中国农业面源污染形势估计及控制对策 Ⅲ.中国农业面源污染控制中存在问题分析

 对中国农业面源污染控制中存在的主要问题进行了剖析。分析指出,中国各主要流域的面源污染控制仍然有较大误区,最主要的问题是没有对点源和面源污染进行分类控制。目前即使在农业面源污染已成为水体污染主要原因的流域,仍以河口、河道地带等末端控制工程建设为主。由于没有遵循农业面源污染控制的基本原则:整个流域统一布局,充分考虑当地农村经济条件和现有种植结构,最大限度照顾农民利益,在源头上对不同类型的污染实行总量控制,因此许多地区高氮、磷养分用量的菜果花农田面积目前仍在大幅度增长,对今后流域治污造成更大难度。根据中国现状,目     

不同水稻品种对滇池富营养化水体中氮磷去除效果研究

利用水生植物净化富营养化水体是污染水体生物治理的途径之一,选择5个水稻品种作为供试水生植物,通过静态水培试验,研究了各植物在富营养化水体中的生长状况,以及对水体中N、P的去除效果,以期找出适宜在富营养化水体中生长的优势水稻品种。结果表明,在不添加任何植物营养的条件下,5个水稻品种在富营养化水体中均能正常生长;有植物处理系统对水体中总磷(TP)、氨氮(NH4-N)的去除效果显著高于无植物对照;有植物处理系统TP的去除率为75.54%~88.54%,NH4-N的去除率为90.43%~96.82%;无植物对照TP的去除率为49.14%,NH4-N的去除率为88.13%。整个生育期,不同水稻品种对水体中NH4-N和TP的去除率呈先快、中缓、后期略有回升的动态规律。供试的5个水稻品种,红谷对水体中NH4-N和TP去除率均为最高,且该品种适应能力强,在今后的人工湿地中值得推广应用。     

太湖水网地区原位模拟降雨条件下不同农田类型氮素流失特征研究

为探索太湖流域水网地区农田土壤氮素通过地表径流与耕层渗漏的流失特征及其影响因素,在浙江省嘉兴市、上海市的松江县和青浦县,选择稻田、种植年限短的菜地、种植年限长的菜地3种类型农田,采用原位模拟降雨,研究渗漏与地表径流方式下的农田氮素流失量、流失形态特征,以及土壤养分含量对氮素流失的影响。结果表明,3种农田在地表径流方式下农田总氮流失量差异不显著;渗漏方式下种植年限长的菜地和种植年限短的菜地总氮流失量差异也不显著。渗漏方式下总氮流失量显著高于地表径流方式。农田0—5、0—20 cm土壤硝态氮含量分别为31.24~72.9和33.21~71.1 mg/kg时,与渗漏液硝态氮、水溶性总氮、总氮的流失量、流失浓度呈极显著正相关。     

太湖水网地区不同种植类型农田磷素渗漏流失研究

采用田间原位小型土壤渗漏计法研究了太湖流域水网地区不同种植类型农田土壤中的速效磷累积量与渗漏水中磷素含量之间的关系。结果表明:研究区菜地、果园高的年均磷肥施用量分别为946.8 kg/hm2和832.6 kg/hm2,显著高于水田的年均磷肥施用量（83.6 kg/hm2）,约为水田的10～12倍。施入农田中的磷肥主要累积在土壤表层,0—5 cm土层中的Olsen-P含量最高,菜地、果园和水田的平均含量分别高达161.75 mg/kg、143.88 mg/kg和23.77 mg/kg,菜地和果园显著高于水田,约为水田的6～8倍。随着土层深度的增加,土壤中Olsen-P的含量显著降低。农田浅层渗漏水中的可溶态磷在总磷中所占的比例远高于颗粒态磷所占的比例。本研究结果显示,农田浅层渗漏水中溶解性正磷酸盐（DRP）含量与土壤中速效磷（Olsen-P）含量之间具有极显著的指数相关关系,表明伴随着农田施肥量的增加和土壤中速效磷含量的增加,浅层渗漏水中的溶解性正磷酸盐含量会显著增加,大大提高了农田磷素的渗漏淋失风险,造成对农业面源污染的巨大潜在压力。     

土壤养分变异与合理取样数量

利用地统计学方法、地理信息系统技术 ,结合土壤养分状况系统研究法对一定条件下的土壤合理取样数量作了细致的研究。结果表明 ,大部分土壤养分都具有较为良好的半方差结构 ,空间自相关距都比较大。在平衡取样成本和精确度的前提下必须考虑土壤养分的空间变异程度。利用地理信息系统等手段可以充分表现土壤养分变异的分布情况 ,从而为设置取样点提供依据。在本研究条件下 ,利用分层取样的最适分配法获得 34.5hm2耕地上的最佳取样数量 ,针对土壤速效钾的取样以 95%的置信水平 10%的相对误差为宜 ,取样数量为 24个 ;针对土壤速效磷的取样以 95%的置信水平 20%的相对误差为宜 ,取样数量 10个。     

