基于稳定同位素特征与土壤性质的有机茶身份辨识研究

为探究云南普洱地区有机茶身份辨识特征,完善高原有机茶身份辨识技术,选取云南省普洱市的5个代表性有机种植认证茶园（ZX、LS、CYT、YS、HL）和相邻的5个常规茶园（C-1、C-2、C-3、C-4、C-5）,采集300余份茶叶和土壤样本,结合稳定同位素比例质谱仪、元素分析仪等测定茶叶和土壤的δ¹⁵N丰度、δ¹³C丰度、全氮、全碳、有机碳、碱解氮等指标,通过因子分析和判别分析的方法构建了有机茶叶同位素-土壤性质判别模型,并使用Holdout法进行验证。结果表明：不同茶园有机茶叶与相邻常规茶叶相比未表现出一致的δ¹⁵N,δ¹³C值差异规律,因此,使用单一稳定同位素因子难以鉴别有机茶。通过进一步对茶叶和土壤性质进行因子分析,筛选出6个适合判别的特征向量,构建了基于同位素特征和土壤性质的多元有机判别模型,其判别函数方程为：y=-0.081（茶叶δ¹⁵N）＋0.819（茶叶δ¹³C）＋0.093（土壤全氮）＋2.117（土壤全碳）－0.155（土壤有机碳）＋2.870（土壤pH）＋4.232,y<0.5为常规茶,判别准确度为92.3%。综上,基于同位素特征值和土壤性质参数指标构建的多元有机判别模型可实现云南省普洱市高原有机茶身份的准确判别。     

土壤中硒含量、形态及有效性分析

近年来,硒（Se）对于植物以及人体的有效性逐渐得到重视,越来越多的富硒土壤被发现和利用,但目前人们对于土壤中硒的含量、形态、转化及其有效性还没有形成系统、全面和准确的认识。本文通过对国内外硒研究文献的整理和分析,认为当前对土壤中硒总量有较全面的数据,但对于硒的植物有效性与其他影响因素之间的关系认识不一,主要原因在于研究前提（土壤类型、气候等）的差异以及不同因素之间的掩盖。今后应在相对控制某一变量的前提下,采用定量模型技术,分析土壤硒有效性的真实影响因素和定量规律。在区域大气-土壤-水-植物系统的硒平衡方面,针对大气沉降、硒甲基化（挥发）、硒的淋失等途径的定量规律和影响因素,应开展大尺度范围的监测和分析。利用硒同位素技术（自然丰度和加富标记）,更加准确地追踪硒在土壤、植物等子系统的转化规律,从而为提高硒的利用效率提供科学依据。     

华北地区夏玉米生产中磷素利用特征研究

为评估当前中国华北地区夏玉米生产中的磷素利用效率和影响因素,促进磷肥资源高效利用和降低损失和污染,本研究通过收集1980年以来公开发表的夏玉米田间试验的文献,对华北地区夏玉米磷肥试验数据进行收集、整理和分析,获得了夏玉米的籽粒与秸秆产量及其比例,以及施磷量与籽粒和秸秆磷含量的关系模型。研究发现,随着施磷量的增加,土壤-夏玉米作物系统的磷素表观盈亏量呈线性增加,在施磷达到75 kg/hm2时,磷素表观盈亏量为0。华北地区的夏玉米磷肥平均利用效率约为15%;增加氮肥施用量以及与磷合理配施有利于提高磷肥利用效率。整体上,夏玉米对磷酸二铵的利用效率高于过磷酸钙;有机肥和化肥配施可以有效提高磷肥利用效率。夏玉米‘天泰60’品种的磷肥利用效率最高。在华北地区夏玉米生产中,选用磷酸二铵以及适合的氮肥水平、有机肥与化肥配施,可以提高磷肥利用效率,降低磷肥损失和环境污染风险。     

玉米生长对石灰性土壤无机碳与有机碳释放的根际效应

利用IsoSource模型三源区分玉米根际土壤CO2释放来源(根源呼吸、土壤无机碳与有机碳释放),研究玉米根际效应对石灰性土壤无机碳与有机碳释放的影响.在玉米拔节期(24～53 d)、抽穗期(54～66 d)和灌浆期(67～99 d)末分别破坏性取样,测定根系、土壤有机碳和无机碳的13C含量等指标;自拔节期开始至生育期...     

