Use of water-treatment residue containing polysilicate-iron to stabilize arsenic in flooded soils and attenuate arsenic uptake by rice (Oryza sativa L.) plants

A pot experiment was conducted to examine how soil amendment with water-treatment residue (WTR) containing polysilicate-iron affected dissolved arsenic (As) in flooded soils and As uptake by rice plants (Oryza sativa L.). The WTR was applied at a rate of 0 (control), 5, 10 or 20 t ha^?1. Simple linear regression analyses showed significant negative relationships between the concentrations of dissolved As in soil solution and WTR application rates at all sampling times, probably due to adsorption of As onto ferrihydrite in the WTR. Compared to As concentrations in rice plants grown on control soil, the concentrations in plants grown on WTR-treated soils decreased by 20.1–41.6% in straw (stems and leaves), 19.8–31.7% in husk and 18.6–21.0% in grain. The regression analyses demonstrated that the concentration and content of As in rice are negatively correlated with WTR application rate. Total As content was 16.5–32.0% lower in rice shoots grown on WTR-treated soils than on control soil. The percentage of each As species in grain decreased in the following order: As(III) » dimethylarsinic acid » As(V). The application of WTR did not change the As speciation in grain. Silicon contents in shoot significantly increased with application of WTR, indicating the potency of WTR as a silicate fertilizer. Taken together, our results indicate that WTR containing polysilicate-iron promises to be a practical amendment for stabilizing As and attenuating As uptake by rice plants.     

The effect of composted municipal waste,sheep manure,and urea nitrogen on the growth and chemical composition of two rapeseed cultivars

Oil cultivars of Brassica napus L. were grown to compare the effects of composted municipal waste (CMW) and sheep manure (SM) to field soil (C0). To each soil group, one of three levels of urea nitrogen fertilizer (N) was added. SM grown plants had higher N than those grown in CMW with the Sarigol cultivar having a higher N content than the RGS cultivar. Field soil plants grown in control soil had lowest N levels. Organic amendments increased N content of both cultivars. SM grown plants produced more siliques, a higher seed yield, and greater 100 seed weight compared to those grown in CMW. Control soil plants had the lowest number of siliques, seed yield, and 100 seed weight. CMW-treated plants contained slightly more metals than SM plants. Field soil plants had the lowest metal levels. CMW and SM application had potential to improve the growth and chemical composition without adding urea.     

基于草原生态保护的牧区水土资源配置模式

为科学保护草原生态,该文在分析牧区面临形势与挑战的基础上,针对"以需定供"配置模式不适应牧区发展需求的问题,提出"水-土-草-畜"的牧区水土资源配置模式。该模式以保护草原生态系统良性发展为前提,以最严格水资源管理制度所确定的区域用水总量为控制指标,以水资源、土地资源和草地资源承载能力为底线,以牧区"水-土-草-畜"平衡为准则,合理配置牧区水土资源,确定适宜的农牧业发展规模。依据该模式推算中国牧区2030年适宜农牧业灌溉面积为936.1万hm2,适宜牲畜饲养量为2.88亿羊单位,在灌溉人工草地和天然草原耦合利用条件下天然草原开发利用达到平衡。牧区"水-土-草-畜"配置模式为实现草原地区生态环境与经济社会协调可持续发展提供了一种新思路。     

蜜梨NFC果汁清咽功能评价的动物试验研究

为了评价蜜梨NFC果汁的清咽功能,通过大鼠棉球植入、大鼠足趾肿胀、小鼠耳廓肿胀3种动物模型试验,研究不同剂量的蜜梨NFC果汁对大鼠肉芽肿重、大鼠足趾肿胀率、小鼠耳廓肿胀率和动物体重增长的影响。结果表明,与阴性对照组(CK)相比,高剂量组(T3)大鼠肉芽肿净量减少23.47%,差异极显著;T3致炎后2、4 h和中剂量组(T2)致炎后4 h的大鼠足趾肿胀率分别减少14.5%、20.4%和16.5%,且差异显著;T2、T3小鼠耳廓肿胀率分别减少24.1%和27.8%,差异显著;而高、中、低3个剂量组的大鼠或小鼠体重增长量在试验期间均无显著差异。因此,大鼠棉球植入、大鼠足趾肿胀和小鼠耳廓肿胀试验结果均为阳性,且蜜梨NFC果汁对大鼠或小鼠的正常生长无影响,表明蜜梨NFC果汁动物试验结果为阳性,具有清咽功能。研究结果可为蜜梨清咽功能的开发利用提供参考依据。     

