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.     

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。     

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%.     

黄土性土壤上作物秸秆还田的效应及其有效条件

对玉米和小麦秸秆在小麦上的增产效果以及对化肥肥效的影响，作物秸秆分解的最适Ｃ／Ｎ比值进行了研究，结果表明，水浇地秸秆的增产效果比旱地好，施用秸秆可以提高化肥肥效，增加小麦产量，减少化肥投入。     

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.     

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。     

冬小麦平衡施肥技术

进入9月份,大泉乡冬小麦的播种工作陆续展开,以水浇地为主的小麦施肥总原则：以有机肥为主,化肥为辅,氮、磷、钾肥配合施用,并注意施用微肥。     

水分和钾肥对冬小麦旗叶光合特性的影响

为明确灌水与施用钾肥之间的互作效应,本研究采用不同灌水次数与钾肥用量设计,研究了灌水与钾肥施用对旱地冬小麦后期生长及籽粒灌浆的影响.结果表明,适当的灌水次数及钾肥投入,能提高旱地冬小麦旗叶的叶绿素含量、光合速率及小麦籽粒千粒重;灌水与施用钾肥之间有一定互作效应.     

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。     

地表覆盖对旱地小麦氮磷钾需求及生理效率的影响

【目的】研究地表覆盖对黄土高原旱地冬小麦氮磷钾需求和生理效率的影响,为促进黄土高原旱地冬小麦高效优质生产提供可靠的理论依据和实践经验。【方法】通过田间试验,以裸地休闲为对照,研究地膜覆盖、秸秆覆盖、种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥对冬小麦籽粒产量、籽粒养分含量、籽粒产量形成和籽粒养分含量形成的氮磷钾需求及生理效率的影响。【结果】地膜覆盖降低了籽粒产量形成的需氮量,提高了籽粒产量形成的氮生理效率,从而使冬小麦籽粒产量显著增加6%;秸秆覆盖降低了地上部吸氮量,使籽粒产量减少7%;种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥提高了籽粒产量形成的氮磷钾养分需求量、降低了籽粒产量形成的养分生理效率,从而使籽粒产量均减少5%。地膜覆盖提高了籽粒氮含量形成的需氮量,降低了氮生理效率,从而使籽粒含氮量降低8%,地膜覆盖增加了地上部吸钾量,使籽粒含钾量增加4%;秸秆覆盖的籽粒含氮量降低4%,但它的籽粒磷和钾含量分别提高6%和4%,这与降低籽粒磷钾含量形成的养分需求量、提高磷钾生理效率有关;种植绿肥提高了籽粒氮含量形成的氮生理效率,从而使籽粒氮含量增加8%;秸秆覆盖+种植绿肥对籽粒氮和磷含量无显著影响,但籽粒含钾量增加4%,归因于提高了籽粒钾含量形成的钾生理效率。【结论】地膜覆盖降低籽粒产量形成的需氮量,提高籽粒产量形成的氮生理效率,从而提高籽粒产量;但增加了籽粒氮含量形成的需氮量、降低了籽粒氮形成的氮生理效率,不利于籽粒含氮量提高。秸秆覆盖不利于作物养分吸收,从而影响籽粒产量和养分含量形成。种植绿肥和秸秆覆盖+种植绿肥提高了籽粒氮磷钾养分需求量、降低它们的生理效率,从而降低籽粒产量。种植绿肥可提高籽粒氮含量形成的氮生理效率,从而提高籽粒氮含量。因此,旱地小麦生产中为保证籽粒产量和营养品质,需增加地膜覆盖和秸秆覆盖的氮肥用量;夏闲期种植绿肥是旱地土壤培肥的重要措施,但需注意其可能带来的减产风险,应结合区域降水情况因地制宜。     

旱地冬小麦保护性耕作中的种肥分施

针对旱地保护性耕作中播种与施肥不当导致的烧苗、缺苗问题，以旱地冬小麦为例，对保护性耕作的种肥分施问题进行了试验研究，提出了出苗状况的综合评价指标——苗情指数，并通过回归分析建立了苗情指数与种肥间距和化肥施用量间的数学关系式，得出了旱地冬小麦在一定种肥间距下的化肥施用极限和在一定施肥量下的合理种肥间距，为种肥间距的合理调整及合理施肥量的确定提供了依据。     

