太湖流域农田肥料投入与养分平衡状况分析

通过对太湖流域9个县市的700多份实地作物施肥情况调查,并结合相关统计资料,综合分析了太湖流域目前农田肥料投入以及氮、磷养分的平衡(盈亏)状况,重点进行了大田作物和蔬菜等经济作物氮、磷肥料投入量、养分平衡状况以及有机肥和化肥投入比较。分析结果表明,蔬菜等经济作物的养分投入和盈余状况整体上均高于粮食、油料作物,而大宗粮食、油料作物的周年养分投入支出基本平衡。蔬菜播种面积尽管只占到所统计4类作物总播种面积的30%,但是其施磷量却达总施磷量的50%以上,而磷素是造成我国水体富营养化的关键因素之一,加之目前经济作物的种植面积日益扩大,对水环境的影响不容忽视。     

太湖和滇池流域保护地蔬菜氮肥去向研究

为了研究化肥氮在保护地土壤-蔬菜系统中的当季利用与损失,在浙江嘉兴和云南昆明15个点位上进行15N田间微区试验。结果表明,保护地莴苣化肥氮当季利用率为8.32%~14.52%,保护地西芹化肥氮当季利用率为6.34%~13.85%,保护地结球生菜化肥氮当季利用率为11.34%。相同土壤、同一种类蔬菜保护地种植中,随着保护地种植年限的增加,蔬菜对化肥氮当季利用率显著降低。莴苣和西芹吸收化肥氮和土壤氮的比例在不同种植年限保护地土壤上差异不显著。当季蔬菜收获后,0～20 cm土层15N丰度和化肥氮残留量显著高于20 cm以下各土层。在保护地莴苣种植系统中,施入土壤中的化肥氮有18.98%～42.5%损失。在保护地西芹种植系统中,有11.7%~18.9%损失。在保护地生菜种植系统中,施入土壤中的化肥氮有16.0%损失。     

太湖水网地区不同种植类型农田氮素渗漏流失研究

为了探索太湖流域水网地区不同种植类型农田土壤中氮素累积量与渗漏水中氮素含量之间的关系,在浙江省嘉兴市选择10个农田点位埋设渗漏计和地下水采集管,采集水、土样品,研究了菜地、果园和水田3种典型种植类型农田氮素渗漏流失情况.结果表明:1)旱作农田渗漏水中的NO3--N含量在汛期明显高于非汛期,菜地在汛期和非汛期时20 cm渗漏水中的NO3--N含量分别为51.70 mg·L-1和12.53 mg·L-1,果园在20 cm渗漏水中的NO3--N含量在8至9月份高达125.51 mg·L-1,水田20 cm渗漏水中的NO3--N含量在汛期和非汛期差别不大,分别为2.17 mg·L-1和1.60 mg·L-1.2)研究区菜地和果园等高施肥量农田土壤中的无机氮含量和渗漏水中的氮素含量均显著高于水田.农田土壤中NO3--N累积量与渗漏水中氮素含量之间具有极显著的正相关关系,表明农田土壤中高水平的NO3--N累积量必然增加氮素渗漏流失的风险.     

太湖和滇池流域保护地蔬菜氮肥去向研究

为了研究化肥氮在保护地土壤-蔬菜系统中的当季利用与损失,在浙汀嘉兴和云南昆明15个点位上进行15N田间微区试验.结果表明,保护地莴苣化肥氮当季利用率为8.32%～14.52%,保护地西芹化肥氮当季利用率为6.34%～13.85%,保护地结球生菜化肥氮当季利用率为11.34%.相同土壤、同一种类蔬菜保护地种植中,随着保护地种植年限的增加,蔬菜对化肥氮当季利用率显著降低.莴苣和西芹吸收化肥氮和土壤氮的比例在不同种植年限保护地土壤上差异不显著.当季蔬菜收获后,0～20 cm土层15N丰度和化肥氮残留量显著高于20 cm以下各土层.在保护地莴苣种植系统中,施入土壤中的化肥氮有18.98%～42.5%损失.在保护地西芹种植系统中,有11.7%～18.9%损失.在保护地生菜种植系统中,施入土壤中的化肥氮有16.0%损失.     

不同肥力菜地氮肥去向研究

采用15N示踪法和差减法结合,对浙江嘉兴市3种氮素水平菜田-菜稻轮作田、低龄保护地(3 a)和高龄保护地(10 a)的氮肥利用、损失等进行了研究。结果表明,不施肥处理随着土壤氮素水平的增加油菜生物量呈增加趋势。但干重先增加后降低,油菜含氮量随土壤氮素含量的增加和氮肥的施用量呈增加趋势。根据差减法计算的氮肥利用率随土壤氮素含量的增加呈明显降低趋势,相反损失呈明显增加趋势。差减法氮肥利用率为2.3%~14.3%,损失率为23.9%~71.8%。示踪法利用率呈先增加后降低趋势,为14.6%~29.4%。示踪法损失率随土壤氮素水平的提高呈明显增加趋势,为34.5%~61.0%。示踪法和差减法总体趋势一致。     

人工湿地对保护水环境的影响

湿地尤其是人工湿地在水环境污染处理方面正在发挥着越来越大的作用,但是对其功能及利用方面仍然存在误区.针对这一现状,笔者从系统地介绍国际上关于湿地的定义以及中国湿地分布状况入手,分析了1949年以来中国人工湿地尤其是稻田面积的变化趋势及其在水环境氮、磷污染防治的效果,指出了目前中国在对人工湿地的认识和利用上的几个常见误区.提出应正确认识人工湿地在水环境污染净化方面的作用,不能简单地将人工湿地作为污水处理厂来使用,特别指出需要保护稻田,重视其作为人工湿地在水环境改善方面的作用.     