基于农户生计和水资源高效利用的黑河流域生态治理政策研究

[目的]分析影响黑河中游地区生态输水治理工程可持续发展的潜在因素,为该地区生态环境修复提供科学依据。[方法]通过问卷调查的方式对样本区550户农户进行调查,并采用逻辑回归分析方法对问卷数据进行建模分析。[结果]中游农户对生态输水治理工程持认可态度,但大部分农户考虑到成本效益、土地规模和灌溉技术等条件的限制,不愿意发展节水农业;同时项目对农户生计造成一定影响。[结论]黑河生态输水治理工程对节水农业投入不足,水资源短缺形式依然严峻;农户生计受到一定影响,加大了生态治理成果维护的风险。因此,在进行生态输水治理的同时,要建立流域水资源生态补偿机制,扶持节水农业发展,改善农户生计多样化,实现农户生计安全和环境保护的良性互动。     

双层种箱式马铃薯排种装置设计与试验

为了提高链勺式马铃薯排种装置排种性能,该研究基于离散单元法理论,使用EDEM软件建立了排种装置数值模型,在对排种过程中种薯运动规律仿真分析的基础上,设计了具有双层种箱结构的排种装置,以空种率和重种率为性能指标,试验研究了排种速度、种勺直径和充种高度对充种性能的影响规律,利用回归方程和多目标优化方法对双层种箱式排种装置进行了参数的优化设计,结果为:1)排种速度0.67 m/s、种勺直径48.6 mm、充种高度0.28 m时,空种率和重种率分别是3.8%和8.8%;2)排种速度0.36 m/s≤v≤0.96 m/s、种勺直径44 mm≤d≤56 mm、充种高度0.15 m≤h≤0.28 m时,空种率小于10%,重种率小于20%。种薯运动规律表明:增大高效充种区、增强种薯流动性可以有效提高充种成功率。试验结果表明:与单层种箱式排种装置相比,双层种箱式排种装置空种率降低50%,重种率降低24.5%;排种速度提高92%时,仍可保证排种性能。该研究为链勺式马铃薯排种装置的优化设计提供指导。     

河岸边坡草被减流减沙效应及其坡面流水动力学特征

为研究草本植被覆盖对河岸边坡坡面流水动力学特征及产流产沙规律的影响,阐明坡面生物措施的减流减沙效益,在放水流量为5ml/s、坡度约为15°的条件下对不同草本植被覆盖类型的河岸自然边坡进行野外放水冲刷试验。结果表明:(1)植被覆盖坡面的初始产沙量均大于裸地,黄花蒿的产沙量最大(1.92g),其次是野豌豆(1.73g)、狼尾草(1.24g),裸地(0.96g)最小;从产沙趋势上看,裸地坡面的产沙过程呈先升高后下降的趋势,而狼尾草、野豌豆、黄花蒿则呈整体递减趋势;(2)4种不同下垫面边坡土壤稳定入渗率介于2.10~4.30之间,狼尾草(4.30mm/min)最大,野豌豆(3.91mm/min)、黄花蒿(3.10mm/min)次之,裸地(2.10mm/min)最小,且入渗过程均符合Horton入渗公式:i=i_c+(i_0+i_c)e~(-kt);(3)各草本植被覆盖坡面的减流效益按大小排序为狼尾草(57.41%)野豌豆(40.74%)黄花蒿(37.03%);减沙效益大小排序为狼尾草(55.73%)野豌豆(45.71%)黄花蒿(26.89%);(4)3种草本植被坡面的径流流速及费汝德数均小于裸地,而雷诺数与裸地相比差异不大,均分布在32.46~33.90之间;各植被坡面的Darcy—Weisbach阻力系数及糙率系数分别是裸地的3.96~12.85倍和1.96~2.52倍。研究结果可为进一步揭示草被的减流减沙作用及土壤侵蚀动力过程提供理论依据。     

