有机(类)肥料与农业可持续发展和生态环境保护

随着我国农业和农村经济的快速发展,传统意义上的有机肥已经变成了固体有机废弃物而随地弃置,不仅浪费了大量的养分资源,更污染了我国的生态环境。本文总结了近年来我国有机(类)肥料研究与开发的主要进展,着重介绍有机(类)肥料产品的最新而成熟的生产技术以及施用技术,不仅为开展有机(类)肥料研究提供一些方向和思路,也为我国有机(类)肥料产业发展提供技术支撑,为发展我国可持续农业提供有效途径。     

外源As（Ⅲ）、As（Ⅴ）在石灰性土壤中的转化及其对有机碳降解酶活性的影响

砷在土壤中的转化积累特性与其生物有效性密切相关。然而,外源As(Ⅲ)、As(Ⅴ)添加对石灰性土壤中砷的动态转化及其生态毒理的影响仍不清楚。通过设置不同剂量(0、20、50、100、180、280、450和800 mg kg-1)砷的土壤培养试验,采用连续浸提方法、物料袋方法研究了As(Ⅲ)、As(Ⅴ)在石灰性土壤中的动态转化特征及土壤生物学性状对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)响应的剂量效应。结果表明:(1)土壤交换态砷(AE-As)浓度随培养时间延长而下降,而铝型砷(Al-As)、铁型砷(Fe-As)、钙型砷(Ca-As)浓度则明显升高,说明水溶性砷逐渐转化为难溶性砷,且以Ca-As为主,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)处理间差异不显著。(2)过氧化氢酶活性随外源As(Ⅲ)和As(Ⅴ)剂量增加而呈下降趋势(30 d和100 d),蔗糖酶活性随As(Ⅲ)和As(Ⅴ)添加剂量而明显上升(30 d),说明As(Ⅲ)和As(Ⅴ)对过氧化氢酶有抑制作用,对蔗糖酶有刺激作用;As(Ⅲ)和As(Ⅴ)添加对多酚氧化酶活性影响不明显;As(Ⅴ)处理的过氧化氢酶、多酚氧化酶及蔗糖酶平均活性分别比As(Ⅲ)处理高13.7%、1.9%、1.2%,说明As(Ⅲ)生态毒性大于As(Ⅴ)。此外,通过对土壤各形态砷含量与酶活性进行相关分析可知,蔗糖酶对土壤砷的响应较过氧化氢酶和多酚氧化酶更敏感,可作为石灰性土壤砷污染的指示酶。(3)添加于土壤中的大豆秸秆的降解率随外源砷剂量增加而下降,但As(Ⅲ)和As(Ⅴ)处理间差异不显著。综上可以得出如下结论:不同形态的砷在石灰性土壤中转化、转化为以Ca-As为主,As(Ⅲ)和As(Ⅴ)处理间差异不显著;外源As(Ⅲ)和As(Ⅴ)对土壤有机碳降解均有明显抑制作用,且As(Ⅲ)对碳转化相关酶的生态毒性大于As(Ⅴ)。     

农业有机废弃物还田的生态经济效益研究

通过大田试验,将稻草及其利用后的有机废弃物(菌渣、牛粪、沼渣)替代部分无机化肥应用于水稻生产,研究了其对土壤养分、微生物数量、酶活性、水稻产量及经济效益的影响。结果表明,与不施肥处理(CK)和纯施用化肥处理(NPK)相比,4种有机废弃物还田均能一定程度地增加土壤有机质、速效养分的含量,增加细菌、放线菌和真菌的数量,增加微生物总活性及脲酶、磷酸酶及脱氢酶的活性;与常规纯化肥处理相比,早稻增加实际收入15.0~2690.0元/hm2(0.2%~29.7%),晚稻增加实际收入180.0~1737.5元/hm2(1.3%~12.2%),其中沼渣还田效果最佳,同时能减少10%~20%的无机化肥用量和处理农业有机废弃物6250~22500 kg/hm2,获得了生态、经济效益的双赢。但是,稻草焚烧处理在上述方面均未取得理想效果,且焚烧污染大气环境,是不可取的还田方式。     

