我国土壤多参数快速检测方法和技术研发进展与展望

快速、准确获取土壤多种属性信息是土壤质量快速检测与评估以及现代精准农业发展的必然需求。本文系统阐述了我国在土壤水分、盐分、养分、pH、温度等多参数快速检测方法、技术与设备等方面的研发进展,比较了不同快速检测方法和技术的优缺点,分析了土壤多参数检测技术及设备的研发现状、专利申请情况以及国家重大科研仪器项目的资助情况。未来应加强土壤快速检测设备的核心软硬件系统开发与集成技术研究,实现土壤检测的多参数快速智能化,同时应进一步加大土壤快速检测方法和技术的科技投入与联合攻关研究,以满足我国土壤多参数快速检测及土壤质量快速调查与评估的实际需要。     

南京设施蔬菜生产系统的可持续性研究——基于经济和社会管理层面

随着我国设施蔬菜产业的迅速发展,设施农业生产系统的经济和社会可持续发展成为人们关注的焦点。本文以南京市典型设施蔬菜生产系统为例,围绕设施蔬菜生产的经济收益和社会管理方式,在设施蔬菜生产者和管理层问卷调研的基础上,构建相应评价指标体系,研究了设施蔬菜生产的经济和社会管理现状。结果表明,设施蔬菜生产的经济收益尚可,但多数蔬菜产量呈逐年下降趋势,其收益较难满足生产者较重的经济负担,缺乏相关政府补贴政策;生产基地的社会管理手段有限且缺乏力度,如农用物资未实现统一化管理,蔬菜质量控制手段有限,缺乏有效农业技术推广服务。最后,针对设施蔬菜系统的经济与社会管理现状,提出了一些促进系统可持续发展的建议。     

长三角工业型城乡交错区蔬菜生产系统重金属平衡及健康风险

随着中国城市化进程的加快,城乡交错区重金属污染问题越来越受到人们的关注.本文以长三角无锡市城乡交错区某蔬菜基地为例,详细观测了两年期间(2003.7-2005.7)蔬菜生产系统中Cu、Pb、Zn、Cd等重金属元素的平衡状况,其目的是掌握该生产系统重金属的积累趋势,评价系统中土壤和蔬菜的健康风险.结果表明:该系统在管理过程中,重金属的输入途径有施肥和灌溉,有机肥施用是生产系统重金属输入的主要来源,占输入量的88.5% 以上.系统重金属年输入量较高,明显高于荷兰农业区水平,而Cu、Pb、Zn等元素年输出量明显较低,占输入量的10% 以下,表现为盈余.观测田块土壤中Cu、Pb、Zn、Cd含量均低于农田土壤二级标准但明显高于太湖地区人为土元素背景值,存在积累的趋势.蔬菜中重金属健康风险评价结果表明,在目前的生产条件下,叶菜类蔬菜重金属健康风险较高.     

小尺度土壤养分的空间变异及其影响因素探讨—以江苏省无锡市典型城乡交错区为例

以江苏省无锡市城乡交错区为例,在8km2范围内,采集102个土壤表层样,利用地统计学和G IS相结合的方法,研究了土壤全量和速效氮、磷、钾的空间变异特征,并对其影响因素进行了探讨。结果表明土壤养分空间变异程度从大到小依次为:土壤全氮>土壤全磷>土壤速效磷>土壤速效氮>土壤速效钾>土壤全钾。土壤全氮空间变异受到土壤类型的影响,土壤全磷的空间变异与居民点分布有关,土壤全钾空间变异与土壤粘粒关系最密切。土壤全量养分和相应的速效养分具有显著相关关系,在空间分布上,也分别存在不同程度的相似性。同时土壤全磷和土壤速效养分受土地利用影响也较大。研究还表明,城乡交错区土壤氮、磷流失风险增加,需要实施有效措施控制氮、磷肥料的过度施用。     

耕地土壤有机质空间变异性的随机模拟

有机质是土壤重要的肥力特征,研究盐渍土改良区耕地土壤有机质空间变异特征可为土壤质量提升提供科学依据。以山东省禹城市盐渍土改良区典型地块耕地土壤有机质为研究对象,在全面野外调查和室内化验分析以获得大量的土壤有机质相关信息的基础上,运用地统计学方法对有机质进行了序贯高斯模拟各次实现（SGSV）、序贯高斯模拟平均实现（SGSA）和ordinary Kriging插值（OK）,并将SGSV、SGSA、OK与实测数据进行了统计参数、变异函数、空间分布趋势等方面进行了对比分析。结果表明OK、SGSA改变了有机质数据的空间结构,具有“平滑”效应,SGSA在消除平滑影响方面优于Kriging插值;SGSV具有与实测数据相同的空间自相关结构,对预测点的模拟值具有不确定性,为揭示研究区域土壤有机质的空间结构特征提供了有力的工具,对盐渍土改良区土壤有机质空间不确定性的风险研究具有更实际的意义。     

