我国不同区域小麦施肥资源环境影响的生命周期评价

以河南、江苏和陕西三省的小麦生产体系为例,以生产1t小麦为评价的功能单元,应用生命周期评价(LCA)方法,比较了不同生态区小麦施肥的资源环境影响潜力.结果表明,三省环境影响综合指数大小依次为江苏0.288、河南0.201、陕西0.180.几种资源环境影响中,潜力大小依次是富营养化、环境酸化、温室效应、土地利用和能源消耗,其中施用氮肥引起的氨挥发是导致富营养化和酸化的主要因素.农户间生产的资源环境影响潜力差异很大,环境影响综合指数变异范围在34.9%～57.3%,陕西最高,江苏最低.如果将小麦追肥由撒施都改为沟施,三省的环境影响综合指数将降低28.0%～45.4%.     

京郊典型作物生产体系施肥环境影响的生命周期评价

以北京市顺义区冬小麦-夏玉米轮作和露地蔬菜两种作物生产体系为对象,采用生命周期评价(LCA)方法,综合考虑全球变暖、环境酸化、水体富营养化、土壤毒性、能源消耗和淡水资源消耗6种环境影响类型,分别以年产1t作物产品干物质和种植1hm2作物为评价功能单元,系统研究了施肥的资源环境影响潜力。结果表明:对于大田作物和露地蔬菜生产系统,年产1t产品(干物质)施肥的综合环境影响指数分别为0.46和2.11,种植1hm2作物施肥的综合环境影响指数则分别为4.74和26.77;农田种植环节环境影响潜力的贡献分别占大田作物和露地蔬菜整个生命周期环境影响潜值的95.1%和99.1%,远远大于肥料生产环节;大田作物和露地蔬菜生产过程中的环境影响潜力均表现为水体富营养化>环境酸化>全球变暖>淡水资源消耗>能源消耗>土壤毒性;肥料氨挥发是引起水体富营养化和环境酸化的主要途径,硝态氮和总磷的淋洗径流损失也是水体富营养化的主要来源。优化施肥量是控制作物生产施肥潜在环境影响的关键。     

山西省补贴产奶牛2557万元每头100元

“三鹿婴幼儿奶粉”事件发生后，山西省奶业生产受到冲击。最近，山西省决定拿出2557万元，对全省25．57万头产奶牛进行补贴，补助标准为每头100元。全省享受补贴的产奶牛包括：朔州市lo万余头、大同市4．2万多头、晋中市2．8万余头、忻州市2．3万余头，太原市2万余头、临汾市9000余头、长治市7900多头、运城市7000余头、吕梁市4400多头、阳泉市4000多头、晋城市1300多头。     

华北平原冬小麦生命周期环境影响评价

以华北平原高产粮区——山东省桓台县的冬小麦生产体系为例，应用生命周期评价方法，对冬小麦两种不同管理措施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环境影响评价。结果表明，桓台县冬小麦常规管理措施下环境影响较大的是能源耗竭、环境酸化、全球变暖和水体富营养化，生命周期环境影响指数分别为0．139、0．126、0．093和0．060。采用推荐管理措施可使冬小麦生命周期环境影响综合指数由常规管理措施的0．063降低到0．032。能源耗竭和全球变暖影响主要来源于高耗能的农用化学品生产。环境酸化潜力主要来自过量施氮导致的NH，挥发和农用化学品生产中排放的SO2，水体富营养化潜力主要来自冬小麦生长季施氮引起的NH3挥发。实施化肥的节能与清洁生产并减少氮肥使用量，是控制华北平原冬小麦生命周期环境影响的关键。     