不同类型叶面肥喷施对冬小麦籽粒产量和品质的影响

【目的】研究灌浆期喷施不同类型叶面肥对冬小麦籽粒产量及品质的影响，为冬小麦叶面配方施肥及高效生产提供参考依据。【方法】以冬小麦品种新冬20号为供试材料，大田试验条件下，设吨田宝、磷酸二氢钾+尿素、光合菌肥、清水对照(CK,不施叶面肥)共4个处理，测定各处理冬小麦的籽粒产量及其构成因素、籽粒品质等指标。【结果】与CK相比，3种不同类型叶面肥均可显著提高小麦籽粒产量，增产效应大小依次为吨田宝>光合菌肥>磷酸二氢钾+尿素，增幅分别达到7.46%、6.08%、5.15%;叶面肥处理通过增加小麦穗粒重和千粒重提高小麦籽粒产量。3种类型叶面肥中，光合菌肥改善小麦籽粒品质的性能略优于磷酸二氢钾+尿素、吨田宝；与CK比较，3种类型叶面肥均显著提高了小麦粗蛋白质含量和面团稳定时间，光合菌肥还显著提高了小麦湿面筋含量。【结论】灌浆期适当施用叶面肥是冬小麦优质高产的一种有效技术措施，其中，光合菌肥对小麦籽粒产量和品质改善明显，可以应用于小麦生产。     

旱地小麦施肥效应及增产机理

试验于１９８８～１９９２年在山西省永济县虞乡进行，结果表明，旱地施肥在不同年型和不同肥力条件下，对冬小麦产量的影响不同。地力瘠薄时，单施化肥小麦增产幅度小（０．７％～２９．９％），对产量的影响是丰水年＞常水年＞歉水年；有机肥与化肥配合施用，小麦增产幅度大（８４．７％～１５．８％），对产量的影响是歉水年＞常水年＞丰水年。施肥对旱地小麦产量的作用，主要是增加了小麦叶面积，延缓叶片衰老，从而提高了小麦对土壤水分的利用效率，实现旱地小麦高产、稳产。     

长期施氮条件下小麦铁锰累积及其与土壤养分的关系

【目的】研究长期施用氮肥条件下小麦铁锰吸收累积规律及其与土壤养分之间的关系，进一步探讨基于产量及小麦铁锰营养的氮肥调控策略，为合理优化氮肥施用和改善小麦营养品质提供科学依据。【方法】基于旱地冬小麦的氮肥长期定位试验，设置5个施氮水平0、80、160、240、320 kg·hm^-2，研究不同氮水平条件下小麦籽粒铁锰含量及其与产量、铁锰吸收分配规律、土壤养分及各形态铁锰的关系。【结果】施氮显著提高了冬小麦产量、地上部铁含量、籽粒铁含量，降低了地上部和籽粒的锰含量。与对照相比，氮肥供应超过160 kg·hm^-2时，小麦产量及籽粒铁含量不再继续增加，分别保持在5 857—6 598 kg·hm^-2和40.2—42.2 mg·kg^-1，而籽粒锰含量保持较低水平，为30.4—35.3 mg·kg^-1。氮肥施用显著降低了土壤pH，提高了土壤中铁、锰元素的松结有机态及铁元素的锰氧化物结合态比例，增加了土壤中铁、锰的生物有效性。相关分析结果表明，小麦籽粒铁含量与产量、生物量、收获指数、穗数、穗粒...     

秸秆覆盖下旱地小麦收获指数降低的原因解析

结合田间试验与文献资料,分析了旱地秸秆覆盖条件下小麦收获指数降低的原因。结果表明,虽然大多数资料显示秸秆覆盖能够增加小麦产量,但是覆盖较常规耕作小麦收获指数下降最高达20%,这个现象不容忽视。其原因可能是：(1）小麦生育前期旺长消耗大量土壤水分,造成小麦后期严重的水分胁迫,影响籽粒灌浆。(2）小麦后期水分 胁迫可能引起冠层温度升高,导致热胁迫对籽粒灌浆不利;(3）旱地小麦氮肥播前一次施用方式有可能引起小麦后期氮营养不足,加速叶片衰老,影响花后光合产物形成,也不利于籽粒灌浆。     

