江西省几种常见农田生态系统的能值分析——基于余江县农科所的试验

以江西省常见的3种农田生态系统为研究对象,采用能值分析的相关理论,结合生态学研究方法,分析了各农田生态系统的能值投入产出能值,并引入能值分析的能值自给率、环境负载率、能值投入率、净能值产出率、购买能值率、系统生产优势度和系统可持续能值指标相关指标对其进行评价。结果表明,绿肥—甘蔗+大豆农田生态系统能值利用率经济效益较高,但是要求具有较高的管理水平;冬闲—早稻—晚稻农田生态系统,自然资源自给能力强,需要的购买能值投入低,抗外界干扰能力较强,但是净能值产出较低,系统能值可持续性也不高,经济回报率较低;油菜—早稻—晚稻农田生态系统购买能值投入较高,环境压力较大,但是能值产出较高。     

农业部发布2014年玉米水稻小麦主推品种(续)

<正>二、华南稻区(一)特优7571:可在桂南稻作区作早稻、其他稻作区作中稻种植。注意稻瘟病等病虫害的防治。(二)天优998:适宜在广西中北部、广东北部、福建中北部、江西中南部、湖南中南部、浙江南部的稻瘟病、白叶枯病轻发的双季稻区作晚稻种植。(三)粤晶丝苗2号:适宜广东省各地早、晚稻种植,以及海南全省作早稻种植。     

长江中下游地区双季稻生长季内热量资源的变化特征及温度适宜度分析

【目的】研究长江中下游双季稻区双季稻生长季热量资源时空演变特征及温度适宜度变化规律，为合理调整双季稻种植结构提供重要的理论依据。【方法】基于长江中下游地区均匀分布的87个气象站点逐日平均气温观测资料，运用MATLAB软件统计分析不同站点早稻育秧期起始日序、晚稻安全齐穗期终止日序、双季稻安全生产期、生长季内活动积温以及早晚稻不同发育期温度适宜度时空变化情况，对长江中下游地区双季稻种植适宜性进行专题区划。【结果】长江中下游地区双季早稻适播期越早，晚稻安全齐穗时间越晚，安全生产期越长，活动积温越丰富。整个研究时段内早稻适播期提前，晚稻安全齐穗期相应延迟，安全生产期和活动积温均具有微弱的上升趋势。早稻温度适宜度值随着早稻发育进程的推进逐渐提高，晚稻温度适宜度值随着晚稻生育期的推进呈现相反的趋势；早晚稻温度适宜度都在上升，且早稻温度适宜度上升速度（0.015/10a）快于晚稻（0.004/10a）。双季稻最适宜区主要分布在湖南零陵附近、江西大部分区域以及浙江丽水一带，不适宜区主要位于江苏东北部大部分地区。【结论】气候变暖背景下长江中下游地区双季稻生长季内热量资源发生了明显变化，优化双季稻种植结构和适当调整早晚稻最佳播期，是气候变化背景下提高双季稻生长季气候资源利用率的主要措施。     

江西省主要作物(稻、棉、油)生态经济系统综合分析评价

基于成本收益分析和能值分析理论,构建经济效益指标和生态经济效益指标,对江西省水稻(早稻和晚稻)、棉花、油菜种植系统的经济效益、生态经济综合效益进行分析和评价。经济效益方面,分析比较了单位面积作物成本构成,构建了净利润(Rev)和净利润率(Prof)两个经济效益指标;生态经济方面,分析比较了单位面积能值投入产出构成,构建了能值投入率、能值产出率、环境负载率、宏观经济能值等四个能值评价指标。计算结果表明江西省水稻、棉花和油菜等作物的生产成本占主导地位,价格因素是影响种植成本最重要的因素。水稻主要是以生产物资费用为主,而棉花和油菜以人工费用为主。从产值和收益来看,Rev大小为棉花>晚稻>早稻>油菜,Prof大小为晚稻>棉花>早稻>油菜。水稻、棉花和油菜种植系统对自然更新资源的依靠程度较低,系统的维系主要依赖于外部购买能值的投入,其构成与生产成本构成是一致的。水稻、棉花和油菜等作物的种植系统能值投入率比较高,大小为棉花>早稻>晚稻>油菜,能值产出率:油菜>棉花>晚稻>早稻,造成生态环境压力为晚稻>早稻>油菜>棉花,宏观经济能值大小为油菜>棉花>晚稻>早稻。结果表明,江西省水稻、棉花、油菜种植系统是高度开放的系统,主要依赖购买能值,但是系统产出率不高,其环境压力也不大。研究结果可为深入认识江西水稻、棉花和油菜等主要作物种植系统提供一个新的视角,并为种植业可持续发展提供一定的参考价值。     

