有机农业能否养活中国?——氮肥供应获得的启示

近年来,有机农业在全球得到了较快发展,然而对于其在农业中的定位和作用以及发展策略,尚存在较大争议。本研究从氮素供应角度,评估不施用化学合成氮肥对于中国粮食生产和消费的影响,以期为我国现代农业发展特别是氮素管理提供支撑。研究以中国整体农业生态系统为对象,基于共生固氮数量、农产品贸易对氮素供应影响以及粮食生产,分析在不同粮食消费水平情形下,有机农业能够养活的人口数量。研究发现,如果全部耕地按照有机方式管理,中国每年共生固氮量为15.41×10~6t。在不施用化学合成氮肥情形下,1979年和2018年粮食总产量分别为381.96×10~6 t和420.72×10~6t。不考虑蔬菜和水果,分别能养活0.81×10~9～1.24×10~9人和0.50×10~9～0.77×10~9人,即中国耕地全部转化为有机农业方式,在当前耕地面积和科学技术条件下,难以养活全国人口。将进口农产品考虑在内,2018年实际人均粮食(折纯,不包括蔬菜和水果)消费量达689.35 kg·a~(-1)。减少食物浪费、调整食物结构和增加粮食特别是豆类进口,是解决中国粮食问题的重要举措,进口大豆等农产品对于中国化肥减量起到了重要作用。化学合成氮肥对中国粮食生产做出了巨大贡献,但氮素利用率仍有较大提升空间。有机和生态农业强调整体、协调、循环和再生,是引领中国农业可持续发展的理论基础和技术保障,在全国范围内应通过种养结合等措施促进养分的循环利用,降低资源浪费和环境污染。在政策和法律法规层面,可以通过生态补偿和种养循环等举措,提高氮素利用效率,实现粮食数量和质量安全以及生态安全等农业的多重目标。     

绿洲农业生态经济系统综合调控研究——以新疆昌吉市为例

从农业生态经济系统的类型、结构、功能与效率出发，对昌吉市农业生态经济系统进行了分析，针对昌吉市农业生态经济系统存在的优势与劣势，提出了相应的综合调控途径。     

甜玉米/白三叶草秸秆还田的碳氮矿化研究

豆科/禾本科作物间套作后进行秸秆还田能补充土壤养分,缓解集约化农业生产对环境的压力.根据田间甜玉米/白三叶草套种各作物的秸秆产量,在恒温恒湿条件下进行室内培养,探讨秸秆不同方式还田后土壤微生物量碳、微生物量氮、呼吸产生的CO2和矿化产生的无机氮的变化规律.研究发现,各施肥处理的土壤微生物量碳、微生物量氮均在培养前期出现峰值,后期平稳降低;甜玉米秸秆和白三叶草绿肥同时还田的土壤微生物量碳、微生物量氮在各培养时期均最大,峰值分别达529.57 mg·kg-1和75.50 mg·kg-1,土壤呼吸产生的CO2最多;白三叶草绿肥单独还田有利于土壤无机氮的释放,培养第26 d 无机氮达到最大值,为29.81 mg·kg-1,之后一直在对照处理的1.60倍以上,第80 d达到2.48倍;甜玉米秸秆单独还田不利于土壤无机氮的释放,培养的第26 d至结束,甜玉米秸秆处理的无机氮为对照的13%～53%,最大为7.51 mg·kg-1;甜玉米秸秆配施尿素,短期内不利于土壤无机氮矿化.结果表明,施用有机物料能引起土壤有机质的短期快速转化,甜玉米秸秆和白三叶草绿肥配施有利于维持较大基数的土壤微生物量,单施白三叶草绿肥土壤微生物活性强,最有利于土壤速效氮的释放.     

华北地区农田潜在生态毒性评估与农业可持续发展——以山东桓台县冬小麦-夏玉米轮作系统为例

使用USES-LCA模型,对连续10多年过量使用化肥和农药的华北高产粮区农田系统进行了潜在生态毒性评估。结果表明,虽然潜在的人体毒性表现不明显,但1997和2007年小麦-玉米轮作的潜在水体毒性分别是225.15、261.08、308.24和303.45 kg1,4-DCBeq;土壤毒性分别是3.12、2.76、3.5...     

华北高产粮区桓台县农民地下水污染防治意愿的调查分析

桓台县是华北平原的具有代表性的高产粮区,长期集约化的农业耕作模式,导致地下水硝态氮含量的大幅上升,威胁当地居民的身体健康。为更好地保护地下水,降低农业生产对地下水的污染,在2007年春季对桓台县323位农民进行了地下水保护意愿调查,分别对农民农业生产环保意识、改善地下水污染的意愿和农民的环境保护责任意识进行了分析,结果显示多数农民担心地下水污染会对人体造成伤害,但是仅少数的农民了解不合理的农业耕作会导致地下水的污染;大多数农民乐意接受新型环保肥料,但是接近一半的农民表示当地缺乏农技人员的指导;多数农民表示愿意加入农业生产协会以改善农业生产方式,但是农民对于农业所造成的地下水污染责任意识不强;受教育程度和收入状况越高的农民地下水保护意识越强,越容易接受改善农业生产模式,责任心相对也较强。建议在桓台县加大对地下水污染防治的宣传和投入力度的同时,加强农业技术推广体系建设和健全地下水水质监控与监管体系等措施。     