两种水稻生产方式的生命周期环境影响评价

以湖南水稻生产体系为例,应用生命周期评价方法,对两种水稻生产方式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环境影响评价.结果表明,两种生产管理措施下潜在环境影响较大的均是富营养化、水体毒素、土壤毒素和环境酸化,其中传统生产方式下4项潜在环境影响指数分别为1.606、0.868、0.309和0.262.推荐生产方式下各项环境影响指数分别下降至1.277、0.489、0.260和0.211.经加权评估后,两种模式的生命周期环境影响综合指数分别为0.363 4和0.267 6.潜在富营养化主要来自于作物种植阶段农田NH3挥发和NO3-N淋失;水体毒索和土壤毒素主要来自农药使用;环境酸化主要来自施氮导致的NH,挥发和农用化学品生产中排放的SOx.水稻生产的管理方式需要在推荐生产方式的基础上做蓖大改进,实施清洁生产方式,减少氮肥、农药的使用量,是控制水稻生命周期环境影响的关键.     

太湖地区高产水稻生命周期评价

以太湖地Ⅸ高产水稻典型管理措施为例,应用生命周期评价方法,以生产1 t水稻为评价的功能单元,把水稻生命周期划分为原料阶段、农资阶段和种植阶段进行清单分析与影响评价,考虑了能源消耗、水资源消耗、温室效应、环境酸化和富营养化5种环境影响类型.结果表明,太湖地区高产水稻生命周期环境影响潜力大小依次是水资源消耗、富营养化、温室效应、环境酸化和能源消耗,环境影响指数分别为1.45、0.54、0.52、0.32和0.05,环境影响综合指数为0.54.降低稻田水肥投入,提高水分和养分生产效率是控制太湖地区水稻生产体系生命周期环境影响的关键,它在直接减少种植环节资源消耗与污染排放的同时,也间接减轻了上游生产环节的环境影响,从而减缓生命周期的环境影响.     

旱地与水浇地冬小麦生产的资源环境影响评价

以山西省闻喜县冬小麦生产体系为例,以生产1 t小麦籽粒产量为评价单元,运用生命周期评价方法,对比评价水浇地与旱地种植冬小麦生命周期的资源环境影响。结果表明,旱地与水浇地不同耕地类型种植冬小麦会影响籽粒产量、资源消耗和污染物排放量。水浇地种植冬小麦能大幅度提高产量,比旱地高51.22%。冬小麦生命周期中环境影响潜力因子从大到小依次是富营养化、环境酸化、土地利用、温室效应和能源消耗,旱地种植的环境影响指数均大于水浇地;环境影响综合指数旱地是0.445 2,水浇地是0.395 5,旱地种植方式比水浇地种植造成的环境压力更大,造成环境影响的主要原因是化肥施用过量且不合理。因此,保障研究区域生态环境和粮食生产安全的关键是因地制宜地增加水浇地面积、合理施用化肥、节水灌溉、提高水肥利用效率。     