黄土高原沟壑区农户果业生态系统的能值分析

【目的】揭示黄土高原沟壑区果业生态系统的自然资源特征和投入产出结构特征。【方法】于2007年一个完整的生产年,采用能值分析方法对黄土高原沟壑区延安市洛川县南安善村和咸阳市淳化县西坡村农户果业生态系统的能值投入产出进行了比较研究。【结果】南安善村和西坡村农户果业生产的能值投入结构相似,均以消耗无偿的自然资源为主;辅助能值投入中不可更新工业能值的投入比重最高,且以化肥投入为主,有机肥投入不足;南安善村和西坡村农户果业生态系统的太阳能值转化率较低,净能值产出率和投入率均较高,环境承载力较低。【结论】黄土高原沟壑区果业生态系统的自然资源利用效率不高,进一步开发的潜力很大,应适当控制化肥的投入,增加有机能值的投入,以提高系统的生态经济效益。     

水稻杂交种“万香优3966”选育及栽培技术

【目的】选育高产优质、抗病虫害、抗倒伏的稻种,为桂中、桂南早晚稻及桂北和高寒山区中稻或一季稻筛选适合推广品种。【方法】以不育系万香A为母本,恢复系R3966为父本组配成三系杂交水稻种,并进行品种试验。【结果】"万香优3966"通过广西区审定,在各项试验中表现为根系发达,中等株高,比对照特优7118早熟,抗旱性强,品质优良,结实性好,适应性较广等优点。2016-2017年参加皓凯联合体区域试验、生产试验,两年试验平均亩产515.4公斤,比对照丰田优553增产6.67%;2017年参加生产试验,早稻平均亩产521.0公斤,比对照特优7118增产3.94%;晚稻平均亩产465.8公斤,比对照丰田优553增产3.72%。【结论】"万香优3966"适宜在桂南、桂中稻作区作为早稻、晚稻/hm~2。     

化肥配施土壤改良剂对双季稻产量、经济效益及土壤化学性质的影响

【目的】施用土壤改良剂是我国南方红壤酸性稻田土壤改良的主要方法,研究化肥配施土壤改良剂对双季稻产量、经济效益及土壤化学性质的影响,旨在为我国南方红壤酸性稻田改良及合理施肥提供理论基础和数据支撑。【方法】以水稻品种中嘉早17 和H优518为早稻、晚稻供试材料,通过大田试验,研究化肥配施不同用量(150、300、450、600 kg/hm~2)土壤改良剂对红壤酸性稻田土壤pH值、土壤有效氮磷钾养分、土壤CEC、水稻产量及其构成因素和经济效益的影响。【结果】增施土壤改良剂有利于提高红壤酸性稻田土壤pH和CEC,而对土壤有效氮磷钾养分含量的影响不大。常量施肥条件下,增施土壤改良剂对早稻产量无显著影响,但显著提高了晚稻产量,与单施化肥处理相比增幅为4.0%～5.6%。减施25%化肥条件下,随着土壤改良剂用量增加,早、晚稻产量均呈增加的趋势,但处理间无显著差异。从水稻净收益和产投比来看,早稻减施25%化肥和晚稻常量施肥分别配施150 kg/hm~2土壤改良剂有利于提高周年水稻种植的经济效益。【结论】化肥配施土壤改良剂对我国南方红壤稻田酸化改良有一定效果,而且在一定程度上增加了水稻产量和经济效益。     