长江三角洲典型县级市农田土壤重金属污染状况调查与评价

通过田间采样和室内分析,对长江三角洲典型县级市(常熟市)部分企业周围农田土壤中(Cr、Cu、Zn、Pb、As、Hg和Cd)7种重金属元素的污染状况进行了调查研究。结果表明,不同土层土壤中重金属含量存在显著差异,耕层土壤(0￣20cm)重金属含量明显高于亚耕层(20￣40cm),说明在耕层土壤中重金属存在富集趋势。总体上看,常熟市周边土壤的重金属含量是西南部较东北部高。用单项污染指数法对调查区域农田土壤的污染状况进行评价,结果表明土壤中7种重金属元素的污染程度依次为Hg>Cu>Cd>Zn>Pb>As>Cr。用内梅罗综合污染指数法对其进行评价可以看出,综合污染指数为0.93,属警戒等级,表明调查区域土壤尚清洁。     

城市园林废弃物中纤维素高效降解微生物菌系的构建

采用羧甲基纤维素钠(CMC-Na)水解透明圈法、滤纸条崩解法、酶活力比较法、枯茎降解失重法,研究13种常用的纤维素降解菌菌株和5个组合菌系对纤维素的降解效率,结果表明,模式菌种白腐菌(F-6)对CMC-Na具有非常好的降解作用,且产酶活性显著高于其他12种单一菌株(P0.05);与未接种菌系(株)相比,组合菌系的滤纸条崩解速率有明显提高;由"链霉菌属A-1+潮湿纤维单胞菌B-3+热带假丝酵母F-5+白腐菌F-6"构建的菌系JX-1产葡聚糖内切酶、外切酶、苷酶活性分别为25.12、14.41、18.54 U/mL,显著高于其他4个菌系,恒温培养5、10、15 d时的枯茎降解失重率分别较白腐菌显著提高151.94%、73.21%、67.49%,菌系JX-1为园林废弃物堆腐发酵实现纤维素高效降解的最佳微生物组合。     

八面神山之良善

辛丑深秋,去了阔别30余载的八面山——土家人的神山!我收获了其"良"和"善". 多年前就知道船形的八面山有"南方呼伦贝尔草原""空中草原"美称,平均海拔1200多米,是一高山台地,自然原生态与人文景观交织着独特气韵!1926年,《现代评论》连载了沈从文小说《在别一个国度里》:"此地古为八蛮之地,是土家族神山."     

城乡交错区蔬菜生态系统氮循环的数值模拟研究

GLEAMS是美国农业部开发的一个模拟农田氮磷循环的模型,主要用来评价农田管理措施的环境效益。本研究运用GLEAMS模型模拟了南京市东郊蔬菜生态系统的氮素循环,将氮素的主要来源和去向作了系统的分类和量化。模拟结果表明,从2003年7月到2005年7月,该区蔬菜生态系统通过施肥施入氮素3750kghm^-2,降水与灌溉水引入氮素57.0kghm^-2;氮素的输出主要有：淋溶1100kghm^-2、流失43.0kghm^-2、作物吸收960kghm^-2、氨态氮挥发260kghm^-2和反硝化913kghm^-2,氮素盈余531kghm^-2;并且计算出该区作物对氮素的吸收利用率仅为21.6%～25.2%。研究表明,该区农业生产对地下水环境的污染较大,农业生产系统的肥料利用率较低。本模拟研究为探索农田最佳施肥量,以及如何改善生态环境奠定了基础。     

我国华南地区不同利用条件下土壤演变对障碍因子的影响

华南地区不同土壤利用条件下土壤性质演变和障碍因子的识别,对该地区土壤发生过程和管理利用有重要参考价值。本文根据中国土壤系统分类的检索原则,在收集华南9省土种志典型剖面资料的基础上,确定了系统分类的土壤类型,并基于此,研究了不同利用条件下,土壤性质的演变,分析了土壤障碍因子及其影响程度。总的来看,发育在林地条件下的土壤,粉粒、pH、阳离子交换量(CEC)、盐基饱和度(BS)、速效磷、速效钾都明显低于旱耕地土壤,有机质、全氮则相反。林地土壤随着风化作用增强,从雏形土、淋溶土、富铁土到铁铝土,土壤黏粒含量逐渐增加,而土壤pH、CEC、有效CEC(ECEC)、有机质、全氮、速效磷、速效钾等逐渐降低。对旱耕地而言,各种土壤性质基本具有与林地土壤性质一致的变化趋势,但是增加或减少的程度有所不同。结合主成分中土壤性质的组合特征来分析土壤障碍,结果表明华南地区土壤在不同土壤利用和类型下都存在养分贫瘠化、酸化、黏化、磷和钾供应能力低下的主要障碍因子,但各障碍因子发生的次序不同,随着风化作用加强,土壤黏化成为最主要的障碍因子。因此,在土壤利用和管理过程中应因土制宜,根据土壤类型来确定适当的改良措施。