气候变化对非洲水资源和农业的影响

尽管非洲是世界上温室气体排放总量或人均排放量最少的地区,但在承受气候变化造成的恶劣影响方面首当其冲。气候变化已经给非洲的水资源、农业、生物多样性、人类健康和国家安全等带来诸多严重影响,粮食生产和水资源一直是非洲长期面临的两大难题,也是深受气候变化影响的两大领域还较欠缺,需要在未来的研究中进一步加强,以探寻减缓气候变化对非洲水资源和农业不利影响的有效途径。本文系统梳理了气候变化对非洲水资源系统和农业生产影响的研究成果和不足,以期为非洲气候变化影响评估工作提供一定参考和借鉴。已有的观测结果表明,气候变化导致非洲许多山脉冰川面积正在大范围缩减、大部分地区降水量有所减少,降雨的年际间分布也更为不稳定,通过水文模型的模拟预测,未来气候变化将进一步影响降水量和非洲部分地区河流的径流量,导致非洲水资源供给压力加大。同样,气候变化也给非洲农业生产带来了巨大的挑战,无论是观测结果分析,还是统计模型和作物模型等对不同气候情景和时间尺度下非洲农业的模拟研究,都显示气候变化对非洲农业以负面影响为主,导致非洲干旱加剧、生长季改变和粮食产量下降,并可能危及非洲的粮食安全。然而,现有研究结果还存在较多不确定性,其主要集中在未来气候情景数据、研究方法、数据的质量和数量等方面。与世界其它地区相比,非洲气候变化影响研究无论是研究的深度和广度都     

我国设施农业农膜使用的环境问题刍议

农膜使用和地面覆盖技术的应用加快了我国农业现代化的步伐,增加和丰富了农产品的供给。但随着农膜的连续使用,导致大量的农膜残留,严重影响农业生产,并对农业生态环境安全和人体健康构成巨大威胁。本文总结了设施农业中农膜使用所造成的主要环境问题,剖析了这些问题的内在原因。在此基础上,针对我国设施农业中农膜使用和管理现状,分别从管理、政策、经济和技术方面提出了对策建议,以期为规范我国设施农业中农膜使用、提高设施农业环境管理效率和健康持续发展提供理论依据。     

安徽省粮食安全及现代农业发展战略

安徽省从一个灾害频发的穷省,经过60多年的艰苦奋斗,目前具有350亿kg的粮食生产能力,是解放初期63.9亿kg的5.5倍,已经成为我国五大粮食调出大省之一,粮食总产到2020年有望达到400亿kg,在我国农业区域发展和粮食安全保障中占有重要地位。但安徽省农田水利建设薄弱、多数地区靠雨养农业,中低产田面积占耕地面积的60%左右;农业机械化发展缓慢,农业管理粗放,单产普遍较低;远远没有发挥其自然资源禀赋的生产潜力,是我国未来中低产田重点改造的地区。本文提出安徽省粮食安全和现代农业的发展战略是:在绿色提质增产增效的总体方针指导下,在区域治理方面,重点改造淮北砂姜黑土中低产田面积,扩大建设淮河流域吨粮县市;在区域发展模式方面,主抓沿江淮(水稻-小麦)和淮北平原(小麦-玉米)粮食生产及深加工主体功能区农业现代化建设,拓展江淮丘陵发展经济林果业和特色养殖业,加快发展皖南及皖西大别山区绿色生态产业;在农业基础建设方面,突出农田水利工程建设,加快投资大中型农业机械化普及,创建绿色提质增效防灾减灾体系;在种植业结构调整方面,继续坚持水稻提升,小麦高产、玉米振兴,兼顾油料作物(油菜、大豆)调节;在作物品种优化布局方面,淮南地区减籼稻扩粳稻稳定油菜,沿淮和淮北地区是减弱冬小麦扩半冬性优质小麦,改中晚熟玉米为中早熟籽粒脱水快优质品种。创建出具有安徽省特色、水热资源高效利用(800~1 000 mm降水)、投入少、快速改造大面积中低产田、延伸绿色优质高效农产品产业链,是保障粮食安全的现代农业发展之路。