稻麦两熟农田径流养分循环利用模式的能值分析与生态补偿标准测算

为探讨稻麦两熟农田径流养分循环利用模式的运作可持续性和生态补偿标准,应用生产-生态系统能值测算方法,综合分析其环境安全性和运作持续性;结合生产运营实践,深入分析了基于生命周期过程的物能投入与输出,提出生态补偿依据;并基于能值收益差异估算出其持续运行的生态补偿标准。结果表明,与传统模式相比,径流养分循环模式的环境负载率降低39.62%,而能值可持续发展指数和环境安全性指数分别提高64.89%和36.73%。径流养分循环模式的生物辅助能投入增加42.16%,而污染产能降低了70.09%。养分循环模式的氮磷养分环境排放量分别降低34.85%和30.43%。同时,循环模式的净能值收益比传统模式低2.15×1016Sej·hm-2·a-1。研究表明,径流养分循环模式提高了环境安全性但降低了经济效益,其生态补偿标准应不低于4 153.78元·hm-2·a-1。     

多级处理模式下粪污中氮、磷削减规律及其农田可消纳量——以苏南水网地区规模猪场为例

针对规模养殖场粪污多级处理模式下氮、磷削减规律及土地承载力不清等问题,以苏南水网地区一规模猪场为研究对象,系统分析了污水经二级厌氧消化、三级沉淀池和水生植物塘逐级处理后氮、磷的去除特征,进一步核算了此模式下粪污实际农田可消纳量。结果表明:猪场全年粪、尿总产生量分别约为4 086.9 t和10 995.8 t,粪便收集率约为90.5%。收集的粪污中可利用的总氮(TN)和总磷(TP)量分别为183.12 t和148.97 t。粪污经过厌氧消化后TN和TP去除率小于25.3%和57.2%,进一步通过三级沉淀池处理后二者可去除80%以上,最终通过水生植物生态处理后二者去除率均达95%以上。养殖废水经过多级处理工艺,可大幅提高其农田消纳量,降低粪污处理成本,特别适用于集约化程度高、经济发达、土地资源有限地区的畜禽养殖场。     

江苏建立农业生态补偿机制的实践探索与政策建议

建立农业生态补偿机制是在稳农惠农的前提下,保护农业生态环境的客观要求,实现在发展中保护,以保护促发展。通过对江苏探索建立农业生态补偿机制过程的研究,分析了实践中存在的问题:技术储备有限,尚未形成系统的补偿体系;重视程度不高,尚未发挥既定的补偿效果;融资渠道不足,尚未建立完善的投入机制等。提出了符合江苏现状的严格农业生态补偿顶层框架设计、建立农业生态补偿试验示范区、建立多元化农业生态补偿途径、构建农业生态补偿长效保障机制、强化农业生态补偿宣传教育等政策建议,为江苏率先建立健全农业生态补偿机制提供了参考,也为推进江苏生态文明建设与农业现代化提供了制度保障。     

沼液COD对黄瓜幼苗生长及土壤环境因子的影响

为探明沼液组分中影响农田安全消纳的限制因素,揭示农田消纳沼液对土壤环境造成的影响及导致作物减产的机制,该文选取多年黄瓜种植的日光温室大棚原位微区为试验平台,以3个不同沼液COD量处理的土壤及黄瓜幼苗为研究对象,监测了COD施用后土壤环境因子及黄瓜幼苗生长随时间的动态变化,分析了COD量、幼苗生长、土壤养分及其它生态因子的关联性。结果表明,低量沼液COD处理1566 kg/hm2能够促进幼苗生长,施用前期加速有效磷峰值的出现,后期保水和保温效果明显。高量沼液COD处理3132 kg/hm2抑制幼苗生长,施用前期推迟有效磷的供应峰值,使得土壤养分的供给与作物生长需求在时效上未能有效匹配,并且施用后期土壤水分、温度、电导率等变化不利于幼苗生长。相关性分析表明沼液COD与幼苗干物质及植株氮磷钾积累均呈抛物线相关,低量COD处理有促进作用,高量COD处理有抑制作用。根据曲线拟合计算COD最佳施用安全阈值1102-1442 kg/hm2和最大施用安全阈值2208-2884 kg/hm2。等量氮磷钾设置的条件下,COD含量是影响沼液农田利用的关键限制因子,将农田作为安全高效消纳沼液的处理方式时,不能完全采用沼液中氮磷钾替代化学肥料氮磷钾,需考虑沼液中COD含量,结合化学肥料施用效果好。     

