越南广宁省水稻废弃物生产生物质炭的潜力分析

随着农业的发展,越南秸秆资源总量不断增加。但秸秆资源综合利用程度较低,产业化发展滞后,秸秆焚烧而引发的环境问题日益突出。近年来,高温热裂解生物质炭化与生物质农业应用成为秸秆资源化的新方向。笔者以越南广宁省为研究对象,通过随机走访农村并发放调查问卷,采集农业废弃物利用信息,特别是资源化利用中存在的实际问题,进而采用成本效益分析方法估算农户规模水稻秸秆生产生物质炭的经济效益。结果表明:农户秸秆炭化收益最高可达1275元/(hm2·a),生物质炭的碳交易收益可达117元/(hm2·a)。笔者还分析了农业废弃物制成生物质炭对环境和社会的效益,以期为越南乃至东盟国家秸秆炭化的资源化利用提供科学依据与生物质炭产业发展的参考。     

农作物秸秆利用的新途径

我国是秸秆生产大国，每年约产生农作物秸秆8亿吨，这些秸秆除少部分用于饲料、还田和造纸外，大部分被废弃和焚烧，不仅造成资源的浪费，更是恶化了环境。笔者经过多年研究，利用秸秆制成生物质炭粒，开辟了一条农作物秸秆利用的新途径。     

农作物秸秆综合利用的主要途径与经济效益

主要分析了秸秆综合利用的现状与重要性,指出焚烧农作物秸秆的危害,而充分合理地利用秸秆可以产生很多好处。针对农作物秸秆综合利用的主要途径与经济效益展开论述。     

农作物秸秆综合开发利用技术

我国每年生产7亿多t农作物秸秆,但仅有30%左右被作为造纸工业、建筑业及手工业的原料利用,其余的5亿t秸秆被焚烧或废弃,不仅造成浪费,而且大量焚烧,污染环境,土壤矿化,甚至带来其他社会损失.因此,大力推广农作物秸秆综合开发利用技术,合理利用好这些资源并发挥其潜力,对农业和农村经济可持续发展具有重要的现实意义.……     

中国农作物秸秆资源化利用的生态效应和技术选择分析

中国农作物秸秆资源丰富,随着现代农业和现代加工技术的发展,通过农作物秸秆的多途径综合利用及转化增值,减少秸秆资源的浪费和环境污染,对节约稀缺的自然资源,替代耗竭性资源投入具有重大意义。分别从资源替代效应和直接环境效应宏观分析秸秆燃料、肥料、饲料利用的生态效应,在此基础上比较秸秆资源化利用的单项技术和综合技术、从生命周期考察技术的综合生态效应,强调技术的区域适应性,兼顾生态效益和经济效益。     

秸秆还田在植烟土壤性状改良上应用的研究进展

为提高烤烟品质,利用作物秸秆还田改良土壤理化性质从而改善烟叶品质是当前烟区的研究热点。农作物秸秆是一种重要的农业资源,秸秆还田也是有效利用秸秆资源和提高农业经济效益的重要途径,秸秆还田能明显改善土壤的理化性状,提高土壤肥力和蓄水保墒能力、增加土壤养分和有机质含量以及微生物的数量,还可以减少焚烧秸秆带来的环境污染,是保证粮食作物高产稳产的有效措施之一,又是保护农村生态环境的一项重要技术。笔者就秸秆对植烟土壤性状改良的原理、研究现状及关键技术作一阐述和分析,为更好地合理利用秸秆资源,发挥秸秆资源在农业可持续发展中的潜力提供理论依据和技术支撑。     

作物秸秆还田研究进展

作物秸秆还田是培肥土壤的重要技术措施,可以有效解决秸秆浪费和田间焚烧所产生的环境问题。为了深入了解秸秆还田技术以及高效合理利用秸秆资源,本文介绍了作物秸秆资源利用现状、秸秆还田的方式以及常见的秸秆还田技术模式和应用,阐述了作物秸秆还田对农田生态环境和作物产量的效应。本文分析了秸秆还田的利与弊,并对今后的研究方向进行了展望,提出未来发展作物秸秆还田的关键是走农艺与农机相结合的道路。     