华南地区早晚稻生育期降水特征分析

【目的】研究华南地区早稻和晚稻不同生育期间降水的特点,为华南双季稻种植提供决策依据,同时对华南地区双季稻生产和防灾减灾也具有积极意义。【方法】利用华南地区1960—2008年49年间逐日降水资料,计算早稻和晚稻不同生育期的区域平均累计降水和暴雨日平均百分率,分析降水多年平均值和空间分布特点。【结果】华南地区早稻和晚稻生育期总累计降水量相差不大,均在600 mm以上(早稻673.5 mm、晚稻611.5 mm)。早稻和晚稻各生育期累计降水量和日均降水量、日均暴雨降水量差异较大;生育期累计降水量最大为晚稻秧苗期(256.6 mm),最小为晚稻抽穗期(26.9 mm);早稻生育期日均降水量最大为结实期(8.2 mm)、最小为秧苗期(4.1 mm),晚稻最大为秧苗期(8.3 mm)、最小为结实期;早稻日均暴雨降水量随着生育期的后推逐渐增加,晚稻则随生育期的后推逐渐减少。空间分布表明,早稻和晚稻生育期内累计降水量和暴雨概率大值中心分布与华南地区前后汛期降水系统密切相关,早稻主要受到季风系统的影响,而晚稻受台风系统影响为主,降水和暴雨高值中心主要分布在沿海地区。【结论】早稻和晚稻不同生育期降水特征差异较大,早稻防涝工作应着重在结实期,晚稻防涝工作应重点在分蘖期。     

超级稻特优582在广西不同生态区的生产适应性

[目的]对特优582在广西不同生态区的生产适应性进行分析,探讨其作为“双超”模式品种在广西的适应性,为其推广应用提供参考依据.[方法]2010～2011年在广西6个不同生态点观察分析特优582作早、晚稻种植的生育期、产量及其构成因素表现.[结果]特优582在广西可作早、晚稻种植,生育期适中,在115～138 d之间,适应性较广;由南至北,其生育期相对延长,在桂北因早稻生育期较长及晚稻生育期温度较低而影响其作晚稻种植;早稻产量高于晚稻,最高产量可达10.57t/ha,主要是其结实率高、单位面积颖花量大.[结论]特优582在桂北稻作区宜作早稻或一季稻种植,桂南稻作区可作早、晚稻种植.     

江西省水稻品种对褐飞虱抗性评价

【目的】了解江西省种植面积较大的水稻品种对褐飞虱Nilaparvata lugens(St?l)的抗性,筛选具有抗性的水稻品种。【方法】分别以TN 1和PTB 33作为感虫对照和抗虫对照,采用标准苗期集团筛选法对江西省30个水稻主栽品种(包括早稻、中稻和晚稻)分别进行苗期和成株期抗性鉴定评价。【结果】参试的30个水稻主栽品种中,4个早稻品种均无抗性品种;13个中稻品种中,只有晶两优3206、和两优1号在成株期具有抗性;13个晚稻品种中,只有百香优125在苗期具有抗性。【结论】江西省目前缺乏对褐飞虱具有稳定抗性的水稻品种,90%的品种对褐飞虱表现感虫或高感,且存在苗期与成株期抗性不一致的现象。     