优化施肥对不同轮作系统稻田氨挥发的影响

【目的】探究3种主要水旱轮作系统下,优化施肥对当季稻田NH_3挥发及氮素利用率的影响。【方法】试验设置水稻-小麦、水稻-蔬菜与水稻-冬闲田3种水旱轮作系统,每种轮作系统下设农民习惯施肥方式(FFP)和优化施肥方式(OPT)2种施肥处理,以不施肥处理为对照(CK),其中农民习惯施肥方式氮肥以基肥与分蘖肥施用量比例5∶5施入,优化施肥方式氮肥以基肥、分蘖肥、穗肥施用量比例5∶3∶2施入。于2015─2016年,采用传统抽气密闭室法,田间原位监测了不同处理以及4个环境因子(田面水NH+4-N质量浓度、水层pH、温度和深度)对当季稻田NH_3挥发的影响,并分析了4个环境因子与NH_3挥发通量的相关性,最后测定了不同处理水稻的产量、氮农学利用率、氮回收效率以及氮偏生产力。【结果】当氮肥作为基肥和分蘖肥施用后,由于尿素在水中的快速分解,各处理NH_3挥发通量均在施肥后第2天达到峰值,随后急剧下降,至第10天左右趋近于零;优化施肥方式下,穗肥施用后,由于施肥量较少且此时水稻对氮素的吸收利用增加,NH_3挥发通量无明显峰值,趋近于零。NH_3挥发积累量受施肥方式影响显著(P0.05),轮作制度及其与施肥方式交互作用对NH_3挥发通量影响不显著。3种轮作制度下,农民习惯施肥方式NH_3挥发积累量占氮肥施用量比例为25.9%~27.6%,显著高于优化施肥方式(22.6%~23.0%)。3种轮作制度下,NH_3挥发通量均主要受田面水NH+4-N质量浓度的影响,且二者间呈显著正相关关系,与水层pH、温度均无显著相关性;NH_3挥发通量与水层深度呈负相关关系,其中只有部分处理相关性达显著水平。在3种水旱轮作系统下,优化施肥方式平均水稻产量(9.0~10.2t/hm2)与农民习惯施肥方式(8.9~10.2t/hm2)差异均不显著,但氮肥农学利用率(21.3~26.1kg/kg)、氮回收效率(55.6%~60.3%)、氮偏生产力(50.0~56.8kg/kg)与农民习惯施肥方式(氮肥农学利用率12.6~15.6kg/kg,氮回收效率35.0%~37.6%,氮偏生产力29.8~34.1kg/kg)相比均有显著提高。【结论】不同施肥方式是影响NH_3挥发的主要因素,在不同的水旱轮作系统下优化施肥均可以通过氮肥运筹,在减少施肥量和保证产量水平的基础上,降低稻田的NH_3挥发损失,提高氮素利用率。     

陕西关中地区冬小麦-夏玉米轮作系统生命周期评价

应用生命周期评价方法分别对陕西关中地区耕作方式存在差异的富平和杨凌两地的冬小麦-夏玉米轮作系统进行评价,分析了轮作系统生命周期对能源消耗、土地资源利用、水资源消耗、全球变暖、环境酸化、富营养化、水体毒性、土壤毒性和人体毒性的影响,得到两地的生态环境综合影响指数分别为0.166 9和0.378 8。富平县小麦、玉米秸秆皆还田,而杨凌区仅小麦秸秆还田,两地的主要环境影响潜在因素不同,分别是富营养化和水体毒性,在冬小麦-夏玉米轮作系统下,富营养化、水体毒性和环境酸化对整个生命周期的生态环境影响较大,富平、杨凌两地的生态环境影响指数分别是0.078 3、0.020 2、0.016 4和0.110 5、0.214 1、0.023 2。农作系统产生了大量引起环境酸化和富营养化的污染物,主要是由于施肥方式不科学和农药施用过量,化肥、农药利用率低,造成了严重的环境负担,因而实施配方施肥、推广低毒农药是降低关中地区冬小麦-夏玉米轮作系统生命周期的生态环境影响的关键。     

农业生产系统氮磷环境影响分析——以安徽省为例

为探讨农业生产过程中氮、磷营养物质流动造成的环境影响,采用生命周期评价方法以农业生产系统中种植和养殖过程中的氮、磷物质流动为研究对象,比较和分析了安徽省2014年农业生产系统氮、磷在不同作物和畜禽生产中造成的能源消耗、全球变暖、酸化和富营养化等环境影响。结果表明:生产1 t水稻、小麦、玉米、大豆和油菜的综合环境影响指数分别为0.35、0.34、0.50、0.63和0.40,生产单位数量猪、牛、羊和家禽的综合环境影响指数分别为0.29、1.21、0.14和0.01。由此,水稻、小麦、羊和家禽的综合环境影响指数较小;从各类农产品总量造成的环境影响来看,水稻、小麦、猪和家禽对整个系统的能源消耗、全球变暖、酸化和富营养化的贡献比较突出,4种农产品之和占各种影响类型的78.45%、70.97%、81.21%和79.79%;再对比种植和养殖两个子系统,种植和养殖分别对能耗和富营养化影响突出,分别占78.53%和72.83%,而二者对全球变暖和酸化的影响大致相同。研究提出改善饮食结构、优化施肥和资源化畜禽粪便等是减轻农业生产氮、磷环境影响的有效途径。     