不同有机（类）肥料替代化肥对椪柑生长发育与产量品质的影响

通过主成分分析和综合得分评判不同种类有机（类）肥料替代化肥的肥效,来明确不同有机（类）肥料替代化肥对椪柑生长发育、产量和品质的影响情况,为柑橘科学减施化肥、合理增施有机（类）肥料及其提质增效提供理论依据与技术支撑。以15年生枳砧台湾椪柑为试验材料开展田间试验,设置单施化肥（CK）、商品有机肥替代化肥（T1）、生物有机肥替代化肥（T2）、烟茎生物有机肥替代化肥（T3）、复合微生物肥料替代化肥（T4）和菜粕饼肥替代化肥（T5）共6个处理,分析不同处理对椪柑的生长发育、生理特性和产量、品质等的影响与综合性评价。结果表明,各有机（类）肥料处理的枝梢、根系生长总体上优于CK,以T3和T4处理的效果最佳,其中T3处理的总根长和根数分别比CK增加了24.8%和35.8%;且T2和T3处理改善根系分布比例的效果较好;各有机（类）肥料处理的果实干物质量比CK增加了20.2%～25.9%,以T2处理最大;5月椪柑根系活力最高,9月较小,以T2和T3处理的根系活力较强;椪柑叶片和果实的氮、磷、钾含量以T3和T4处理相对较高;2019、2020年均以T3处理的单果重最高,且各有机（类）肥料处理的产量分别比CK...     

基于能值分析的武安市农业生态安全预警（英）

农业生态系统是人类所控制和管理的自然-人工复合生态经济系统。农业生态系统的变化预测对区域农业生态安全和控制农业系统退化起着重要的作用。基于农业生态系统的能值分析,预测区域生态安全能够为农业生态安全提供借鉴和预警,从而可以尽早提出警报,采取措施有效地抑制、减轻、控制和规范农业生态系统的恶化,最终使农业生态系统可持续发展。本文分析了河北省武安市1997年至2008年的农业生态系统内的能量输入输出,采用灰色预测系统模型,建立了河北省武安市农田的预警系统,为农田的正确使用提供借鉴。结果表明河北省武安市农业的发展仍然依赖于非再生资源的输入和高排放的环境压力,从而使武安市农田系统处于不可持续状态。它从1997年的安全降低到2008年的预警,而且在2015年,2020年仍将处于预警的农业生态安全。此外,各区域的农业生态安全存在明显的差异。基于此,本文提出了可持续的农业发展对策,为土地使用的可持续发展提供借鉴。     

农业有机废弃物对黑土腐殖质元素组成的影响

以循环农业为指导,选取5种具有代表性的农业有机废弃物(秸秆、牛粪、鸡粪、菌渣、树叶)与化肥配施进行腐解培养还田试验,以不施肥(CK)和单施化肥(NPK)作为对照,系统的研究了3a后它们对黑土腐殖质胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(HM)元素组成的影响。结果表明,与CK相比,NPK处理并没有对黑土腐殖质元素组成产生明显影响。不同种类有机废弃物与化肥配施可显著提高HA的N、H和O元素含量,降低C元素含量,其中牛粪与化肥配施处理结果不同;5种配施处理均降低了HA的缩合度,且有利于HA中含氮基团的形成。配施处理提高了FA的C和N元素含量,降低O元素含量,但FA的缩合度几乎不变,其中,牛粪和菌渣与化肥配施处理对FA的元素组成影响具有相似性。无论单施化肥还是配施处理,HA的[O]/[C]原子个数比均小于FA,说明FA中含有较多的烷氧基和羧基。配施处理使HMi的H元素含量降低,而O元素含量升高,且各处理之间差异显著;同时提高了HMc的芳香度,使其结构变复杂,以鸡粪与化肥配施作用最为显著。由此可见,有机废弃物与化肥配合施用均对黑土腐殖质元素组成产生了一定的影响,显著优于单施化肥,具有良好的培肥效果,其中以牛粪和秸秆与化肥配施较好,菌渣、树叶及鸡粪与化肥配施次之。     