优质香型常规水稻新品种万香九九的选育

【目的】选育优质香型常规水稻品种,为优质香型水稻生产提供品种选择,满足市场对优质香型稻米的需求。【方法】广西万禾种业有限公司与广西农业职业技术大学利用优质水稻基础材料固优占、黄占以及田东香进行改良杂交,选育而成优质香型常规水稻品种万香九九,该品种于2021年通过广西农作物品种审定委员会审定(审定编号：桂审稻2021180号)。【结果】万香九九在2019年、2020年广西常规优质稻区域试验中平均产量分别为6.65 t/hm²和6.32 t/hm²,比对照(柳沙油占202)分别增产4.23%和5.17%,2年区域试验平均产量6.49 t/hm²,比对照增产4.70%;2020年晚稻参加广西常规优质稻生产试验,平均产量6.38 t/hm²,比对照增产5.14%,增产点占80%。糙米为浅棕色,米质达《食用稻品种品质》(NY/T 593-2013)优质二等标准。【结论】优质香型常规水稻品种万香九九具有香味,米质优,高产稳产,可在桂南、桂中稻作区作早稻和晚稻种植,桂北稻作区作早稻或中稻种植。     

南方双季稻区水稻不同种植模式碳足迹 和经济效益比较研究

【目的】以南方双季稻区不同种植模式为研究对象,在不同模式碳足迹研究基础上,结合经济效益对各种植模式进行比较分析,旨在为制定农业生产政策提供决策参考,为农业固碳减排提供新思路、新途径。【方法】利用水稻、油料作物、蔬菜作物的产值、生产成本投入等统计数据,对间接碳排放（化肥、农药、农膜、农业机械）部分计算不同种植模式的碳足迹,分析各模式的经济效益。【结果】一熟模式中中稻碳足迹最高〔947.8 kg/hm2（CO2-eq）〕、早稻最低〔927.4 kg/hm2（CO2-eq）〕,各地区中稻碳足迹以浙江最高〔1 057.3 kg/hm2（CO2-eq）〕、海南最低〔747.8 kg/hm2（CO2-eq）〕;一熟、二熟、三熟种植模式平均碳足迹分别为939.0、2 910.1 和 3 961.8 kg/hm2（CO2-eq）,农资投入中以肥料碳足迹所占比例最大、平均为 60.2%;不同种植模式中,三熟模式产值最高、为 13.0 万元 /hm2,早稻的成本利润率最低、为 -11.2%;各模式碳足迹和生产成本构成相似,但是各因子占比差异较大,差异最大的是肥料和劳动力。【结论】三熟模式产值最高,对保障我国粮食安全和提高农民收入方面有较好作用,但其碳足迹也比一熟、二熟模式高。碳足迹和产值之间呈显著正相关关系,三熟模式平均单位净利润碳足迹最低。减少化肥使用量是降低南方双季稻区碳足迹的关键途径,而降低人工成本是降低生产成本提高农民收入的主要途径。     

合作博弈下农民专业合作社盈余分配方式的演变

【目的】推动黄河流域县域农业高质量发展,加深对农业 投入产出的认识,改善农业资源约束日 益紧张、农业生态环境日益恶化问题,并提出优化设计的发展思路和对策。【方法】通过土地利用转移矩阵分 析陕西大荔县土地利用变化情况,然后采用能值分析 (EMA) 法并构建指标体系,定义和计算若干个基于能值流 的指数,表征和度量 2014、2019 年农业生态系统的运行特征以及发展可持续性,定量分析评价农业生态系统各 类投入及产出能值,确定制约其可持续发展的关键因素。【结果】大荔县土地利用规划目标年 2019 年与基期年 2014 年相比,农业生态系统的能值自给率由 18% 降为 13%、净能值产出率由 2.10 降为 1.27、可持续发展指数由 0.90 降为 0.35,能值投资率由 4.51 升至 6.71、环境负载率由 2.33 升至 3.61、能值密度由 1.93×1012 sej/m2 升至 2.69×1012 sej/m2 、人均能值用量由 1.03×1016 sej/ 人升至 1.41×1016 sej/ 人。与 2014 年相比,2019 年大荔县林地、 人造地、水体面积分别减少 5.75%、0.60%、60.06%,草地、耕地、湿地面积分别增加 19.80%、1.44%、21.15%。 【结论】土地利用变化不是影响农业能值产出变化的主要因素,大荔县农业整体发展水平提高的同时农业生产 成本也在提高,农业现代化进程较为快速,为消费型经济系统。以农药、柴油和化肥为代表的不可更新工业辅 助能值投入大量增加,增大了对农业生态环境的压力。     