秸秆转化一举多得

<正>秸秆可以变废为宝,比如转化成饲料,打造节粮型畜牧业,能显著提高养殖效益。秸秆是世界上最丰富的资源之一,我国每年产生秸秆约7亿吨,其营养价值相当于2亿吨粮食,可提供能量相当于3.5亿吨标准煤。然而,我国现阶段秸秆综合利用率却很低,多数被废弃和违规焚烧,成为严重的污染源。鉴于此,我国提出力争到2015年基本建立秸秆收集体系,使秸秆综合利用率超过80%。转化利用的有益尝试     

秸秆焚烧土壤浸提液对玉米种子萌发及幼苗生长的影响

研究了焚烧秸杆土壤浸提液对玉米种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,种子发芽势较焚烧前浸提液培养的玉米种子明显提高,发芽率、发芽指数明显下降,活力指数、苗高及茎生长量与秸秆焚烧前土壤浸提液处理差异不显著,但根长、根干重及根系活力明显减小。与秸秆焚烧前土壤浸提液处理比较,幼苗叶片叶绿素含量下降,膜透性加大,硝酸还原酶活力和可溶性蛋白含量降低,游离氨基酸含量提高。结果表明,秸秆焚烧的土壤抑制玉米幼苗地下部分的发育,不利于玉米幼苗生长。     

秸秆还田对土壤-水稻系统中Cd迁移富集影响研究进展

我国是水稻种植大国,每年有大量的秸秆资源可被资源化利用,其中直接还田是秸秆资源化利用的常见方式之一,也是减少秸秆焚烧的有效途径。但随着我国稻田土壤重金属镉(Cd)污染的日益加剧,秸秆受到Cd污染的程度也在增加,导致水稻秸秆富集大量的重金属Cd,所以,水稻秸秆直接还田将会把秸秆中富集的Cd再次带入土壤环境;然而,秸秆腐解过程中产生大量的活性有机物,而这些有机物对土壤中重金属Cd活性的影响比较复杂。因此,如何评价水稻秸秆还田对土壤-水稻系统中Cd迁移富集的影响值得深入研究。本文介绍了目前水稻秸秆Cd污染的状况,重点总结了还田过程中对土壤理化性质,如土壤有机质、pH值以及土壤有效态Cd含量的影响。但秸秆还田在增产的同时可能会增加水稻吸收积累Cd的风险,最后提出了秸秆还田应考虑的实际问题以及未来秸秆安全利用的展望,为今后秸秆安全、资源化利用提供可参考的理论指导。     

秸秆覆盖对土壤理化性状、微生物及生态环境的影响

研究表明,相对秸秆焚烧,秸秆还田不但可以减少大气污染,更重要的是秸秆还田可以有效调节土壤水、肥、气、热,提高土壤孔隙度、提高水分渗透率、增加土壤水稳性团聚体含量、提高土壤有机质、提高土壤有效养分（N、P、K等）、提高土壤微生物生物量、增强各种土壤酶的活性,同时还可以有效降低各种重金属对土壤的污染;从经济效益来讲,还可以提高作物的产量。总之,秸秆还田可以使生态、社会和经济效益显著提高,是农业持续发展的有效措施和途径之一。     

Management practices of antecedent leguminous and non-leguminous crop residues in relation to winter wheat yields, nitrogen uptake, soil nitrogen mineralization and simple nitrogen balance

