西北六省区农田地膜残留特征与关键影响因素

为了探明西北六省区农田地膜残留特征与关键影响因素,本研究于2020—2022年在新疆维吾尔自治区、内蒙古自治区、青海省、宁夏回族自治区、陕西省、甘肃省布设共计160个农田地膜残留监测点,利用典型样点采集的方法进行农田地膜残留监测,同时对农田农户背景资料进行问卷调查。结果表明:2020—2022年西北六省区160个农田地膜残留监测点的农田地膜残留量介于0.46~369.29 kg·hm^(-2)之间,平均残膜量70.30 kg·hm^(-2),处于接近国家标准限值75 kg·hm^(-2)的水平。不同省份之间残膜量差异显著(P<0.05),残膜污染较严重的农田主要分布在新疆和内蒙古,陕西、青海、甘肃和宁夏地区残膜污染较轻。农田地膜残留量与覆膜年限呈显著正相关、与地膜厚度呈负相关关系,在不同作物类型及覆膜比例条件下差异显著,受不同回收方式、不同种植户类型及其距村庄的距离、不同土壤类型影响显著。残膜量主要影响因素及其贡献度分别为回收方式30.8%、作物类型15.2%、覆膜比例13.8%、覆膜年限10.8%;种植户类型、地块距村庄距离、土壤类型、地膜标识厚度对农田地膜残留量的贡献度较小,均不足10%。研究表明,西北六省区存在较大的地膜污染隐患,建议因地制宜地加强防治力度、改良防治方案,改进和推广地膜污染防治技术,在充分考虑农民利益的基础上完善地膜防治政策。

全生物降解地膜覆盖对烟草生长及土壤理化性质的影响

以烟草品种CS80为材料,选用4种全生物降解地膜(T1、T2、T3、T4),以聚乙烯(PE)地膜作对照(CK),2022年3月8日覆膜,25日移栽烟苗,用相机定点拍照,记录地膜的降解特性,GPS温度记录仪连续测定10 cm土层温度;于烟苗移栽后45 d测定烟草的株高、茎围、最大叶叶长、最大叶叶宽、节距和叶片数,分别于移栽后45 d和105 d测定土壤的pH,有机质、总氮、总磷、总钾和有效磷含量,脲酶、蔗糖酶和β-葡萄糖苷酶活性,分析全生物降解地膜的降解特点及地膜覆盖对烟草生长和土壤理化性质的影响。结果表明:T1于覆膜后第70天开始降解,降解最快,T3于覆膜后第85天才开始降解,降解最慢;覆膜结束后,4种全生物降解地膜降解等级均达到5级以上,增温、保墒效果均与PE地膜相近;与CK相比,移栽后第45天,T2、T3和T4覆盖能够提高烟株的株高、最大叶叶长和最大叶叶面积;T2的产量较CK增加0.8%,T1、T3和T4处理的产量分别较CK减少41.6%、25.5%和5.9%;T1和T4覆盖的产值较CK增加8.7%和6.6%,T1和T3覆盖较CK减少37.6%和17.6%;覆盖T2和T3降低了土壤的有机质、总氮、有效磷含量以及土壤脲酶和β-葡萄糖苷酶活性,提高了总钾含量及蔗糖酶活性。综上,T2覆盖的烟株的农艺性状、产量和产值均优于其他处理,具有替代PE膜的潜力。

基于生命周期评价的东北地区覆膜水稻环境影响分析

为探明覆膜水稻生命周期过程的资源消耗和环境影响,本研究基于2021—2022两年的田间试验对东北地区覆膜水稻进行生命周期评价。结果表明:仅考虑资源消耗、气候变化和环境酸化的情况下,覆PE膜旱直播水稻的环境影响潜值更小,对环境更友好。东北地区覆PE膜育秧移栽水稻能源消耗、水资源消耗、气候变化、环境酸化、富营养化和生态毒性6个环境影响指标对应的环境影响潜值分别为14046.40 MJ、957082.47 kg、1663.15 kg CO_(2)-eq、8.70 kg SO_(2)-eq、1.84 kg PO^(3-)_(4)-eq和57.05 kg 1,4-DCB-eq;东北地区覆PE膜旱直播水稻这6个环境影响指标对应的环境影响潜值分别为11990.32 MJ、312102.92 kg、1071.41 kg CO_(2)-eq、6.85 kg SO_(2)-eq、1.88 kg PO^(3-)_(4)-eq和73.75 kg 1,4-DCB-eq。造成资源消耗和气候变化的主要原因是氮肥和燃油的生产及使用,另外地膜生产和滴灌设备的生产也对环境造成了较大的影响。研究表明,水稻清洁生产的关键在于农资产品生产技术的优化和氮肥的合理施用。在两种覆膜水稻栽培方式中,覆膜旱直播水稻造成的环境影响更低,更适合我国农业绿色低碳发展。

我国农业面源污染监测研究进展与发展建议

针对农业面源污染排放形式分散、随机性和不确定性强、进入环境过程具有间接性等特点,本文梳理了农业面源污染形成过程、监测核算常用研究方法,剖析了目前农业面源污染监测评估在技术方面存在的难点和问题,并提出完善相关监测制度、统筹多尺度监测、优化监测方法、设立研发项目、深化结果应用等方面建议,以期为农业面源污染治理实践提供参考借鉴,助力乡村生态振兴和农业绿色发展.