畜禽养殖粪污工程化处理对污水理化性状的影响

种养结合是畜禽养殖场粪污处理与利用的一项重要措施。集约化生产条件下,种养结合主要依赖于工程措施来实现,然而工程措施对粪污水理化性状的影响研究不足,限制了粪污水的资源化利用。本文在综述近年来国内外粪污处理各环节理化性状变化研究基础上,重点对固液分离、厌氧发酵、贮存等3个工程环节对粪污理化性状的影响效果进行分析,旨在为规模养殖场粪污资源化利用提供依据。养殖污水经各环节工程措施处理,其颗粒物数量及大小、养分与重金属含量及形态均发生了显著变化。固液分离环节通过机械去除大颗粒物,显著减少粪污水中干物质(DM)总量,降低总氮(TN)和总磷(TP),粪污水中DM、TN、TP的去除效率分别为5.7%~65%、2.7%~49%、2.3%~82%。不同固液分离方法对粪污水中DM、TN、TP的去除效率差异显著,同时还显著地改变粪污水的N∶P∶K比例,但对Cu、Zn的去除效率较低。厌氧发酵环节主要分解小颗粒物,经厌氧发酵后,粪污水中干物质量大幅度减少,TN、K总量基本不变,但TN组成发生改变,NH_4~+-N含量显著增加,其占TN的比例达46%~93%;而P、Cu、Zn部分以晶体形式附着于发酵罐内壁,其余部分还会发生液相向固相大量转移的现象。贮存环节由于小颗粒物降解和大颗粒物转化、沉降,使粪污水中干物质总量削减,液相部分TN、NH_4~+-N、TP、K浓度显著降低。在20~25℃条件下,露天贮存90 d,畜禽粪污沼液TN、TP和K浓度分别降低39%~77%、61%~78%和23%~54%。以上研究对于制定粪污水农田利用工程方案、区域养分综合管理计划具有重要的指导作用。然而,由于我国粪污处理大多采用多级处理工艺措施,而国内外研究侧重于单项工程措施对污水理化性状的影响,现有数据支撑难以提出针对粪污水农田利用的最佳养殖粪污处理方案和组合。粪污水农田利用迫切需要加强两个方面的工作:1)处理工程对粪污水理化性状影响的全过程监测评估;2)基于农田消纳的粪污矿质养分固液相分配定向调控技术研发。     

饲粮中补饲非常规饲料对育肥羊屠宰性能、血液生化指标及肉品质的影响

为研究在饲粮中补饲非常规饲料对山羊屠宰性能、血液生化指标以及肉品质的影响,选择28只体质量为(21.27±2.67)kg的波杂羊(波尔山羊×徐淮山羊),随机分成4组,分别饲喂4种不同饲粮,以高精料A组(精料所占比例70%)为对照组,饲粮B组、C组和D组为试验组,在高精料A基础上补饲非常规饲料,其中B组精料所占比例50%,C组精料所占比例20%,D组精料所占比例0。精料由玉米、豆粕、麸皮和小麦为主要原料配制,非常规饲料来源于大豆皮、橘子皮、醋糟、喷浆玉米皮。试验羊单独饲喂,在60 d后进行屠宰。结果表明:1)C组和D组的山羊屠宰率均显著高于A组和B组(P0.05),4组饲粮处理的山羊眼肌面积差异不显著(P0.05);2)C组山羊血液中葡萄糖含量显著高于A组和B组(P0.05),A组、B组和D组的山羊血液中尿素氮含量均显著高于C组,4组饲粮处理山羊血液中低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇以及总胆固醇的含量差异不显著(P0.05);3)4组饲粮处理的山羊宰后45 min、24 h的pH值及屠宰后12 h、24 h、48 h的滴水损失、蒸煮损失以及山羊肉的L*、a*、b*、弹性和内聚性差异不显著(P0.05),A组羊肉的剪切力、硬度和咀嚼性显著高于C组和D组;4)4组饲粮处理的山羊肉中水分、干物质差异不显著(P0.05),A组山羊肉中粗灰分显著高于C组和D组(P0.05),C组山羊肉中有机物显著高于A组(P0.05),4组饲粮处理山羊肉中粗蛋白差异不显著(P0.05),C组和D组的山羊肉中粗脂肪含量均显著高于A组和B组(P0.05)。说明,在本试验研究背景下,在高精料中补饲非常规饲料,可以提高山羊屠宰性能以及肉品质,并且对血液生化指标未产生不良影响,其中以精料所占比例20%(饲粮处理C)具有较好的改善效果。     