Many studies have been conducted in examining the effects of N fertilizers on cereal yields and nitrogen (N) uptake, the effects of different kind of crop residues and their management practices on cereal yield, nitrogen uptake and simple N balance have not been studied extensively. We studied the effects of antecedent leguminous (white clover and field pea) and non-leguminous (perennial ryegrass and winter wheat) crop residues, each subjected to four different residue management practices (ploughed, rotary hoed, mulched and burned) on grain yield, nitrogen uptake by succeeding winter wheat crops, soil N mineralization and simple N balance. Grain yield and N uptake by the first wheat crop were significantly higher under leguminous than non-leguminous residues, following the order of white clover>pea>ryegrass>wheat. Grain yield under the mulched treatment was significantly lower than those of other management treatments due to lower plant population established. While N uptake was significantly lower under rotary hoed and mulched treatments as compared to other treatments, mulching had a positive residual effect on the grain yield of second wheat crop. Similar to grain yield, total soil N mineralization was greater under leguminous residues during the growing period of first wheat crop and was significantly correlated with C/N ratio of the residues. The calculated simple N balance showed that positive N balances occurred under white clover after one wheat crop when N inputs from only crop residue tops was considered. This also occurred even after two wheat crops when total N inputs from crop residues (tops+roots) were considered. However, with pea, the positive N balance occurred only after the first wheat crop when total N input from crop residues (tops+roots) were considered. These calculations demonstrated the important contribution of root-N to the N economy of the cropping system, which was largely ignored in most studies. The burning of residues showed no significant advantage over other residue management treatments. This was also evident from N balance calculations, which showed, in general, N balance was lower or more negative under residue-burned treatment as compared with other treatments. Overall, present results showed that it is beneficial to retain crop residues in the field, even though non-leguminous residues may cause substantial soil N immobilization initially reducing N availability to the first wheat crop, this N eventually became available to subsequent wheat crops and also increase the fertility of soils in the long-term. Thus, N inputs from crop residues are far more beneficial to the cropping system as compared to the burning of crop residues in the field or their removal from the field.     

秸秆还田研究进展及内蒙古玉米秸秆深翻还田现状

秸秆是培肥土壤重要的可再生资源,秸秆还田是培肥和改良土壤最为经济有效的技术措施,同时可解决田间焚烧秸秆所带来的大气污染问题。本文系统总结了秸秆还田的技术模式和培肥机理,阐述了秸秆还田对土壤理化性状、土壤养分与养分有效性、土壤酶活性与微生物、土壤温室气体减排和作物产量的影响,重点概述了内蒙古玉米秸秆深翻还田的研究进展,并对今后研究方向进行了展望。针对内蒙古平原灌区玉米生产现有的自然环境和农业栽培技术措施,以秸秆培肥土壤为切入点,提出了与农田生态环境相适应的秸秆深翻还田培肥模式。     

干热河谷区紫色土玉米季协调农学、水体环境和经济效益的容许施肥量

选取玉米为紫色土区典型种植作物作为研究对象,设置不施肥、常规施肥量(750 kg/hm2)、常规施肥量的0.5 倍、1.5 倍、2.0 倍和2.5 倍6 个施肥水平,通过野外坡耕地小区试验和试验室内分析试验,分析玉米典型生育期内不同施肥量对作物产量、生长特性、淋洗液和径流中氮、磷的流失特征的影响,并基于肥料施用量与肥料中氮素和磷素的去向的试验数据,构建干热河谷区紫色土玉米协调农学、水体环境和经济效益的统一经济指标和评价模型。研究结果表明：在玉米生长期内,施肥量为0~1870 kg/hm2时,叶面积指数发展动态表现为前期上升快、后期下降慢的趋势。玉米生育期株高和产量均随着施肥量从较低到适中的增加而递增,且达到较高施肥处理（常规施肥量2.5倍）时株高降低。不同施肥处理下径流和淋洗液中的总氮和总磷在整个玉米生育期内的变化呈现出同一趋势,均随着施肥量的增加而流出量增加。运用该模型,分别计算了玉米肥料的边际产量效应和富营养化效应,得到干旱河谷区紫色土玉米协调农学、水体环境和经济效益的容许施肥量为1154~1176 kg/hm2。     

Effect of the Carbonation on the Steelmaking Slag-Slaked Lime Mortar

The effect of the carbonation on the properties of the steelmaking slag-slaked lime (SmS-SL) mortar and its mechanism were mainly investigated. Furthermore, the environmental benefits of the SmS-SL mortar were discussed as well. Results indicated that carbonation could strengthen the SmS-SL mortar, reduce its drying shrinkage and improve its soundness. With the increase in the steel slag content, the strengthening effect of carbonation on the SmS-SL mortar is enhanced, but its dry shrinkage reduction effect is weakened. The SmS-SL mortar using steel slag exhibits significant environmental benefits. Its CO2 sequestration-efficiency and steel slag-recycle efficiency respectively reaches 6.4% and 27.8%.     