河北省曲周县不同时期夏玉米生产的环境代价分析

将河北省曲周县1973—2013年夏玉米生产3体系根据当时的农业政策及发展特征分为4个时期,1973—1983年为改土治碱时期、1984—1993年为农业初步发展时期,1994—2003年为农业快速发展时期、2004—2013年为现代农业时期。用生命周期评价方法分析这一生产体系在4个时期的环境代价,结果表明:4个时期的环境影响因子中对能源消耗、全球变暖、环境酸化和富营养化的影响指数是递增的,对人体毒性、水体毒性和土壤毒性的影响指数是递减的;改土治碱时期影响最大的环境因子是富营养化(影响指数均值为0.121 40),其余3个时期的7项影响因子中对水体毒性的影响最大(其影响指数均值分别为0.856 65、0.812 16、0.542 08)。能源消耗主要存在于肥料生产过程,全球变暖主要存在于农资子系统中CO_2的排放以及农作系统中N_2O的排放,环境酸化主要存在于农作子系统中氮肥使用过程的NH_3挥发,富营养化主要存在于农作子系统中的NH_3挥发及NO_3-N淋洗,毒性主要存在于农药使用过程。推广高产高效技术是实现曲周县农业可持续发展、减少环境污染的重要举措。     

中国虹鳟养殖模式的生命周期评价

本文以黑龙江省和北京市虹鳟养殖为例,应用生命周期评价方法,将虹鳟养殖生命周期划分为饵料生产、电力生产、化学品生产和养殖污染排放4个阶段,考虑了全球变暖潜势、能源消耗、酸化潜值和富营养化潜值4种环境影响类型,以获得1t养殖增重量为评价的功能单位,对虹鳟网箱养殖模式、工厂化流水养殖模式和工厂化循环水养殖模式的潜在环境影响进行了评价比较。结果表明,我国虹鳟养殖模式的环境影响从高到底依次是富营养化潜值、全球变暖潜势、酸化潜值和能源消耗;网箱养殖模式的环境影响指数分别为53.963、0.939、0.717和0.017,工厂化流水养殖模式的环境影响指数分别为35.213、4.827、2.896和0.049,工厂化循环水养殖模式的环境影响指数分别为7.404、5.545、3.305和0.055;富营养化潜值是虹鳟养殖的主要环境影响类型,其主要来自养殖污染排放。3种虹鳟养殖模式的环境影响综合指数分别为6.69、5.52和2.02,我国虹鳟养殖模式的环境性能从高到低依次为工厂化循环水养殖模式>工厂化流水养殖模式>网箱养殖模式。减少养殖污染排放、降低电能消耗和提高饵料利用率是提升我国虹鳟养殖模式环境友好性的关键。     

辽宁省育肥猪生产环境影响的生命周期评价

采用生命周期评价方法,以1000头出栏育肥猪的规模化养殖场为功能单位,对辽宁地区育肥猪生产进行污染物排放清单分析,评价其环境影响。结果表明,1000头育肥猪生产的生命周期环境影响综合指数为56.59,环境影响大小依次为富营养化、酸化、全球变暖,环境影响指数依次为36.31、13.84和6.44;富营养化影响主要来源于猪粪尿中氮、磷的排放,酸化影响主要来源于猪粪尿中NH3的排放,全球变暖影响主要来源于种植饲料作物使用的化肥生产过程中NOx的排放。因此,加强养猪粪污无害化处理,促进养殖业废物资源化,增加育肥猪饲料中青饲料比例,提高饲料作物生产过程中化肥利用率是降低辽宁地区育肥猪生产环境负荷的主要措施。     

