从世界农业思潮看中国农业的现代化与自然化选择

关于世界农业发展方向与道路的理论问题，目前学术界存在着３种思潮，现代化与自然化问题是这些思潮争沦的焦点之一。从中国国情看，农业现代化是发展方向，集约持续农业是主要发展道路，自然农业从总体上难于推行，但其保护资源环境的思想与作法在局部上是可取的。     

美丽中国·美丽乡村

<正>《农业环境与发展》今年已经29岁了。自创刊以来,在众多专家、学者和农业环境保护工作者以及相关部门、机构的支持帮助下,伴随着祖国改革的春风,一路走来,一路成长。29年来,我们始终坚持服务农业环境保护和服务产业发展的宗旨,发挥好科技交流、信息传播的功能,在宣传我国农业环保政策、介绍农业环保技术、探讨农业可持续发展道路、传播农业环保信息等方面做出了应有的贡献,得到了各方面的好评,《农业环境与发展》已成为业内重要的科技传播载体和交流平台。     

以科技创新工程为统领全面推进现代科研院所建设

党的十八大以来,中国农业科学院院所两级立足世界科技前沿,瞄准国家重大需求,深入贯彻国家创新驱动发展战略,紧紧围绕“建设世界一流农业科研院所”的发展目标,砥砺奋进、不断创新,各项工作取得了显著进步,推动了中国农科院科技创新能力以及全国农业科技创新能力的进一步提升。文章以中国农科院下属研究所——农业部环境保护科研监测所为例,系统总结梳理了十八大以来,研究所在推进科技创新工程和建设现代院所方面的主要做法、工作亮点、重要进展、重大突破,在此基础上了提出了几点体会建议,供相关单位参考借鉴。     

土壤真菌对威百亩熏蒸的响应特征

为探明土壤熏蒸后真菌群落的演变特征及其种间关系的变化规律,以揭示熏蒸剂对土壤生态系统的利害关系。选取威百亩作为典型熏蒸剂对连作3年黄瓜的土壤进行熏蒸处理,并采用高通量测序手段检测了各处理在不同时段的真菌群落。与未熏蒸对照处理(NM)相比,Chao1指数在低浓度(LM,50 mg·kg-1)和高浓度威百亩熏蒸处理(HM,100 mg·kg-1)中分别降低了14%(P=0.001)和16%(P=0.005),各处理真菌群落结构的差异也达显著水平。供试土壤中潜在典型病原真菌主要为Gibberella和Fusarium,且受到威百亩熏蒸的显著抑制,尤其在HM处理中,其丰度较NM处理分别降低了95%和53%(P0.05)。而潜在典型有益菌如Talaromyces和Arthrographis展现出与潜在病原菌相反的趋势,且这种趋势在HM处理中更明显。随着培养时间延长,虽然Gibberella和Fusarium在LM处理中展现出抑制-恢复的趋势,但在HM处理中其丰度随时间逐渐降低。Network关联分析结果显示,在NM处理中各功能菌丰度间均为正相关关系,而高浓度威百亩熏蒸后出现了优势菌对潜在病原菌的拮抗作用。综上所述,相比于低浓度威百亩熏蒸,高浓度威百亩不仅有效抑制了土壤中潜在病原真菌的活性,而且还通过调控真菌群落种间关系从而强化了优势菌对潜在病原真菌的拮抗作用,进而间接地增强了部分有益菌的活性。     

玉米大豆间作降低小麦玉米轮作体系 土壤氮残留的效应与机制

【目的】阐明夏播玉米大豆间作对小麦玉米轮作体系产量、吸氮量、土壤含水量和硝态氮残留的影响,明确间作地上部和地下部因素对间作优势的相对贡献率,为优化资源配置、提高土地生产力提供科学依据。【方法】2011年6月至2012年10月,在河北省徐水县代表性农田设置玉米单作（T1）、大豆单作（T2）、玉米与大豆间作根部不分隔（T3）、玉米与大豆间作根部分隔（T4）4个处理,并对关键生育时期的作物生长、土壤水分和硝态氮含量进行实时观测。【结果】相对作物单作种植模式,间作产量优势明显,玉米大豆间作种植的土地当量比（LER）大于1,间作模式总吸氮量（256.1 kg·hm^-2）显著高于玉米单作种植（159.7 kg·hm^-2）。玉米大豆间作主要通过促进玉米生长和氮素吸收来提高间作系统生产能力,其中地上部因素对间作玉米生物量、产量和吸氮量提高的贡献率分别为81.6%、83.4%和75.7%,而地下部因素的贡献率仅为18.4%、16.6%和24.3%。间作玉米条带土壤含水量显著低于单作玉米,隔根间作玉米土壤含水量显著低于不隔根间作玉米,单作大豆与间作大豆土壤含水量无显著差异,隔根对间作大豆土壤含水量无显著影响。相对单作种植,间作系统降低了玉米收获后各层土壤硝态氮含量,而提高了大豆条带土壤硝态氮含量;相对不隔根处理,间作隔根对玉米土壤硝态氮含量影响不大,但降低了间作大豆土壤硝态氮含量。夏季无论是单作种植还是间作种植,其后茬小麦产量和吸氮量均无显著差异,但间作可以显著降低小麦收获后土壤硝态氮残留量（P＜0.05）,相对玉米单作,间作种植的后茬小麦收获后0-100 cm土层硝态氮残留量降低了87.2 kg·hm^-2,其中地上部因素贡献率为77.5%,地下部因素对此贡献仅为22.5%。【结论】夏播间作种植产量优势明显,间作模式整体吸氮量高于玉米单作,其中地上部因素对间作优势的贡献大于地下部因素,并且夏播间作种植对后茬小麦产量和吸氮量均无显著影响。相对单作种植,间作种植降低了玉米条带土壤含水量而对大豆条带无显著影响,间作玉米条带土壤硝态氮含量显著降低而大豆条带土壤硝态氮含量显著提高,但间作系统当季及后茬作物收获后的整体土壤硝态氮残留显著降低。     