生态高值农业是我国农业发展的战略方向

生态高值农业是充分应用现代及未来新能源、新材料、新装备以及新信息技术、新生物技术等武装起来的农业高新技术体系与生产模式,其宗旨是在确保生态环境友好的前提下通过提高农业科技内涵和提高农业生产管理水平实现农业产业的高值化,从而大幅度提高农业生产能力、产业化水平、竞争力和比较效益。生态高值农业是包括生态农业及环境与农产品高产、高质、高效及科技、市场、产业经济价值相结合的总概念,是现代农业可持续发展的方向。     

县域农业生态经济系统的分析（Ⅰ）——类型与结构

对分别位于我国东部、北部、西部的常熟、公主岭、昌吉这三个县域农业生态经济系统的类型和结构进行了分析。通过分析表明：常熟市农业生态经济系统属农业自然资源相对短缺、农村人力资源相对丰富、农村经济相对发达类型，其农业结构和种植业结构的演化相对滞后；公主岭市农业生态经济系统属农业自然资源相对丰富、农村人力资源相对短缺、农村经济相对发达类型，其县域产业结构相对滞后；昌吉市农业生态经济系统属农业自然资源相对丰富、农村人力资源相对短缺、农村经济相对发达类型，其农业结构的演化相对滞后。     

水稻土中水溶性有机碳对铁还原过程的贡献

【目的】 淹水稻田中Fe (Ⅲ) 还原过程与有机质的厌氧分解和氮、磷、硫等营养元素的有效性密切相关。通过探讨水溶性有机碳 (DOC) 对Fe (Ⅲ) 还原过程的贡献,以期为深入理解淹水稻田中铁循环耦联的碳、氮、磷、硫循环提供理论基础。 【方法】 采集我国不同植稻区的20个典型水稻土,通过有机碳分析仪及三维荧光光谱扫描比较分析不同水稻土DOC的含量及荧光特性;并模拟稻田淹水过程对水稻土进行厌氧淹水培养,采用微生物生长模型对不同水稻土厌氧培养过程中Fe (Ⅲ) 还原特征进行表征;依据相关分析和冗余分析,明确水稻土DOC与Fe (Ⅲ) 还原过程的关系。 【结果】 不同水稻土DOC含量为0.250～1.082 g/kg,仅占土壤有机碳的2.06%～6.86%。三维荧光光谱扫描鉴定得到不同水稻土DOC中4个共有的类腐殖酸荧光组分,其中陆源的UVC类腐殖酸和UVC+UVA类腐殖酸组分在不同水稻土中具有较高荧光强度,分别为0.799～4.570和0.830～5.273。水源的可见光区类腐殖酸和UVA腐殖酸的含量相对较低。各类腐殖酸来源以外源输入为主,内源输入为辅。不同水稻土铁还原潜势a、最大Fe (Ⅲ) 还原速率 (V_max) 及达到最大Fe (Ⅲ) 还原速率对应的时间 (T_Vmax) 间均差异显著,淹水5 d时水稻土中易被还原的非晶态氧化铁已基本被还原。DOC的腐殖化系数与Fe (Ⅲ) 还原特征参数存在显著相关性。其中以陆源的大分子量UVC类腐殖酸对a和V_max的贡献最高,陆源的UVC+UVA类腐殖酸和水源的UVA腐殖酸与a和V_max的相关关系也达到显著或极显著水平,而DOC含量的贡献最小。 【结论】 水稻土DOC的腐殖化程度及其中陆源腐殖酸类组分的荧光强度与Fe (Ⅲ) 还原潜势和Fe (Ⅲ) 还原反应速率呈正相关。水稻土DOC除了作为Fe (Ⅲ) 还原过程的电子供体外,其还以电子穿梭体的形式在Fe (Ⅲ) 还原过程中起重要作用。      

发展生态循环农业促进乡村产业振兴的技术对策

城市化建设进程的不断加深和科技的快速发展,最大限度地推动了乡村农业的整体发展进程.在此背景之下,相关人员应将发展生态循环农业作为重要战略目标,考虑各种影响因素和条件,进行资源的整合、挖掘、利用,全面创新农村产业结构.另外,需对较为成功的乡村产业振兴案例和经验进行总结和分析,积极进行先进技术、模式、理念的引入,为乡村产业...     