华北平原潮土区粮田氮淋失阻控措施及效果分析

华北平原潮土区是我国重要的粮食主产区,改革开放40多年来该区农业经历了以高水肥投入为主要特征的集约化进程,相应的氮淋失导致的面源污染自20世纪90年代以来不断加剧。本研究针对华北平原潮土为主要类型的粮田,对过去40多年间主要研究文献进行全面分析,梳理氮肥和水分投入与氮淋失之间的定量关系,比较主要农田管理措施对氮淋失的阻控效果及其机理,以期为我国农业面源污染提供决策支持。研究发现,氮肥和灌溉是影响华北平原潮土区粮田氮淋失的主要因素,其中氮淋失与氮盈余量之间呈指数关系,比与施氮量的指数关系更显著。基于机器学习的随机森林回归模型能够考虑包括施肥、灌溉、土壤条件和气象等多因素对氮淋失的影响,未来在定量预测中有较好前景。同等氮肥投入条件下,由于氮供应与作物吸收契合度高,有机无机配施能显著降低氮淋失。以缓控释肥、尿酶和硝化抑制剂为代表的肥料增效剂可以降低约1/3的氮淋失,值得重点推广应用。秸秆还田可以实现包括提高土壤有机物和微生物氮库、增加无机氮缓冲容量等综合效益,有利于降低氮淋失风险(降低比例达10%),但免耕的阻控效应较低且呈现较大不确定性。调整种植制度、休耕、间作套种和种植填闲作物等措施会影响粮食产量,推广过程中应慎重。氮淋失的阻控效果更多受到社会、经济和政策等因素的影响,今后应采取包括生态补偿等手段发挥农民主动性,从政策和法律法规层面创造实施氮淋失阻控措施的社会环境。     

常规与有机农作条件下土壤—植物系统磷素平衡及利用

分析了自然生态系统中P的形态、数量和循环方式，对常规和有机农作条件下土壤－植物系统P的来源、数量、输入、输出途径及特点进行了比较，并探讨了P的利用效率及影响因素。研究表明，有机农作方式下P投入水平低，输出与常规农作方式相当，系统表现为负平衡,但P的利用效率高于常规农作方式，对减少P素的负效应具有重要的环境意义。     

秸秆添加对石灰性土壤有机与无机碳释放的影响

在富含碳酸盐的石灰性土壤上,土壤本身CO2释放不仅来自土壤有机碳（SOC）的分解,也源于无机碳（SIC）的溶解。在秸秆还田下,石灰性土壤CO2释放来源达到三个（秸秆碳、SOC和SIC）,由于区分技术的限制,当前区分CO2释放三源的研究,尚少见报道。以华北石灰性农田土壤为研究对象,采用13C标记玉米秸秆添加土壤进行室内培养32周,设置4个处理,分别为无添加对照（CK）、低量秸秆添加（S1,相当于田间秸秆还田量9.6 t?hm-2）、中量秸秆添加（S2,秸秆还田量28.8 t?hm-2）和高量秸秆添加（S3,秸秆还田量48.0 t?hm-2）,利用秸秆碳、SOC与SIC之间的δ13C差异,借助稳定同位素溯源模型IsoSource,区分土壤CO2的释放来源,明确秸秆添加对石灰性土壤有机与无机碳释放的影响。结果表明,随着培养时间的进行,土壤释放CO2中源于秸秆的贡献呈下降趋势;秸秆分解对土壤CO2释放的贡献随着秸秆添加量增加而增加,对于S1、S2和S3处理,土壤释放CO2中源于秸秆、SOC和SIC的贡献比值约分别为3:3:4、5:2:3和6:2:2;与CK相比,S1处理降低SOC分解的激发效应（程度为9%）,S2和S3处理反而增加了SOC分解的激发效应（程度分别为22%和57%）;秸秆和SOC矿化增加SIC溶解的释放,随秸秆添加量增加而增加,S1、S2和S3处理提高SIC源CO2的释放程度分别为368%、561%和652%。因此,秸秆添加不仅影响SOC源CO2的释放,也增加了SIC源CO2的释放,若忽略SIC溶解对土壤CO2释放的贡献,可能导致SOC矿化量的高估,进而影响SOC激发效应评估的准确度。     