江苏省‘苏翠1号’高产及中低产梨园土壤与叶片养分的差异研究

为了解江苏省‘苏翠1号’高产及中低产梨园土壤与叶片养分状况，以期为梨园合理施肥提供科学依据，分析测定了江苏省苏南、苏中、苏北20个‘苏翠1号’梨园的土壤理化性状及叶片营养，并采用R语言“Vegan”程序包对‘苏翠1号’高产及中低产梨园的土壤及叶片养分含量进行了差异分析，最后探究了梨园土壤养分与叶养分的相关性。将测定的梨园土壤及叶养分分别与梨园土壤养分最适标准值及梨叶片养分标准值进行了比较分析，结果表明，本研究中90%的梨园土壤pH值在5.6~7.2的适宜范围内，90%的梨园土壤有机质含量处于适宜或丰富状态，60%的梨园土壤碱解氮含量不足，40%的梨园土壤有效钾缺乏，而85%的梨园土壤出现了有效磷的富集。所测定梨园土壤交换性钙、镁含量丰富，而缺乏土壤有效铁、锰、铜的果园比例分别为15%、60%及25%。叶片缺乏氮、磷、镁、锰、铜的果园比例分别为15%、65%、25%、25%及90%。土壤及叶养分的整体状况与果园地理位置及产量存在显著相关性。高产梨园土壤有机质、速效磷、有效铁、有效锰及有效铜含量均显著高于中低产梨园；高产梨园叶片氮含量显著高于中低产梨园，叶片磷和钾的含量显著低于中低产梨园。综上，土壤有机质、速效磷、有效铁、有效锰、有效铜及叶片氮、磷、钾含量是高产梨园与中低产梨园养分差异的重要特征因子。本研究结果表明梨园施肥管理应将叶片营养诊断和土壤诊断相结合，可为梨园科学施肥提供一定的理论依据与指导。     

高邮市秸秆综合利用现状、问题及对策

随着农村产业结构的调整、农村生活条件的改善,秸秆区域性、季节性、结构性过剩现象激增,随意丢弃和露天直接焚烧的现象严重,不仅造成资源浪费、地力损伤、环境污染,甚至导致火灾及交通事故频发。为了进一步推进高邮市农作物秸秆的综合利用发展,本文对高邮市秸秆产生、利用现状、工作成效和存在问题进行综述,并提出进一步发展的对策建议,以期为秸秆处理利用提供理论支撑。     

不同类型缓控释肥对水稻产量形成和稻田氮素流失的影响

本研究以武运粳30号为试验材料,设置不施氮肥(N0)、当地水稻栽培农民习惯施肥量(N1)、氮肥减量18.2%(N2)、氮肥减量+脲酶抑制剂(N3)、硫包衣尿素(N4)、树脂包膜尿素(N5)、脲醛尿素(N6)、草酰胺(N7)等8个处理(N3处理~N7处理施氮量同N2处理),研究不同类型缓控释肥料对水稻产量及稻田氮素地表径流流失的影响。结果表明:(1)与N1处理相比较,氮肥减量的N3、N6和N7处理能够确保水稻产量。(2)N6和N7处理水稻生物产量相对较低,较高的经济系数是其产量不减的重要原因。(3)试验年度稻田共产生地表径流6次,累计地表径流水量为3.68×10~3m~3/hm~2。(4)稻季农田地表径流总氮流失量平均为11.34 kg/hm~2,氮肥减量条件下,通过不同缓控释肥的使用大部分能够显著降低稻季农田地表径流总氮质量浓度和总氮流失量。(5)氮肥减量的N4和N5处理使农田地表径流总氮素流失率显著降低。使用不同缓控释肥使水稻氮素偏流失率大部分得到显著降低。说明,氮肥减量条件下,脲醛尿素(N6)和草酰胺(N7)替代普通尿素在保证水稻产量的同时,减少了农田地表径流氮素流失量,降低了水稻氮素偏流失率。     

不同施肥模式对菜地氮素径流损失与表观平衡的影响

采用田间小区定位试验(2014—2015年)研究了自然降雨条件下农户习惯性施肥、减量施肥及减量施肥配施生物炭等不同施肥模式对太湖流域蔬菜地氮素径流流失、蔬菜产量及氮素表观平衡的影响。结果表明:甘蓝种植季内菜地径流水量达1 729.20m~3/hm~2,且与降雨量呈显著线性正相关关系。农户习惯性施肥(T1)处理条件下,菜地TN径流流失量达47.66kg/hm~2。减量施肥(T2)和减量施肥配施生物炭(T3)处理显著减少了氮素径流流失量,分别达13.95%和23.68%。与T2相比,配施生物炭(T3)可显著降低菜地氮素径流流失量达11.31%。菜地径流氮素以NO_3~-—N损失为主,各处理条件下,其流失量占TN的比例达81.11%~85.94%。菜地氮素平衡盈余量达158.24kg/hm~2,且随着氮素输入量的减少,氮素盈余量显著降低。T2、T3处理条件下,盈余量显著降低29.03%~39.81%。同时,T2、T3处理显著降低甘蓝叶球产量达16.12%~19.11%,而球形指数则显著增加6.17%~7.41%,氮素偏生产力也显著提高24.39%~28.98%。与T2相比,配施生物炭(T3)处理可小幅提高甘蓝产量及氮肥偏生产力,但处理间差异不显著。