中国流域水资源生态补偿的法律问题与对策

随着我国经济社会的不断发展,水资源不足和水质污染引起的水危机已经成为许多地区可持续发展中的重要制约因素。在这种背景下,为了平衡环境、社会和经济多元利益,寻求先进的法律机制来调节平衡、保护流域生态环境、促进流域的可持续发展已成为一种共识。开展流域水资源生态补偿是实现流域上下游之间等相关方利益公平的关键所在。但由于我国缺乏生态补偿立法和相应的制度安排,流域水资源生态补偿目前仍面临许多问题:我国流域水资源生态补偿进展缓慢、法律制度滞后、部分法律法规彼此之间矛盾和相互冲突、流域水资源生态补偿的法律制度缺位、立法模式不适合当今流域生态环境问题解决等。本文通过对我国有关涉水法律中存在问题的分析,提出一些有关流域水资源生态补偿法律制度建设和完善的对策,以期对中国流域水资源生态补偿的推进和进一步实现水资源的可持续利用有所帮助。     

英国农业面源污染防控对我国的启示

当前,世界范围内正面临着粮食增产与维护和改善农业生态环境质量的挑战,治理面源污染是其中的重要内容。通过对英国面源污染治理的防治技术、技术推广体系和相关政策措施方面的系统整理和分析,就我国相应工作提出建议和对策。结合我国当前一控两减三基本的农业资源和环境对策,今后应主要通过源头控制和过程拦截两种手段,注重化肥的减量优化以及有机无机配合使用,强调土地利用管理、农业结构调整以及种养结合,开发和实施符合各地实际情况的面源污染防控技术和措施。发挥非政府形式技术服务体系在面源污染防控中的重要作用,利用政府补贴、生态补偿等经济手段鼓励农户和农业企业主动防控氮磷物质的损失和对水土系统的污染。相关技术文件和规定应更加具体、明确、具有更好的操作性,依托现代信息手段等进行面源污染数据的收集、传输和分析,并在政策制定过程中统筹考虑。将面源污染纳入国家经济和社会发展的总体规划,与产业优化、经济发展指标完善等宏观政策统一,逐步提升生态文明的建设质量,促进我国社会和经济的可持续发展。     

毛乌素沙地新疆杨生长季节蒸腾耗水规律

利用热扩散(TDP)技术测算得到了时间步长为10min的毛乌素沙地21年生新疆杨蒸腾速率,并结合自动气象站同步测定的太阳辐射(Q)、空气温度(Ta)、相对湿度(HR)、风速(V)和降雨量(P)等气象要素,分析了杨树蒸腾速率时间变化特征以及气象因素对杨树蒸腾速率的影响,以期为毛乌素沙地杨树防护林的发展提供必要的生态耗水量的理论依据。结果表明,在生长季节(4—9月份),新疆杨蒸腾速率具有明显的时间变化特征。具体表现为:晴天状况下,各月份均表现为单峰曲线,除4月份外,其余月份峰值较宽。受太阳辐射等因素的影响,各月份峰值出现时间及最大蒸腾速率不尽相同;多云状况下,4、8、9月份新疆杨液流变化表现为单峰曲线,5—7月份表现为多峰曲线;阴天状况下,各月份新疆杨蒸腾变化均表现为单峰曲线,5—7月份液流启动早,蒸腾速率上升快,峰值宽,相比之下,4、8、9月份液流启动晚,蒸腾速率上升慢,峰值窄。在新疆杨主要生长季节,杨树单株总耗水量为5300.96L,各月耗水量差别不明显。耗水最大的月份为6月,单株总耗水量为1073.82L,占整个生长期总耗水量的20.26%,平均日耗水量为34.64L;4、5、7、8、9月份耗水量分别为819.79、944.89、911.11、782.92、768.43L,平均日耗水量分别为27.33、31.50、29.39、25.26、25.61L。蒸腾速率(Tr)与Q、Ta、HR、V等气象要素有很好的复相关性。说明影响新疆杨蒸腾的最主要气象因子为太阳辐射。     

伊犁地区绿色-有机葡萄保鲜储运关键技术问题与对策

根据伊犁地区的地理特点,分析了伊犁河谷红地球葡萄产业发展现状,介绍了地球葡萄保鲜储运关键技术的研究进展及其应用现状,以及绿色-有机食品对保鲜储运的基本要求,提出了目前仍然存在的问题,就解决保鲜储运问题提出对策,以期为解决产业发展瓶颈问题提供新思路。     

新疆骏枣氨基酸营养价值评价

为了初步探明新疆主栽骏枣氨基酸差异性及营养价值,为合理优化利用骏枣资源提供理论依据。以山西交城骏枣为参照,通过模糊识别法、系统聚类法,对新疆11县市骏枣氨基酸指标数据进行分析。结果表明新疆不同产区供试骏枣的氨基酸总量较高,且各产区骏枣中所含缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)、苏氨酸(Thr)、赖氨酸(Lys)、苯丙氨酸(Phe) 5种必需氨基酸含量间存在较大差异;不同产区骏枣中氨基酸蛋白模式贴近度基本一致;新疆骏枣氨基酸比值系数分(SRC)整体优于交城骏枣,不同产区骏枣氨基酸中Val的氨基酸比值系数(RC)值最低,为第一限制性氨基酸;不同产区经聚类可分为3类,骏枣蛋白质品质评价较好的为阿瓦提县、策勒县和阿克苏市。新疆11县市骏枣蛋白质中氨基酸组成各具特点,且阿瓦提县、策勒县、阿克苏市骏枣蛋白质组成更符合人体蛋白营养需求,宜深化利用。