果表明：应用植物恢复措施后的基质土壤各养分指标绝大多数要大大高于原废弃地土壤和经过自然恢复的土壤,说明该措施对石墨尾矿、矸石发电厂粉煤灰废弃地和平排矸石山土壤养分改善效果明显;其中石墨尾矿除全磷外,各种养分指标与林地土壤差距较大,而旱柳对石墨尾矿土壤的改善效果最好,其有机质含量为37．28g／kg,是残渣的2．6倍;种植大果沙棘对粉煤灰废弃地土壤养分的积累效果明显,有机质含量为48．25g／kg,是残渣的1．5倍;植物恢复措施使平排矸石山的土壤养分积累速度加快,已接近林地,混交种植兴安落叶松和家榆总体恢复效果最好,有机质含量分别为193．42和151．46g／kg,是自然恢复条件下的8．9和7倍。建议引入优势种群（如松科等）以加快演替速度,使矿区废弃地更快地恢复到原始状态。     

Towards bioremediation of toxic unresolved complex mixtures of hydrocarbons: identification of bacteria capable of rapid degradation of alkyltetralins

Background, aim and scope  Unresolved complex mixtures (UCMs) of aromatic hydrocarbons are widespread, but often overlooked, environmental contaminants. Since UCMs are generally rather resistant to bacterial degradation, bioremediation of UCM-contaminated sites by bacteria is a challenging goal. Branched chain alkyltetralins are amongst the individual classes of components of aromatic UCMs which have been identified in hydrocarbon-contaminated sediments and a number of synthetic alkyltetralins have proved toxic in laboratory studies. Thus, alkyltetralins should perhaps be amongst the targets for UCM bioremediation strategies. The slow degradation of several alkyltetralins by a microbial consortium has been reported previously; however, the bacteria involved remain unidentified and no single strain capable of alkyltetralin biodegradation has been isolated. The present project therefore aimed to enrich and identify bacterial consortia and single strains of bacteria from a naturally hydrocarbon-contaminated site (Whitley Bay, UK), which were capable of the degradation of two synthetic alkyltetralins (6-cyclohexyltetralin (CHT) and 1-(3’-methylbutyl)-7-cyclohexyltetralin (MBCHT)). Materials and methods  Bacteria were enriched from sediment collected from Whitley Bay, UK by culturing with CHT and MBCHT for a period of 4 months. Biodegradation experiments were then established and degradation of model compounds monitored by gas chromatography–mass spectrometry. Internal standards allowed the generation of quantitative data. 16S rRNA gene clone libraries were constructed from individual enrichments to allow assessment of microbial community structure. Selective media containing MBCHT were used to isolate single bacterial strains. These strains were then tested in liquid culture for their ability to degrade MBCHT. Results  The consortia obtained through enrichment culture were able to degrade 87% of CHT and 76% of MBCHT after only 46 days compared with abiotic controls. The 16S ribosomal RNA gene clone libraries of these bacteria were dominated by sequences of Rhodococcus spp. Using selective media, a strain of Rhodococcus was then isolated that was also able to biodegrade 63% of MBCHT in only 21 days. Discussion  The present report describes the isolation of a single bacterial strain able to degrade the resistant MBCHT. Although significant losses of MBCHT were observed, putative metabolites were not detectable. Rhodococcus sp. have been reported previously to be able to biodegrade a range of hydrocarbon compounds. Recommendations and perspectives  Due to their environmental persistence and toxicity, aromatic UCMs require bioremediation. The culturing and identification of such bacteria capable of rapid degradation of alkyltetralins may be an important step toward the development of bioremediation strategies for sites contaminated with toxic UCMs.     

食用仙人掌萎蔫气象条件分析

塑料大棚内种植的食用仙人掌在土壤墒情较好时也有萎蔫现象发生，通过试验观测和对仙人掌生理习性的分析，发现阴雨过后天气突然放晴温度急剧上升易使仙人掌发生萎蔫现象，并提出了田间管理的应对措施。     

济南山丘区土壤侵蚀潜在危险度景观格局分析

土壤侵蚀潜在危险度景观格局的形成及其变化是自然的和人为的多种因素相互作用的结果 ,运用景观生态学原理 ,通过分析景观斑块的类型、数量、面积大小和空间组合状况 ,揭示出济南市山丘区的土壤侵蚀潜在危险度分布特征及空间变异规律     

烘焙对生物质热解产物特性的影响

烘焙可有效地降低生物质中的水分和氧,对其热解过程有显著的影响。该文主要研究了烘焙温度（200,230,260,290℃）对生物质热解过程及产物特性的影响行为及影响机制;研究发现烘焙能改善热解产物的品质,随着烘焙温度的升高,热解合成气中CO含量由48%逐渐减少到34%,CH4和H2增加,其中H2含量最大增加了77.4%,而液体产物中,乙酸和水分含量逐渐减小,水分含量最大减少了42.8%,而酚类产物的含量明显增加,有利于生物油品质的提高。该研究为烘焙技术的发展和生物质高效热化学转化提供科学参考。     

青海省耕地资源开发利用分析及对策研究

分析论述了青海省耕地资源开发利用的现状、特点和问题。在此基础上,提出了对青海省耕地资源进行研究的框架体系和思路,同时基于GIS/RS技术设计了相关的技术路线。最后依据所做设计对青海省耕地资源开发利用做了初步分析,并进行了相关的对策研究分析。     

稀释介质种类对豆乳蛋白胶体粒子zeta电位测定效果的影响

蛋白粒子zeta电位是衡量豆乳体系稳定性的一个重要指标,而在电位分析前常采用稀释介质对豆乳进行预处理。为了确保zeta电位测定的准确性和科学性,必须选择合适的稀释介质。因此,该研究采用去离子水、豆乳超滤液两种稀释介质分别对豆乳进行稀释,并比较了这2种稀释介质对zeta电位、粒径分布、pH值以及电导率的影响。结果表明,若以去离子水为稀释介质,zeta电位的绝对值会随着稀释倍数的升高而显著增加（*P<0.05）,这主要是由于豆乳蛋白胶体粒子发生解聚导致粒径减小,而pH值的升高和电导率的降低则说明豆乳的离子强度显著降低。相比之下,选用豆乳超滤液稀释豆乳时,体系的 zeta 电位、粒径分布、pH值以及电导率都未随稀释倍数的增加而改变（*P>0.05）,说明此法能够较好地维持豆乳蛋白粒子的荷电稳定性。由此可知,豆乳超滤液可做为豆乳zeta电位测定的理想稀释介质。     

8个油松种源抗旱性的比较研究

为了鉴别8个油松(Pinus tabulaeformis Carr.)种源的抗旱性,以其3年生幼苗为研究对象,进行了控水条件下的盆栽实验(T_1:土壤含水量为25%～29%;T_2:土壤含水量为19%～22%;T_3:土壤含水量为12%～15%);测定了其净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)等生理生化指标,并应用Fuzzy隶属函数对它们的抗旱性进行了综合评价.结果表明,在T_3条件下,8个种源的Pn无显著差异(P＞0.05);种源2的T_r显著高于种源1,3,5(P＜0.05);种源5的水分利用效率(WUE)显著高于种源2,3,4,6,7,8(P＜0.05).与T_2条件相比,在T_3条件下,各种源的SOD活性均有所增高,多数种源的POD活性均有所增高;种源7,8膜脂过氧化程度较小,而种源1,3,4,5膜脂过氧化程度较大.8个种源的抗旱性依次为:种源8＞种源6＞种源1＞种源5＞种源4＞种源3≈种源7＞种源2.