辽西地区两种玉米生产方式的生命周期评价——以辽宁省建平县为例

应用生命周期评价方法,对辽宁西部地区建平县两种玉米生产方式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评价.结果表明:水浇地玉米生命周期环境影响大小依次为:土壤毒素、寓营养化、全球气候变暖、环境酸化和能源耗竭,环境影响指数分别为0.69,0.19,0.013,0.011,0.000023;坡耕地玉米生命周期环境影响大小依次是:富营养化、全球气候变暖、环境酸化、土壤毒素和能源耗竭,环境影响指数分别为0.087,0.0055,0.0046,0.00055和0.00015.土壤毒素和富营养化主要来源于高耗能的有机肥和化肥的施用.因此,完善水浇地水肥管理,提高玉米肥料和水分利用率,加强坡耕地生态建设,保持水土、提高土壤肥力是降低建平地区玉米生产生态负荷的关键.     

规模化养牛场粪便处理生命周期评价

以某规模化养牛场为例,应用生命周期评价方法,对畜禽粪便两种不同处理方式进行生命周期污染物排放清单分析,在此基础上进行了生命周期环境影响评价.结果表明,畜禽粪便处理过程中主要的环境影响类型是全球变暖,其次是环境酸化和富营养化.其中好氧堆肥工艺的环境酸化和富营养化潜力大于厌氧发酵处理工艺,厌氧发酵工艺全球变暖潜力大于好氧堆肥.综合比较,厌氧发酵的环境影响优于好氧堆肥,其环境影响综合指数分别为0.0112,0.024 3,该养殖场宜采用厌氧发酵工艺处理畜禽粪便.     

华北平原冬小麦-夏玉米种植系统生命周期环境影响评价

以华北平原集约高产粮区河北省栾城县为例,应用生命周期评价方法进行小麦-玉米轮作体系生命周期资源消耗与污染物排放清单分析,在此基础上进行生命周期环境影响评价.结果表明,在传统生产方式下,小麦生命周期环境影响较大的潜在因素是富营养化、水体毒素、环境酸化和土壤毒素;玉米生命周期环境影响较大的潜在因素是富营养化、环境酸化和水体毒素.小麦-玉米轮作体系下,氮肥、农药、电力的生产和使用过程是可能引起能源耗竭和气候变暖的主要因素,分别占整个体系的86.5%和66%;农民超量使用氮肥造成NH3挥发和NO3-N淋失,是导致潜在环境酸化和富营养化的关键;而农药的使用是造成潜在水体毒素、土壤毒素的主要原因.因此,工业领域要实施清洁生产机制.降低农资生产能耗;农业领域要减少氮肥、农药的使用量,推广节水灌溉技术.     

有机无机肥配施对设施菜地N_(2)O排放和NH_(3)挥发的影响北大核心CSCD

我国设施菜地化肥施用量大,造成了大量的氧化亚氮(N_(2)O)和氨(NH_(3))损失。有机肥替代部分化肥是实现种养体系养分资源循环利用、减少化肥施用及其环境损失的有效措施。本研究以长沙近郊设施菜地为研究对象,利用小区试验种植奶白菜,试验共设不施肥处理(CK)、常规施肥处理(CON)、30%牛粪有机肥氮+70%化肥氮(CM)、30%鸡粪有机肥氮+70%化肥氮(NM)4个处理。采用静态箱法和密闭室间歇抽气法测定奶白菜生长季内的氧化亚氮排放和氨挥发,分析土壤N_(2)O排放和NH_(3)挥发动态,探讨等氮条件下有机无机肥配施对设施奶白菜的N_(2)O排放、NH_(3)挥发的减排效应及其影响因素。结果表明,与常规施肥相比,CM和NM处理的N_(2)O排放量分别减少了38.5%和33.1%,NH_(3)挥发的排放量分别减少了8.5%和19.4%,N_(2)O排放和NH_(3)挥发的总增温潜势分别降低了38.4%和33.0%。两种有机肥处理中,NM处理氨挥发显著低于CM处理,降幅达到11.9%。N_(2)O排放和NH_(3)挥发日通量与土壤温度分别呈极显著和显著正相关。常规施肥和NM处理的N_(2)O排放和NH_(3)挥发日通量与土壤铵态氮呈显著正相关,仅常规施肥处理的N_(2)O排放与土壤硝态氮呈极显著正相关。与常规施肥处理相比,CM和NM处理氮肥利用率分别提高26.8%和41.5%,且产量没有显著差异。因此,30%等氮有机肥+70%化肥在降低设施菜地N_(2)O排放和NH_(3)挥发的同时,还能保障设施蔬菜稳产,对减少蔬菜生产中的氮素损失具有重要意义。     