新疆伊犁河流域有机产业发展潜力分析

[目的]分析新疆伊犁河流域发展有机农业的必要性.[方法]采用资料收集和农户调查的方法.作为新疆重要的经济区,伊犁河流域面临着发展农牧业经济和保护生态环境的双重挑战.(1)优良的光热水土资源,非常适合各类作物生长和畜牧业发展.当地污染少,环境质量优良,生产有机和绿色农产品具有环境优势.(2)区域地缘优势突出,有利于开拓中亚市场.(3)在伊犁河水土资源开发的过程中,由于其自然生态条件较为脆弱,土地退化和质量降低、面源污染的风险较大,水土资源开发过程中发展有机农业就显得尤为重要,但对于有机农业的发展规模,则需要从资源条件、肥料等生产资料投入、技术水平以及市场规模等方面进行综合分析和多目标规划.而且有机农业的发展规划是一个动态过程,需要根据社会和经济发展进行调整.[结果]在伊犁河流域发展有机农业,应该(1)调整作物种植结构,实现土地的种养结合.(2)根据规划将新开垦土地数量控制在合理水平,并通过工程和生物措施,降低和避免水土流失、土壤盐碱化,提高水资源利用效率.(3)采取措施,保护天然草场和草地资源,减少由于草地改变引起的土地沙化和退化.(4)在保证畜牧业生产草场肥力和质量的前提下,可以适度利用放牧牲畜粪便进行种植业生产.(5)延长有机产品链条,开发和应用有机加工技术,增加有机产品附加值.加强生产、流通、科研、服务之间的联合,提高农民的组织化水平,确保有机农产品的质量得到保证.拓宽有机产品的营销渠道,培训和提升有机营销能力.     

北京郊区有机蔬菜土壤养分平衡及δ15N特征分析

本研究针对北京郊区汇源与正谷有机蔬菜基地,通过对不同蔬菜生产基地取样分析,研究有机和常规蔬菜生产条件下土壤养分平衡特征,分析有机生产蔬菜和土壤的15N特征。结果表明,(1)有机蔬菜生产与常规生产对比,由于施肥数量不同,汇源有机蔬菜基地土壤N、P及K盈余量(分别为356～472kg·hm-2、298kg·hm-2和200～226kg·hm-2)高于当地常规生产,而正谷有机蔬菜生产土壤N、P及K养分盈余量(分别为-164～190kg·hm-2、107.9～435.5kg·hm-2和-164.5～-136.8kg·hm-2)低于当地常规生产;(2)汇源有机蔬菜生产模式中,土壤N素养分有逐季累积的趋势,有机肥的N、P和K养分存在着不平衡性,这可能是造成0～20cm土层磷素大量累积的重要原因;(3)蔬菜类别不同,δ15N值不同,一般为叶菜类最高(10.49‰),果菜类次之(10.07‰),根菜类δ15N值最低(5.62‰);(4)植物不同部位δ15N值也有差异。针对圆椒的分析表明,圆椒叶δ15N(12.44‰)>圆椒果实δ15N(9.35‰);(5)土壤δ15N与土壤全N之间有一定的相关性,回归方程为δ15N土壤=13...     

论有机畜牧业之发展

本文论述了有机畜牧业产生的背景,并明确了有机畜牧业的内涵。通过分析国外有机畜牧业发展历程、认证标准,着重探讨我国发展有机畜牧业的优势和必要性,并给出了切实可行的建议和思路。