控蘖剂对超级杂交早稻金优458生长发育及产量形成的影响

研究了控蘖剂对超级杂交早稻金优458生长发育及产量形成的影响.结果表明:喷施控蘖剂能减少无效和低效分蘖的发生,增加高峰苗期分蘖构成中高效分蘖(4叶及以上分蘖)所占比重;喷施柠蘖剂处理的穗长、穗粒数、穗着粒密度、二次枝粳数及着生其上的二次颖花数和结实率均显著高于未喷施控蘖刺的对照;同时喷施控蘖刑能增加株高、中后期群体生物量和叶面积指数,提高孕穗期上3叶叶温和群体透光性,增加叶片SPAD值,从而增强光合作用能力,但也表现出稻株节间长度增加,茎秆粗度减小等特点.喷施控蘖剂处理最终表现为茎蘖成穗率、有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重协调提高而增加产量.     

洱海流域北部农田养分平衡及残留特性研究

为减少农田氮磷流失,改善洱海水质、遏制富营养化发展,以洱海流域北部8个乡(镇)为研究区域,采用现场调查与分析测试相结合的方法研究了洱海流域北部10种典型轮作模式的施肥量、作物养分吸收量、农田养分盈余量以及土壤养分残留状况,对不同轮作模式农田养分平衡及残留特性进行了分析评价.结果表明,水稻-大蒜轮作模式下有机肥和氮肥的投入量显著高于其他模式,水稻-蔬菜作物轮作模式的磷肥投入量显著高于其他模式;不同轮作模式间土壤养分残留差异性以硝态氮最为突出:水稻-大蒜轮作条件下土壤硝态氮残留量达43.4 mg·kg-1,明显高于其他轮作模式;10种轮作模式均处于养分盈余状态,以水稻-大蒜轮作模式养分盈余量最大,为1258.8 kgN·hm-2和1472.7 kgP2O5·hm-2;养分盈余量差异主要凸现在小春季作物上;土壤中易流失的硝态氮、铵态氮和速效磷与氮磷肥的投入量和养分盈余均呈显著相关.表明水稻-大蒜和水稻-蔬菜轮作是洱海流域农用环境污染风险较高的种植模式,需要重点防控.     

SIMETAW模型在辽西北地区的验证与应用

 【目的】验证美国加州大学开发的作物蒸散量－SIMETAW（simulation of evapotranspiration of applied water）模型在中国辽西北地区应用的有效性。【方法】利用辽西北地区的作物、土壤和气候数据运行模型,将当地主要作物蒸散量的模型模拟值与田间实测值进行对比分析;同时,在模型验证的基础上模拟分析当地主要作物生育期内蒸散量和所需灌水量的多年平均情况。【结果】主要作物生育时期内模型模拟的蒸散强度曲线和实测曲线变化趋势基本一致,蒸散总量模拟值和实测值比较接近,相对误差均在10％之内。利用模型模拟当地玉米、大豆和谷子生育期内蒸散量多年平均值分别为514.15、449.64和389.12 mm,所需灌水量分别为208.4、220.93和116.17 mm。【结论】SIMETAW模型在辽西北地区对玉米、大豆和谷子蒸散量的模拟比较准确,模型有效,可以进一步应用该模型开展作物的水分管理研究和指导灌溉。     

农业立体污染与水体富营养化解析

在对我国富营养化水体的现状、危害的全面分析基础上，从农业立体污染的角度解析水体富营养化的发生原因、污染方式和治理对策，阐释了农业立体污染对水体富营养化的影响及采取综合防治措施的必要性。提出从农业立体污染防治的思路和措施入手控制水体富营养化是解决我国水环境问题的有效途径。     

人工湿地中不同深层基质净化畜禽养殖废水的研究

选用活性炭与炉渣（3:1）、陶粒和火山岩作为垂直流人工湿地基质,进行不同基质净化畜禽养殖废水的效果研究,以及基质对污水的净化效果与时间关系的研究。结果表明：三种基质对总磷（TP）都有很好净化效果,最大去除率分别得到了99.6％、79.8％和92.3％,与此同时,三者对浊度也有很强的去除效果,分别得到了98.5％、90..6％和82.8％.其中活性炭与炉渣混合对生物需氧量（COD）和总氮（TN）去除比陶粒和火山岩强,可达到了93.2％和68％.火山岩和陶粒对COD去除率为58.6％和53.6％,而两者对TN最大去除率为38.2％和14.4％,对硝态氮去除率分别得到74.1％和61.3％。在0～5天这个时间段,模型内污水各项指标降低迅速,随后对废水的净化效果趋于稳定。