对生态油茶产业基地发展的思考

摘要:在本县乃至全省及周边地区发展生态油茶基地,实现产业化经营,具有诸多的有利条件,产业的发展将有可能带动一方经济的发展,为实现农业增效、农民增收,推进农村经济发展开辟新的途径,本文就该产业发展的有利条件和主要工作思路作一粗浅的分析,并提出一些初步设想,供探讨。     

国外有机设施园艺现状及对中国设施农业可持续发展的启示

随着全球有机农业的快速发展,一种有机设施园艺在国外已经被证明可持续性生产和盈利,但中国有机设施园艺相关技术标准还是空白。该文介绍了国外有机设施园艺产生的背景、定义、起源、目标、认证面积、产量和盈利状况、有机设施园艺基本形式及认证规则要点,探讨了中国发展有机设施园艺的可行性及存在的问题,提出中国应该积极发展有机设施园艺,但有机设施园艺不能简单等同于"温室+有机种植",它应该是一个以可持续发展为目标的,包含温室环境控制、种植材料选择,土壤肥力保护,水资源管理,病虫害控制,节能和可持续盈利的有机统一的整体。同时应立足国情,借鉴国外有机设施园艺规则要求,加强中国设施生物农业的基础研究和农机装备开发,制定出中国有机设施园艺的认证标准,中国设施农业产业必将迎来巨大的新市场机遇。     

地中海地区节水高效设施农业及其对我国干旱半干旱地区农业发展的借鉴

近几十年来，地中海地区由于气候、市场、能源、交通等自然、社会、经济因素的共同作用，形成了规模较大、分布较为集中、生产技术水平较高的节水高效设施农业，已经和正在为这一地区的社会、经济发展产生巨大的推动作用。我国广大干旱半干旱地区在自然、气候等方面与地中海地区有若干相似之处，如淡水短缺、光照充足、能源丰富等。借鉴地中海地区的成功经验，引进、消化、吸收该地区的先进、实用技术(如设施温度和光照控制技术、设施气体调控技术、节水灌溉及定量施肥技术、低毒、高效及无公害植保技术等)，将对我国西部干旱半干旱地区农业的快速、持续发展有一定的促进作用。     

化肥减量和有机替代对潮土微生物群落分子生态网络的影响

采用细菌16S rRNA基因高变区和真菌ITS区的Illumina MiSeq高通量测序技术结合分子生态网络方法,分别测定了5种施肥处理（常量化肥,NPK;化肥减量,NPKR;化肥减量配施秸秆,NPKRS;化肥减量配施有机肥,NPKRO;化肥减量配施有机肥和秸秆,NPKROS）土壤中细菌和真菌的群落组成,构建可视化分子生态网络,并针对土壤有机质（soil organic matter,SOM）进行相关性网络分析,探究化肥减量和有机替代下土壤微生物群落分子生态网络及有机质相关性网络的变化特征。结果表明,化肥减量和有机替代显著提高了土壤SOM含量。与NPK处理相比,在细菌分子生态网络中,化肥减量和有机替代处理均增加了网络节点数和边数,降低了平均路径长度;在真菌分子生态网络中,NPKR处理提高了网络节点数和边数;有机替代处理增加了平均路径长度,降低了平均聚类系数;化肥减量和有机替代处理下与土壤SOM含量显著正相关的细菌菌群占比增加,真菌菌群占比降低。综上所述,化肥减量和有机替代能提高细菌分子生态网络规模和物种间传递物质、能量和信息的效率。化肥减量能提高真菌分子生态网络规模和群落互作,有机替代...     

