有机农场蔬菜废弃物堆肥效果研究

为满足有机农业相对闭环的物质循环体系对有机肥的需求,对有机种植背景下蔬菜废弃物的堆肥效果进行初步研究.采用腐殖土和鸽子粪堆肥,并用10％、20％和30％的有机蔬菜废弃物对腐殖土进行替换.结果表明,20％和30％废弃蔬菜替代量堆肥处理组的速效养分与对照组相比均有所提高;堆肥结束后剩余总养分含量随蔬菜废弃物添加比例的提高而逐渐增加,表现为30％废弃蔬菜替代量处理组＞20％废弃蔬菜替代量处理组＞10％废弃蔬菜替代量处理组＞对照组;新鲜蔬菜废弃物添加比例越高,有机质含量下降幅度越大,其中30％废弃蔬菜替代量处理组下降幅度最大,与堆肥前相比有机质含量下降38.1％.     

2种钝化剂对土壤重金属Cu、Cd有效性 及植物累积的影响

为比较碳酸钙、生石灰作为钝化剂对土壤改良的效果,通过盆栽试验开展了不同施加量的碳酸钙、生石灰对铜(Cu)和镉(Cd)污染土壤重金属有效态及植物富集影响的比较研究。研究结果表明:(1)碳酸钙、生石灰均能提高土壤pH值和降低土壤Cu和Cd有效性。(2)碳酸钙、生石灰均降低芥蓝Cd含量,其中以0.1%添加量的碳酸钙、0.072%的生石灰处理组Cd含量最低;但提高了芥蓝Cu的含量。(3)低剂量的碳酸钙、生石灰可提高芥蓝生物量,其中0.1%添加量的碳酸钙、0.06%的石灰最佳。但生石灰剂量继续增加,芥蓝生物量会降低。     

有机与常规种植模式下菜地氮、磷的淋溶特征

为了探究有机、常规2种种植模式下菜地土壤养分的淋溶特征,采用渗漏计装置收集地下1 m深的淋溶水,通过2018年、2019年连续2年的田间试验,比较等氮投入条件下有机、常规种植菜地中淋溶水氮和磷质量浓度、淋溶量及化学需氧量(COD).结果表明,在有机种植模式下,2018年、2019年的总氮淋溶量分别比常规种植模式降低了42.88％、48.00％;在有机种植模式下,2018年、2019年的总磷淋溶量分别比常规种植模式降低了28.09％、16.25％,但在有机种植模式下,土壤淋溶水COD比常规模式提高了118.01％.菜地土壤中的养分淋失以氮为主,氮素在施肥初期,尤其是强降雨发生时最易发生淋失,硝态氮是氮素淋溶损失的主要形态.综上,与常规种植模式相比,有机种植能有效减少菜地土壤中的氮淋溶,在一定程度上减少磷淋溶,但会显著增加淋溶水COD的风险.     

生态空间格局优化与景观要素耦合视角下环水有机农业面源污染控制技术

农村面源污染是水生态环境的主要问题之一,严重影响水体安全。本研究以环水有机农业为技术手段,从农业空间格局和景观要素之间的耦合作用视角,通过有机农业生态系统的生态功能控制面源污染,以期解决农业面源污染防治的关键问题。首先,在生态格局构建与优化方面,加强景观结构的合理布局,关注景观连接度,加强景观要素异质性,因地制宜构建湿地、生态岛、集水池等,既提高动物多样性,增强生态系统稳定性,减少化学农药投入,又能够实现养分的多级利用,从而阻控氮、磷等营养元素的迁移,延长面源污染的空间迁移路径。其次,增强景观要素的生态功能,提高半自然生境的面积比例,因地制宜构建生态沟渠、前置库等,有效衔接农业面源污染控制技术。再次,统筹合理施肥、堆肥、轮作套作以及生物防治等农艺措施,充分发挥空间格局与景观要素耦合功能。最后,以云南松华坝饮用水源地有机农场与常规农场为例,通过采用上述措施,显著提高了生物多样性,并减少氮流失820~1 093 kg·hm^-2,减少磷流失273~364 kg·hm^-2,减少农药流失2.2~2.5 kg·hm^-2,有效控制了区域面源污染。     

滇东喀斯特镉砷高背景值区耕地土壤重金属污染现状及潜在生态风险评估

为了解滇东喀斯特区镉砷高背景值情况下耕地重金属污染状况及潜在生态风险，采集研究区耕地土壤表层（0~20 cm）样品451件、农产品样品324件，分析土壤和农作物样品中As、Cd、Cr、Pb含量，运用单因子指数法、内梅罗综合指数法、潜在生态危害指数法开展土壤重金属潜在生态风险评估。结果表明，研究区土壤重金属超标较为严重，As、Cd、Cr、Pb筛选值超标率分别为60.98%、88.25%、28.82%、24.17%，土壤As、Cd管制值超标率分别为1.77%、12.42%；对比区域背景值，Cd、As平均值超过背景值，Cr、Pb平均值低于背景值，土壤As与Cd之间相关关系不显著，其他重金属间存在显著相关关系，研究区土壤重金属元素主要来源于区域高地质背景和成土作用，存在Cd、As外源污染。Pb、Cr、As、Cd单指标符合单因子指数法清洁标准的样点占比分别为75.83%、71.18%、38.80%、11.75%，Cd、As污染较为严重，污染比例分别为88.25%、61.20%；按照内梅罗综合指数法评价，清洁、尚清洁、轻度污染、中度污染、重度污染的样点数占比分别为19.07%、5.32%、15.96%、12.20%、47.45%，接近1/2样点为重度污染；多金属潜在生态风险指数（R_I）显示，研究区中等及以上风险等级样点数占比达到23.95%，存在一定重金属潜在生态风险，潜在生态危害程度最大的元素是Cd，其次为As，Cr、Pb的潜在生态危害程度较低；研究区农产品均未出现As、Cr、Pb超标情况，35个样品出现Cd超标，种类主要为辣椒、小麦、大麦、豆类蔬菜，超标率分别为53.66%、22.58%、10.53%、12.50%；农产品重金属含量与对应土壤重金属全量间无明显相关关系，农产品Cd、Cr、Pb与土壤pH存在显著相关关系；当地需对重金属Cd进行重点关注，科学管控，以保障区域农产品安全。