Quantifying the effect of Managed Aquifer Recharge on the microbiological human health risks of irrigating crops with recycled water

Managed Aquifer Recharge (MAR) is increasingly being used for water recycling via aquifers and recovery for irrigation. Quantitative Microbial Risk Assessment (QMRA) was used to assess the human health risks from irrigation using reclaimed water and to evaluate the reduction in risk where MAR is used for irrigation management. Four MAR sites (Shafdan, Israel; Nardò, Italy; Bolivar, Australia; and Sabadell, Spain) that use reclaimed water for crop and/or park irrigation were evaluated, and the risk to human health was quantified in terms of DALYs (Disability Adjusted Life Years). The results indicated that median risks for all scenarios and pathogens evaluated were acceptable (<10⁻⁶ DALYs) with the exception of risks from accidental aerosol ingestion and bacterial pathogens at the Nardò site. MAR was found to be one of the most important treatment barriers in terms of log₁₀ inactivation credits and hence a useful tool for recycled water irrigation management. The Shafdan site relied almost completely on the MAR treatment to reduce the human health risks from irrigation to acceptable levels. For the Nardò site MAR was also an important barrier, where if MAR had not been used as part of the irrigation system the risk would be unacceptable for protozoa and viruses. The Bolivar and Sabadell sites had much larger and more technologically complex recycled water treatment systems and as such MAR was not a critical barrier in managing human health risks.     

不同年限温室土壤盐分变化及对土壤退化的影响

为明确种植年限与土壤盐分及土壤退化间的关系,选择栽培模式和管理方式相近的温室,研究其土壤盐分、pH和交换性盐基离子随种植年限的变化趋势。结果表明:随种植年限的增加,土壤全盐量增加,第18年达1.833g/kg;土壤K~+和SO_4~(2–)含量升高,Ca~(2+)、Mg~(2+)和HCO_3~–含量降低;土壤中Na~+和Cl~–增量相对较少。土壤盐离子之和占全盐百分比在第6年平均为77.58%,而至第18年时为52.46%,说明随着种植年限延长,土壤盐离子组成已发生较大改变。土壤pH,第18年比第6年平均下降了1.01个单位,土壤交换性盐基下降了20.11%。因而,随温室种植年限延长,土壤盐渍化严重,酸化程度加重,交换能力下降,土壤肥力下降。     

种植年限对西安菜田土壤肥力、盐渍化及酸碱度的影响

为探讨不同种植年限对菜田土壤肥力、盐渍化及酸碱度的影响,采集西安市8个涉农区县露地、大棚和日光温室全部菜田共422个样本0~20 cm土样进行了土壤养分及盐分和p H值分析。结果表明:随种植年限增长,露地蔬菜土壤有机质含量呈显著下降趋势,大棚蔬菜土壤有机质含量无显著变化,日光温室蔬菜土壤有机质含量呈显著增加趋势。露地和大棚蔬菜土壤碱解氮含量无显著变化,日光温室土壤碱解氮含量呈极显著增加趋势。露地蔬菜土壤有效磷含量无显著变化,大棚蔬菜土壤有效磷含量呈显著增加趋势,日光温室蔬菜土壤有效磷含量呈极显著增加趋势。露地蔬菜土壤速效钾含量呈极显著下降趋势,大棚和日光温室蔬菜土壤速效钾含量无显著变化。总的来看,随种植年限增长,设施蔬菜土壤养分含量呈不断增加趋势,养分富集十分明显,这与设施蔬菜化肥投入过高有关,必须控制设施蔬菜化肥用量,从而避免肥料的浪费与环境污染。随种植年限增长,露地和设施蔬菜土壤硝酸盐含量和土壤盐分均无显著变化,但设施蔬菜土壤硝酸盐含量是露地蔬菜的2.2~2.3倍,土壤电导率是露地的2.0~3.3倍,说明设施蔬菜土壤硝酸盐和盐分累积十分明显,对蔬菜生产形成潜在不良影响,应通过控制化肥用量加以防控。随种植年限增长,露地和设施蔬菜土壤p H值均无显著变化,两者之间也无明显差异。     

不同恢复年限对土壤有机碳组分及团聚体稳定性的影响

通过干旱区典型内陆河玛纳斯河流域绿洲田间定位实验,研究了盐渍化弃耕地不同复垦年限对土壤活性有机碳组分及对团聚体稳定性的影响。结果表明,恢复初期降低了土壤微生物量碳(MBC)和易氧化有机碳(LOC)的含量,降低幅度小。随着恢复年限的增加,土壤有机碳含量增加,显著提高了土壤MBC和LOC的含量以及土壤水溶性有机碳(WSOC)和土壤热水溶性有机碳(HWSOC)的含量和分配比例,其中恢复1年、5年和10年的土壤HWSOC分别比弃耕地高61.04%、143.46%和132.43%。连续人工种植后SOC和大团聚体(﹥0.25㎜)含量增加,土壤团聚体稳定性增强,其中恢复10年0-5cm、5-10cm土层﹥0.25mm团聚体占57.30%和56.50%,团粒指数下降到43.00%。相关分析表明,﹥0.25㎜水稳性团聚体的含量与土壤TOC和土壤HWSOC达到显著正相关,干旱区盐渍化绿洲农田土壤HWSOC对维持土壤团聚体稳定性的贡献明显。     

“十一五”我国农业装备制造业自主创新战略研究

论文分析了新时期我国农业装备业发展面临的机遇和存在的制约因素,提出实施自主创新战略,振兴农业准备制造业的总体思路是“重点突破、总体提升;增强能力,保障供给”,研究确立了农业装备自主创新战略的四大目标、五大重点领域,并从农业装备技术创新体系建设、技术创新模式选择、技术创新服务支撑体系建设等方面,提出相应的措施与建议。     