生态脆弱区资源型城市农业生态系统的能值分析——以榆林市为例

【目的】研究生态脆弱区资源型城市农业生态系统的发展现状与影响该系统可持续发展的症结。【方法】采用能值分析方法,对榆林市2000-2008年农业生态系统的投入产出状况及综合发展水平进行分析。【结果】投入产出结果显示：榆林市农业生态系统能值投入以无偿能值为主,2008年工业辅助能占总能值投入的比例仅为全国平均水平的26%,而劳动力能值占可更新有机能的比例高达68%,仍处于主要依赖人力和环境资源的传统农业阶段。综合评价结果显示：榆林市农业生态系统具有较高的发展潜力和较强的可持续发展能力。其中,自然系统发展水平相对优越;经济系统发展水平偏低,但发展潜力较大;社会系统发展水平不断提高,但农村劳动力生产效率较低;2008年,优势度指数为0.71,优势产业（畜牧业）明显;稳定度指数仅0.49,自稳定性有待增强;可持续发展指数为2.76,系统富有活力。【结论】今后应提高可更新资源利用效率、优化系统结构、加大农业科技辅助能值投入,使系统能值的投入产出向高水平发展,使传统的粗放型经营方式向现代科学技术型、高度集约型和高效益型转变。     

湖南农业生态系统的能值效率与结构调整(英文)

[目的]分析1980-2010年湖南农业生态系统的产出效率。[方法]本文主要采用能值方法来评估湖南农业生态系统的能值投入与产出。[结果]研究期间湖南农业生态系统的能值总投入增长主要是由各类辅助能投入增加导致的。不可再生的工业辅助能值投入占总辅助能值投入的比例从1980年的21.80%上升到2010年的33.04%。研究期间湖南农业生态系统的能值总产出增加了2.43倍,其中畜牧业和渔业的能值产出占总能值产出的比率大幅增加,而种植业和林业的能值产出占总能值产出的比率有一定程度下降。[结论]湖南农业生态系统的能值产出率有所改善,但其可持续性并不乐观。     

湖南农业生态系统能值结构功能效率分析(英文)

[目的]为了探究湖南农业生态系统的能值投入产出结构功能与效率,揭示该区域人与自然资源和环境的相互关系。[方法]以能值理论为研究方法,以湖南农业2009年投入产出数据资料为依据,对湖南农业生态系统的能值结构、功能和效率进行实证分析。[结果](1)系统结构特点:湖南农业仍具有传统农业的生产特点,对劳动力、畜力的依赖性较大。工业辅助能值中,化肥对系统的贡献率最高,农业机械化水平低。工业辅助能值可更新比偏低,农业绿色能源的开发潜力和前景较大。系统产品定价偏低,忽视了自然资源和环境对产品生产的贡献,也反映出湖南农业产业链条相对短,产品附加值较低的特性。系统内部种植业和畜牧业的能值产出占绝对优势比例且其市场定价相对于林业和渔业偏低。(2)功能:该系统环境负载率虽不高,但是人口承受力超载。系统可持续发展指数为5.96,表明该系统富有活力和发展潜力,也意味着该系统经济并不发达、自然资源和环境的压力不是很大。(3)效率:该系统2009年的能值投入产出率略低于全国水平,表现出较明显的粗放型经济特点。[结论]控制人口过快增长,转移剩余劳动力,进一步调整农业产业结构和产品结构,加强农业技术开发和利用,延长产业链,提高农业机械化和现代化水平是当前湖南农业的基本政策取向。     