生物炭对鸡粪堆肥过程中氨气排放的影响

通过鸡粪与玉米叶共堆肥试验,研究小麦秸秆生物炭、稻壳生物炭对共堆肥过程中碳氮比(C/N)、铵态氮(NH_4~+-N)及氨气(NH_3)挥发的影响。堆肥中2种生物炭分别以干质量分数的5%、10%、15%添加,结果表明,在堆肥过程中,添加3种比例的小麦秸秆生物炭处理(B_1、B_2、B_3)、稻壳生物炭处理(B_4、B_5、B_6)堆体的C/N减少量比对照的C/N减少量分别多0～2、2～4;NH_3排放浓度较比照分别降低了63.75%、78.44%、91.50%和70.13%、80.75%、92.63%。另外,在堆体NH_3排放高峰期,添加生物炭堆体的NH_4~+-N含量均明显低于对照,且NH_4~+-N含量随生物炭添加量的增加而减少。由结果可知,生物炭的添加可以降低堆肥过程中NH_3的挥发并促进保氮过程,且比表面积更大的稻壳生物炭对抑制NH_3排放的效果更好。     

基于改进模糊物元模型的水安全评价研究

【目的】建立基于改进模糊物元的水安全评价模型,为有效评价区域水安全状况提供支持。【方法】建立基于熵权的改进模糊物元模型,选取人均水资源量、单位面积水资源量、地表水利用程度、地下水利用程度、工业万元增加值用水量、农业用水综合定额、人均用水量、工业废水处理达标排放率、Ⅳ级以上水质级别占总河长比例、洪水受灾面积率、干旱受灾面积率、单位面积蓄水工程总库容、堤防保护耕地面积率、灌溉面积率等14项评价指标,对山西省太原、大同、阳泉、长治、晋城、朔州、忻州、吕梁、晋中、临汾、运城等11个地区的水安全进行评价。【结果】采用基于熵权的改进模糊物元模型对山西省水安全状况的评价结果表明,山西省属于水不安全地区,综合评价等级值为1.950 3;晋中市、阳泉市、长治市、忻州市和晋城市属临界安全地区,综合评价等级值分别为2.178 9,2.138 1,2.121 1,2.102 4和2.088 2;太原市、运城市、吕梁市、临汾市、朔州市和大同市属于不安全地区,综合评价等级值分别为1.869 1,1.825 9,1.816 9,1.796 2,1.769 7和1.746 3。【结论】建立的基于熵权的改进模糊物元模型的水安全评价结果与当地水资源实际状况基本相符,可为区域水资源开发利用提供指导。     

检疫性害虫苹果绵蚜在山西发生危害的调查与研究

苹果绵蚜是国内外重要的检疫对象,近年来入侵到山西省主要苹果产区,严重威胁果树产业。对苹果绵蚜在山西省的发生、危害及防治进行了调查。通过对4区9地的调查结果表明:苹果绵蚜已经入侵到临汾市、运城市、长治市和晋中市。其中,山西省苹果重要产区的运城市已经分布到12个县(市、区)41个乡(镇)83个村,708.4 hm2果树发生疫情,建议采取积极措施防控该害虫在山西省的扩散与危害。