开花期干旱胁迫对黑龙江省不同年份育成大豆品种光合特性的影响

为了明确干旱对黑龙江省不同年份育成大豆品种光合特性的影响,选用1985—2010年期间育成的5个代表性大豆品种为试材,在开花期设置了轻度胁迫(田间最大持水量55%~60%),重度胁迫(田间最大持水量35%~40%)和正常水分管理(田间最大持水量75%~80%),对光合特性进行了分析。结果表明:随着干旱强度的增强,不同年份品种单株叶面积、叶色值、净光合速率和单株粒重均呈下降趋势,但不同品种之间下降趋势存在差异。在干旱胁迫条件下随着品种育成时间的推移单株叶面积、叶色值、净光合速率和单株粒重降低百分率等均呈先升高后降低的趋势;轻度干旱条件下单株叶面积、叶色值、净光合速率和单株粒重下降百分率与育成年份相关达到显著或极显著水平(R2=0.7673*、R2=0.8410*、R2=0.9045**、R2=0.9872**),重度干旱条件下单株叶面积下降百分率与育成年份相关不显著(R2=0.6057)、叶色值、净光合速率和单株粒重下降百分率与育成年份相关均达到极显著水平(R2=0.9775**、R2=0.9332**、R2=0.9699**)。从单株叶面积、叶色值、净光合速率和单株粒重的变化趋势可以看出,随着品种的遗传改良,黑龙江省不同年份育成大豆品种的抗旱能力呈先降低后升高的趋势。     

不同秸秆还田年限对稻麦轮作系统温室气体排放的影响

为揭示稻麦轮作系统不同秸秆还田年限下温室气体排放特征及减排调控机制,本研究采用大田小区试验,考察了稻麦轮作不同秸秆还田年限[空白对照(CK)、常规处理秸秆不还田(NT)、1年秸秆还田(SR1)和5年秸秆还田(SR5)]对CH4、CO2和N2O 3种温室气体排放规律的影响,同时测定了土壤固碳量,估算了秸秆焚烧产生的温室气体排放量,综合计算了4种处理对全球变暖的贡献。试验结果表明,SR1和SR5均显著提升CH4和CO2的排放通量,分别高出NT、CK处理73.52%、309.49%和13.29%、13.06%;同时显著降低N2O排放通量,较NT降低29.68%和42.55%;但SR1和SR5之间温室气体排放通量差异不显著;与NT相比,SR1和SR5可以显著提高土壤固碳量517.9%和709.03%,SR5土壤固碳量高出SR1达30.93%;NT秸秆焚烧产生的全球气温变暖贡献为9 698.49 kg(CO2-eqv)·hm?2,比CK高126.98%。综合分析温室气体排放、土壤固碳以及秸秆焚烧3个因素,SR1全球升温贡献最低,显著低于NT 4.72%。短期全量秸秆还田有助于降低总体温室气体排放,长期进行秸秆还田后降低幅度会逐步减小。     

人参生长年限与海拔高度对栽培人参土壤中大量元素的影响

[目的]研究海拔与生长时间对栽培人参土壤中大量元素的影响。[方法]采集我国人参主产地长白山地区不同人参生长时间、不同海拔的人参土壤,测量其大量元素和微量元素的含量,并研究变化规律。[结果]相同参龄条件下,土壤中大量元素pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾整体随着海拔高度的增加而变化,不同参龄土壤,大量元素含量整体随着参龄年限的增长而变化,其中土壤pH值随着参龄的增长有变小的趋势。[结论]不同海拔与生长时间对人参大量元素均有影响。     

济宁引黄复垦区不同年限土壤养分变化预测

在济宁市梁山县选择引黄充填复垦典型复垦地块,并选择一块具有相同耕作方式的未塌陷地作为参照,通过分析复垦样地多年来的观测数据,构建不同土壤养分指标与年限间的回归方程,研究同一复垦方式不同复垦年限的土壤养分变化,并对耕层土壤养分恢复时间进行预测。结果表明:(1)随着复垦年限的增加,土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量均呈增加的趋势,至复垦5a时,土壤有机质、碱解氮、速效钾基本趋近于对照地块含量,有效磷含量虽总体呈上升趋势,但复垦5 a后0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm土壤有效磷含量分别为6.34、6.21、5.93 mg·kg~(-1),仅达到对照地块的60%;(2)预测引黄充填复垦耕层土壤有机质、碱解氮和速效钾含量在5～6 a后可恢复至对照耕地水平,复垦地块耕层土壤有效磷含量如要恢复至对照耕地水平需要15 a。引黄充填复垦地块耕层土壤的供磷能力明显较弱,可通过改善农艺措施和后期合理增施磷肥或有机肥料来提升土壤质量。     

土地流转年限对家庭农场农业综合效率的影响路径研究

农地产权稳定是家庭农场发展壮大的重要根基。本研究利用运城市400户家庭农场的调查数据,采用中介效应模型,预测了土地经营权流转年限对农业综合效率的影响路径。研究发现,稳定的农地经营权年限从总体上显著提高了综合效率;土地流转年限主要通过土地流转价格和是否购买农机这两个中介变量来影响家庭农场的综合生产效率,即通过降低土地流转价格、减少购买农机服务,购买农机以实现自我服务来提升农业综合生产效率;农户内部的农机自我服务水平对综合效率的影响强于外包农机服务。因此,本研究提出积极建立土地流转收益动态调整机制,激励农户签订长期土地流转合同;继续完善土地承包权转让市场;提高外出务工人员的社会保障水平,降低退地农民的风险;加大补贴力度、持续推进农机自我服务机制建设。