山西省农田秸秆露天焚烧碳释放量估算

秸秆焚烧会排放大量的污染物,不仅危害人的身体健康,而且会对局部大气环境和气候系统产生重要影响。为了估算山西省农田秸秆露天燃烧排放的CO和CO2量,依据山西省1984—2010年山西省粮食产量、谷草比等估算出山西省主要粮食作物和经济作物的秸秆产量;同时依据山西省区域秸秆露天焚烧比例得到2000—2010年山西省主要粮食、经济作物的秸秆露天焚烧量,继而结合具体排放因子计算出CO和CO2的排放量及碳释放总量,并在GIS中对2010年山西省不同市县的碳排放量进行了空间展示。结果表明：近10年山西主要农作物秸秆露天焚烧排放的CO和CO2总量平均为每年205.6×103 t和5611.8×103 t,各作物中玉米对农田碳排放的影响最大,且农作物种植的单一性越来越强;农作物秸秆露天焚烧释放的总碳量平均每年164.05×104 t,自2002年开始体现逐步上升趋势,2010年达到历史最高;秸秆露天焚烧的碳排放量分布与地形、气温、降水等自然因素和经济社会条件呈现一致性关系。研究结果可以为控制和减少农业温室气体的排放提供政策建议。     

农作物秸秆炭化后养分变化及还田效应研究

旨在明确不同农作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾养分含量变化及秸秆直接还田和炭化还田下对旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量和土壤理化性状的影响,本研究选取水稻、油菜、小麦、玉米秸秆,测定炭化和焚烧后氮、磷、钾含量和损失率变化及秸秆直接还田和炭化还田的旱作区玉米和水旱轮作区水稻产量及土壤理化性状变化。结果表明,作物秸秆炭化和焚烧后氮、磷、钾含量均不同程度提高,水稻和油菜秸秆炭化处理较焚烧处理氮含量显著提高5.79%和30.06%,4种作物秸秆焚烧处理较炭化处理均显著提高磷、钾含量。炭化处理较焚烧处理有效降低氮和磷养分的损失率。不同轮作制下秸秆炭化还田较秸秆还田均能提高作物产量和土壤理化性状。秸秆炭化还田较秸秆还田能提高旱作区玉米产量和水旱轮作区水稻产量,通过改善土壤理化性状来培肥土壤,且水旱轮作区施用效果优于旱作区。     

不同秸秆还田方式及施肥对小麦复种小油菜经济效益的影响

为了减少小麦秸秆焚烧、控制污染和提高田间留茬的利用效率,采用二因素随机区组设计,在甘肃河西绿洲灌区通过大田试验,研究了小麦留高茬收割后立茬、粉碎、焚烧3种秸秆还田方式及化肥减量施用（参照N 180 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2）对春小麦复种油菜经济效益的影响。结果表明,3种秸秆还田的措施与传统低茬收割比较,小麦、油菜的产量均有显著提高,其中小麦单产以麦茬粉碎还田处理最高,复种油菜单产以秸秆焚烧还田最高,总产值、劳动生产率以高施肥、麦茬粉碎还田的处理最高,分别达26752元/hm2和59.45元/工日,纯收益、土地净产率和产出投入比以麦茬焚烧还田、化肥减量15%的处理最高,分别达20346元/hm2、11346元/hm2和1.76。化肥减量15%时,各高留茬秸秆还田处理间作物产量和经济效益指标之间没有显著差异,证明在合理的秸秆还田措施保证条件下,化肥较当前高施肥水平降低15%在生产中是可行的。从提高经济效益、生态效益和保护环境的综合因素分析,在小麦复种油菜生产中推荐的方案是小麦留茬20~25 cm收割,旋耕粉碎还田后复种油菜。