滇池流域农田径流磷素流失的土壤影响因子

试验采用田间原位模拟降雨并结合多元线性回归（逐步）的统计分析方法,分别在滇池流域的6个点位研究旱季和雨季农田土壤的理化性质与径流中磷素流失的关系。结果表明：在旱季和雨季进行的田间原位模拟降雨的平均产流起始时间、产流历时、产流量和平均出水速度均无显著的差异。旱季径流的产流强度曲线比雨季波动大;2次试验中,质地为砂质粘壤土的大渔乡元宝村（C-2）点的初始产流强度和平均产流强度均最大。土壤孔隙度与降雨平均入渗率呈显著正相关关系（R=0.332^＊,n=12）;0-5 cm的土壤速效磷（Olsen-P）含量与地表径流中总磷（TP）、水溶性的总磷（DTP）和水溶性正磷酸盐（DRP）及颗粒态磷（PP）的流失量呈极显著的正相关,是影响磷素流失的最重要因子,且0-5 cm土壤有机质含量与径流中TP、DTP和DRP的流失量呈负相关;0-5 cm,5-20 cm的土壤含水量皆与TP、DTP、DRP和PP流失量呈负相关;土壤pH与DTP流失量呈正相关,与颗粒态磷（PP）流失量呈负相关。     

土壤制图中土壤类型配色模型构建与应用

在全国1∶5万土壤图集制图中,土壤类型的配色既需表现土类等高级类型的分布特征,也要表现土属等较低级类型的差别。我国土壤低级类型众多,且1∶5万基本比例尺图幅达2万余幅,采用传统人工设色方法进行土壤制图,不仅效率低,而且难以保持图幅间土壤颜色的协调一致性。针对这一技术难题,本研究采用图幅间相似配色方法和人机交互的设计思想,通过建立1个多层级管理色库、人工设置土壤类型的Q配色单元及其多个近似色系(色组),建立了Q配色单元的避让选色和区域土壤特征分析等5个组件模型,构建了土壤类型配色模型(SCO-Model)。该模型在大比例尺土壤制图中不仅反映了区域土壤的总体分布特征,也表达了土壤类型间的差异,特别是实现了大比例尺土壤制图中土壤类型的快速智能配色,大大提高了制图效率。     

最优化技术在确定最佳施肥量提高农产品品质上的应用

农产品的品质,无论是加工品质和贮藏品质,还是食用品质,作为一个综合概念,均与一系列的品质性状有关。要想通过合理施肥,既使产品的质量满足消费者特别是加工和销售部门对产品品质的特殊需求,又能获得最大的经济效益,将涉及到在复杂的农业生物系统中综合目标的实现。本研究应用优化控制的方法,在微机上建立了非线性数学优化模型。优化计算的实例显示,利用优化模型可以迅速方便地计算出既能达到所要求的农产品品质指标,又能获得最大经济效益的最佳NPK施肥量。与其他方法相比较,由于优化模型一方面考虑到了NPK三种主要营养元素对作物生长的复合作用;另一方面,应用了多项产量和品质参数来衡量作物的肥效反应,因而较现行确定施肥量的方法有更大的可靠性。此外,利用这一优化模型既可以评价作物的肥效效应,又可以确定获得期望达到的生长效应所需要的NPK施肥量,故较目前常见的模拟模型有更多的功用。     

宁夏灌区不同类型农田土壤氮素累积与迁移特征

在宁夏灌区选择设施菜田(n=4)和水旱轮作大田(n=4),通过田间多点取样观测和室内分析的方法,研究了2种类型农田土壤氮素累积与分布特点,以及其迁移对浅层地下水的影响。结果表明,设施菜田0~150 cm土壤剖面溶解性总氮(TSN)、硝态氮(NO3--N)和溶解性有机氮(SON)含量都显著高于大田,前者分别是后者的1.5~5.6、1.5~3.4倍和1.6~9.8倍。设施菜田土壤氮素主要累积在0~5 cm和5~20 cm土层,而大田主要在40~100 cm土体。设施菜田和大田土壤溶解性总氮占全氮比例分别在5.4%~11.5%和2.2%~4.9%之间,前者的淋失风险较高。设施菜田各形态氮素累积量表现为SONNO3--NNH4+-N,大田为NO3--NSONNH4+-N。设施菜田浅层地下水中TSN、NO3--N和SON含量也都显著高于大田,前者平均含量分别是后者的9.5、13.8倍和7.0倍。因此,硝态氮和溶解性有机氮都是2种类型农田氮素累积的主要形态,也是浅层地下水污染的重要来源。     

我国农田磷养分平衡研究进展

从农田养分平衡的角度出发,通过磷平衡的计算方法、我国农田磷平衡的时空变异特征、不同作物农田磷平衡状况、磷平衡对土壤磷含量的影响等4个方面,综述了近年来我国农田磷平衡研究的主要进展。研究表明,我国农田磷平衡表现为整体盈余,且目前盈余程度仍在加剧;但不同区域间变异较大,部分农田磷亏缺,不同区域及不同作物间磷平衡呈现"两极化"发展趋势。不同研究者对于我国农田磷平衡的总盈余量、单位面积盈余量以及空间变异特征所得结果差异较大,不宜直接对比;而对时间变异、不同作物种植类型农田磷平衡以及土壤磷累积规律等方面的研究结果基本一致。为保持土壤磷养分库的稳定与提升,基于我国磷平衡研究现状,探讨了我国未来在磷平衡评价指标、改善磷平衡技术措施方面的几个研究方向,并提出政策措施引导、客观舆论宣传等建议。