基于能值分析的华南双季稻种植模式可持续性评价

【目的】华南双季稻区是我国重要的水稻主产区之一,从生态经济角度判断华南地区当前双季稻 种植模式的可持续性,对于我国农业健康稳定发展具有重要意义。【方法】以广东省典型双季稻种植系统为研 究对象,采用能值分析方法对其可持续发展能力进行定量化评价。【结果】华南双季稻区农业系统中环境资源 的投入占总能值投入 44.16%,其中不可辅助能占总能值的 52.40%,净能值产出率（EYR）为 1.78,环境负荷率（ELR） 为 1.06,可持续发展指标（ESI）为 4.07。【结论】能值评价指标体系综合表明,当前华南双季种植模式环境压 力较小,可持续性发展潜力较大,但其净能值产出率较低,原因在于过分依赖自然环境资源和人力劳动资源。 若能对华南双季稻系统进行标准化管理,适当增加农用机械的投入,并投入有机肥的使用,将能在一定程度上 提高该地区水稻种植模式的可持续发展能力。     

基于灰色关联分析的农业生态系统能量产投研究

集成能量投入-产出分析和灰色关联分析方法,分析1961-2005年我国农业生态系统的能量投入-产出及能效率的变化,找出影响其变化的主导因素.结果表明:能量投入以畜力、有机肥和化肥为主,农业机械能和农业劳动力能比重小;随着能量投入的增加,单位耕地面积上的能量产出在波动中增长,1970年以来高于世界平均水平,但能效率在波动中下降.能效率与农业劳动力能和畜力能等传统动力能的关联性强,有机肥能投入减少对能效率的下降影响较大,化肥能的大量投入对总能量产出的贡献有限.因地制宜地增加机械能、提高有机肥能比重,有助于提高能效率.     

基于灰色关联分析的农业生态系统能量产投研究

集成能量投入一产出分析和灰色关联分析方法,分析1961-2005年我国农业生态系统的能量投入一产出及能效率的变化,找出影响其变化的主导因素.结果表明:能量投入以畜力、有机肥和化肥为主,农业机械能和农业劳动力能比重小,随着能量投入的增加,单位耕地面积上的能量产出在波动中增长,1970年以来高于世界平均水平,但能效率在波动中下降.能效率与农业劳动力能和畜力能等传统动力能的关联性强,有机肥能投入减少对能效率的下降影响较大,化肥能的大量投入对总能量产出的贡献有限.因地制宜地增加机械能、提高有机肥能比重,有助于提高能效率.     

广西农业生态经济系统动态评价

【目的】动态评价广西农业生态经济系统运行效率和可持续发展状况,为广西农业可持续发展提供对策建议。【方法】运用能值分析理论和方法,从能值投入、能值产出、系统评价三大方面建立33个指标,深入研究2000—2019年广西农业生态经济系统能值投入、产出情况和运行状况,并对农业绿色GDP进行核算;同时将广西的研究结果与全国平均水平、贵州、云南进行比较。【结果】2000—2019年广西农业生态经济系统总投入能值和总产出能值分别增加9.54%和44.61%,辅助能值投入不足制约了农业资源开发利用效率。农业处于自然资源高度依赖型和劳动密集型的传统发展阶段,特色优势产业不突出。尽管系统处于可持续发展状态,但不够稳定,尤其是2015年以来,可持续性指数下降38.85%,表明系统仍面临较大的环境压力。人均能值用量和能值密度偏低制约了农民生活水平和农业经济发展。农业绿色GDP占比较低,且从2000年的60.13%逐渐下降至2019年的47.73%。广西农业生态经济系统的可持续性指数高于全国平均水平和贵州,但低于云南;农业绿色GDP占比高于全国,但低于贵州和云南。【建议】提升农业劳动力素质、增加农业机械和科技投入,发展生态循环农业;优化能值投入结构,提升农业资源开发利用效率,维持农业生态经济系统可持续发展状态;充分利用森林和海洋资源,打造特色休闲农业、森林生态旅游和海洋农牧场,实现农业生态产品价值。