农田土壤有机碳管理与有机质平衡算法

现代土壤肥料研究推动全球不同国家和地区建立了主要作物对氮、磷、钾等矿质养分需求量的推荐指标,这些量化指标成为科学施肥的基础,促进了农业实现增产、增收、增效和环境安全。土壤培肥是发展农业的基础。有机肥、绿肥、秸秆还田是培肥土壤的主要措施,尽管已有研究证实,过量施用有机肥料不仅造成人力、物力浪费,还会产生农田养分流失和环境污染。迄今为止,在国际范围,对农田培肥尚无量化推荐指标。近年由德国科学家建立并尝试采用的农田有机质平衡算法及推荐指标将可能打破这一僵局。本文择要介绍这一方法原理、应用范围和示例,以期为我国提供可资借鉴的经验。有机质平衡算法的科学基础是通过多点长期定位试验,获得作物和有机肥料的土壤有机质碳当量值,前者用以度量不同作物在其典型种植方式下,引起土壤有机质碳量变化的趋势,后者用于表征不同有机肥料施入土壤后产生的有机质量。通过有机质碳当量值,可以对作物在典型种植方式下引起土壤有机质的亏缺量或盈余量、秸秆还田或施用有机肥引起土壤有机质的增加量统一在一个量纲基准上进行分析和计算。该方法作为官方推荐方法,自2004年始在德国多个州和奥地利推广采用,既适用于综合农业,也适用于有机农业。在不允许使用矿质氮肥的有机农业上,该法兼作农田氮素养分管理方法。多点大田校验试验显示,采用此方法,农田土壤有机质供应水平从“低"提高至"平衡"等级时,产量增加幅度可达到50%—150%。有机质平衡算法作为专为农民研制的分区、分类、量化技术指标,延续德国为农民定制的其他技术指标风格,采用了五等级评价指标体系架构。五等级的各分级名、分级释义充分汇总各地长期试验和大量农户调查与验证结果,形成了全国统一的等级释义,保证了指标体系架构的稳定性,既便于各地农民记忆和长期推广,也便于与国家绿色农业补贴政策关联,是有机质平衡算法的前台指标。而与5个分级对应的农田有机质碳当量值范围、作物与肥料有机质碳当量作为支持前台指标的专业指标,允许各地农业科研机构根据本地条件,在保证前台指标释义不变前提下进行相应调整,从而保证了整个指标体系的可扩展性、科学性和实用性,促进了其在各地的广泛推广,切实提高了农民科学施肥与耕地保育技术水平,推动了农田精准化、标准化管理和农业面源污染管控效率,这一做法也值得我国借鉴。在中国应用这一方法的关键是研制适合各主要农区作物和有机肥料的有机质碳当量值。鉴于目前我国长期定位试验数量有限,可借鉴德国相关研究基础,采用长期与中、短期定位试验结合,大田定位试验与模拟试验、校验试验及农田定位调查相结合方式,边试验、边研制、边校验改进、边推广,逐步完善。     

华北麦玉轮作农田减量统筹施磷研究*

为了探究当前中国土壤磷库普遍盈余情况下磷肥的合理减量措施，以华北地区典型冬小麦-夏玉米轮作系统为研究对象，引入周年磷肥利用率的概念，综合研究减量统筹施磷措施对不同土壤磷含量地块的冬小麦、夏玉米、以及周年磷肥利用效率、产量的影响。结果表明，在高磷土壤上，减量统筹施磷措施的周年磷肥利用率可从7%提高到16.6%，周年磷养分偏生产力从66提高到130kg/kg，磷肥农学效率从5.5提高到8.9 kg/kg；在中磷土壤上，周年磷肥利用率从11.4%提高到23.8%，周年磷养分偏生产力从57 kg/kg提高到112 kg/kg，磷肥农学效率从10.8提高到20 kg/kg。可见华北地区当前土壤普遍磷盈余情况下，减量统筹施磷可大幅提高磷肥利用效率，且保障冬小麦、夏玉米两茬作物不减产。     

打顶后NAA处理对烟草生长、烟叶中钾和烟碱浓度的影响

在云南省田间连续三年研究了打顶后在茎断面涂抹萘乙酸(NAA)处理对烤烟植株生长、钾素吸收、烟叶中钾和烟碱浓度的影响。结果表明,打顶导致烟株中的钾素损失,烟叶中钾浓度下降,烟碱浓度增加。打顶后在茎断面用NAA处理可以增加烟株对钾素的吸收,促进钾素向叶片中分配,使叶片钾浓度提高;同时降低叶片烟碱浓度。第一次NAA处理两周后用NAA再处理一次虽然可以进一步提高烟叶钾浓度,但使叶片干重稍有下降,且在操作上多一道工序。若开花后不打顶,虽然叶片中钾浓度较高,但大大降低了叶片干物重,严重影响叶片的产量和品质。     

中国农业面源污染形势估计及控制对策 I.21世纪初期中国农业面源污染的形势估计

 20世纪70年代以来,中国重要的湖泊和河流水域如五大湖泊、三峡库区、滇池、白洋淀、南四湖、异龙湖等氮、磷富营养化问题急剧恶化。研究结果表明,在中国水体污染严重的流域,农田、农村畜禽养殖和城乡结合部的生活排污是造成水体氮、磷富营养化的主要原因,其贡献率大大超过来自城市生活污水的点源污染和工业的点源污染。20世纪80年代初以来,在各重要流域菜果花(蔬菜、水果、花卉)播种面积增加了4.4倍。菜果花种植为新型产业,农民并未掌握合理的施肥技术。由于种植效益高,菜农为了追求效益,超高量使用氮、磷肥料,单季作物化肥纯养分