土壤生态环保政策对贫困县农业经济增长的影响

以国家和地方生态环保"十三五"规划中土壤生态环保限制性指标为政策代理变量,通过双重差分模型研究其对贫困县农业经济增长的影响效应.结果表明,实施土壤生态环保政策的贫困县比未实施该政策的农业增加值有显著差别,土壤生态环保政策的出台提升了贫困县农业增加值,这在一定程度上证实了贫困县脱贫进程中农业的高质量发展,为后脱贫时代贫困...     

建设生态文明与中国农业未来发展——兼论如何实现中国农业的又好又快发展

在对农业生态文明涵义进行阐述的基础上,分析了当前我国农业发展所面临的问题,最后提出了实现我国农业又好又快发展的途径。     

退耕还林工程对米脂县农业生态经济演替过程的影响

"退耕还林工程"对区域农业生态经济系统演替过程产生了重要影响.通过对高人口密度区的米脂县退耕还林工程实施效果的分析,发现米脂县实施退耕还林工程10 a来,植被恢复明显,森林覆盖率较退耕前提高了13.85%;水土流失得到了有效治理,水土流失治理程度较退耕前提高了12. 73%;农民收人增加,思想观念、生产生活方式变化显著,区域产业结构优化,取得了明显的生态效益、经济效益和社会效益.这一实施效果也证明黄土丘陵区可以实现生态与经济的协调发展.     

重要农业文化遗产对乡村产业发展的价值研究

由农牧民创造并维护的重要农业文化遗产,对乡村产业发展具有重要价值。其一,重要农业文化遗产是乡村产业发展的基础。重要农业文化遗产蕴含有丰富的生物、技术和文化等因素,深入认识这些因素在乡村产业中的地位和价值,不仅可为乡村产业发展奠定基础,而且还可推动乡村产业的可持续性发展。其二,充分利用重要农业文化遗产是乡村产业发展的基本途径。这集中体现在传统品种和知识技术的保护利用,重要农业文化遗产与现代科学技术的结合利用,生态产品和现代社会消费群体的有效对接。其三,创新重要农业文化遗产是乡村产业可持续发展的必由之路。这些创新主要包括:创新消费对象,明确目标消费者的界定;创新服务功能,强化生态维护的价值;创新服务内容,推动乡村旅游的发展;创新服务空间,推广重要农业文化遗产的各种资源;创新服务手段,发挥重要农业文化遗产与国家政策充分结合的优势。总之,借助重要农业文化遗产的保护、利用与创新,时下的乡村产业发展可选择不同途径实现乡村生态振兴的可持续性。     

不同有机物料对黑土及其复合胶体比表面积和电荷性质的影响

通过盆栽试验研究了施用动物粪便、动物残体、草本残体、木本残体4种不同有机物料对黑土胶体及黑土阳离子交换量(CEC)的影响。结果表明:不同来源有机物料对黑土胶体及黑土CEC的影响存在差异。与CK相比,动物粪便处理下黑土胶体比表面降低7.33%,而动物残体处理下提高了59.58%,木本残体提高了57.46%,草本残体提高了100.18%。pH<6时,各处理土壤胶体表面可变电荷量(Q表面)的曲线大致相似;在pH>6时,各有机处理土壤胶体样的表面电荷(Q样)均高于CK,并且动物粪便与木本残体的Q表面曲线相似且数值较高,CK与动物残体Q表面的曲线大致相同且数值较低。在pH为8～10时,各处理Q样由大到小依次为:动物粪便>木本残体>动物残体>草本残体>CK,动物粪便土壤胶体参比的表面电荷(Q参)与动物残体Q参的曲线大致相同并且数值较高,CK与草本残体Q参曲线相似且数值较低。不同来源有机物料对黑土CEC的影响也有所不同,动物粪便、动物残体、木本残体显著提高黑土CEC,而草本残体作用不明显。