干旱区绿洲制种玉米生命周期环境影响评价——以张掖市为例

为定量分析干旱区绿洲农业的生态环境影响,在张掖市统计局投入产出调查基础上增补专项调查,以黑河流域中游张掖市主要三县区的制种玉米为例,采用生命周期评价(LCA)方法,将灌溉用水量纳入LCA清单,定量评估作物生命周期内投入产出的环境影响。结果显示,张掖市甘州区、高台县和临泽县制种玉米环境综合影响指数分别为0.608 0、0.538 1和1.259 5,其中:化肥的生产和施用对环境影响十分显著;淡水消耗量高于华北地区,低于陕西关中地区;与实行轮作的地区比较,环境污染指数较高。建议加大技术指导,测土配方施肥,并在气候及生产条件允许的区域改变耕作制度,调整种植结构。     

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。     

在高肥力条件下冬小麦肥料利用率试验分析

为探索高肥力水平条件下氮肥、磷肥、钾肥的利用效率,科学指导农民合理施用化肥,达到化肥减量增效的目的,滑县特在冬小麦上开展本试验。试验设置无肥区、无氮区、无磷区、无钾区、全肥区5个处理,3次重复。结果表明,在高肥力水平下,氮肥是冬小麦生产的主导因素,对小麦生物学性状和产量影响较大,不施氮肥小麦植株明显长势弱、产量低,不施磷肥、钾肥对小麦生物学性状和产量影响不大;在全肥区中氮磷钾肥配合施用,氮肥利用率较高,磷肥、钾肥利用率较低。因此在高肥力地块冬小麦生产中,应合理施用氮肥,适当减施或不施磷钾肥,以减少化肥用量,提高肥料利用率,实现化肥减量增效。     

氮素分期优化管理方法对冬小麦籽粒品质的影响

采用田间试验,对氮素分期优化管理方法对小麦籽粒品质的影响进行了研究,以期为高产、优质、资源高效、环境保护等多重目标并重的养分资源优化管理提供理论依据.结果表明:氮素供应量最优的处理(冬小麦返青期氮素供应量即0～60 cm土壤Nmin+肥料氮为90 kg/hm2,拔节期追氮量即施用肥料氮30 kg/hm2)的冬小麦籽粒产量和其他氮素供应量处理没有显著差异;氮素供应量最优的处理冬小麦籽粒的粗蛋白和面筋含量显著低于在返青期和拔节期供氮量都高的处理(冬小麦返青期氮素供应量即0～60 cm土壤Nmin+肥料氮为150kg/hm2、拔节期追氮量即施用肥料氮90kg/hm2),但与其他处理相比差异不显著;以高产、资源高效和环境保护为前提的冬小麦氮肥分期优化施用量获得了最高产量的同时兼具较好的小麦籽粒品质.     

有机肥替代化肥对旱地小麦水氮利用及经济效益的影响

针对黄土高原旱地小麦化肥过量投入且经济效益低的问题,探究等养分原则下投入有机肥替代部分化肥对旱地小麦水、氮利用及经济效益的影响。通过2013—2016年的田间试验,研究农户施肥(PF)、监控施肥(MF)、有机无机肥配施(MCF)、生物有机肥无机肥配施(BCF)4种施肥措施对旱地冬小麦水分利用率、氮素利用率、产量形成及经济效益的影响。结果表明,无机肥配施有机肥和生物有机肥提高了土壤贮水能力,同时显著提高水分生产效率,较PF处理平均增长13.8%;化肥配施有机肥或生物有机肥显著提高了氮素利用效率,其中,BCF处理的氮素表观回收率、氮肥偏生产力和氮农学效率较PF处理分别提高了135.4%,143.4%和156.2%;由于氮、磷、钾肥的合理配施,MF处理的氮素利用率也有显著提高;有机无机肥配施提高了旱地冬小麦的籽粒产量和生物产量,其中,BCF处理显著提高了旱地冬小麦的公顷穗数和千粒质量,较PF处理分别提高22.4%和3.8%,进而增产22.1%;连续3 a有机肥替代部分化肥降低了冬小麦生产成本,同时提高了产量收入,年均纯收入达6 341元/hm~2,较农户模式平均增收52.2%。总体上,在监控定量施肥基础上,生物有机肥替代部分化肥可更好地提高旱地麦田水分生产效率和氮素利用率,同时可合理地构建小麦群体,促进产量形成,提高经济效益,其是适宜黄土旱塬麦区高产高效的施肥措施。