化肥减氮配施对洞庭湖区双季稻产量和田面水氮磷流失风险的影响

【目的】探究化学氮肥减量配施稳定水稻产量,提高氮肥利用率,减少氮磷流失风险,为洞庭湖双季稻区化肥减量施用提供科学依据。【方法】采用大田小区试验,设置不施氮肥(CK)、常规施肥(CF)、减氮20%配施硼硅肥(0.8CF+B/Si)、有机肥替代20%化学氮肥(0.8CF+0.2OM)、有机肥替代20%化学氮肥配施氮肥增效剂(0.8CF+0.2OM+N-serve)、有机肥替代20%化学氮肥配施硼硅肥和氮肥增效剂(0.8CF+0.2OM+B/Si+N-serve)共6个处理,研究化肥减氮配施对双季稻产量、氮肥利用率和田面水氮磷流失风险的影响。【结果】有机肥替代处理早稻产量较CF均有一定下降,而晚稻产量提高2.02%~5.03%。田面水中总氮、铵态氮、硝态氮浓度随着氮肥施用量的增加而上升,氮素流失风险也增大。与CF处理相比,化肥减氮配施处理早晚稻季田面水总氮、铵态氮和硝态氮浓度分别降低8.08%~35.05%、5.88%~34.22%和5.02%~18.06%,有效降低田面水氮素流失风险,其中以0.8CF+0.2OM+N-serve处理效果最好。施氮肥后一周是氮素流失的高风险时期,随后各处理田面水氮素浓度差异变小且流失风险降低。不施氮肥处理的早、晚稻田面水磷素浓度低于其他处理,而配施硼硅肥处理高于其他处理,田面水中磷素的流失风险增大。此外,配施有机肥、氮肥增效剂对磷素减排效果不明显。施磷肥后9 d左右是磷素流失的关键时期,之后各处理磷素浓度趋于一致且变化平稳。【结论】有机肥替代氮肥对双季稻增产存在一定滞后性;氮肥增效剂与有机肥同时施用会削弱其延缓氮肥转化的效果,影响养分吸收。化肥减氮配施是降低双季稻田面水氮素流失的有效方法,但配施硼硅肥会提高田面水磷素含量,应根据田间水肥管理酌情施用。

改良淤泥基质对杭白菊生长的影响

用改良淤泥为主要原料配制成改良淤泥基质YNJZ1和YNJZ2(在YNJZ1的基础上添加重量为2%的自制保水剂),以2种商品基质为对照(CK1和CK2),采用盆栽试验,研究了改良淤泥基质对杭白菊生长发育的影响。结果表明:到收获时,YNJZ1、YNJZ2处理的株高和茎粗值分别为38.21、36.11 cm和0.29、0.28 cm,明显大于CK1和CK2;YNJZ1、YNJZ2和CK1处理的单株现蕾数和开花数以及根冠比值均显著大于CK2;在定植后第60天时,YNJZ1、YNJZ2和CK1处理的叶片SPAD值均较高且显著高于CK2,定植后第72天时叶片的SPAD值以YNJZ2最高且显著高于其他处理;YNJZ1和YNJZ2有利于杭白菊对氮、磷、钾养分的吸收,种植97 d后,YNJZ1和YNJZ2中碱解氮、速效磷和速效钾含量下降的幅度远低于CK1和CK2,且YNJZ1中速效钾和速效磷的降幅较YNJZ2大。因此,改良淤泥基质处理YNJZ1和YNJZ2对杭白菊的生长发育有促进作用,特别是在添加自制保水剂后能提高基质的保肥能力。

外源菌剂对茄子秸秆原位堆肥微生物群落结构影响及其相关性分析

为明确添加外源微生物菌剂对设施蔬菜秸秆参与原位堆肥的影响,以茄子秸秆为堆肥原料,通过设置添加A微生物菌剂300 kg·hm^(-2)(a1),不添加微生物菌剂(ct),添加B微生物菌剂300(b1)、600(b2)、900 kg·hm^(-2)(b3)5组处理,进行30 d蔬菜大棚原位堆肥试验,测定堆肥理化指标,并通过16S rDNA高通量测序技术分析堆肥过程细菌群落结构。结果表明:添加微生物菌剂能够提高堆肥温度峰值,提高堆肥期间pH下降和电导率上升的速率,显著提高全磷含量(P<0.05),加快堆肥腐熟。堆肥后全氮含量比堆肥前提高,a1、ct、b1、b2处理的全氮含量分别上升了10.8%、11.6%、33.0%、18.5%,b3处理堆肥前后全氮含量无变化。堆肥结束时,处理a1、ct、b1、b2和b3的全磷含量分别为2.0%、2.0%、2.1%、2.2%和2.1%,b2处理显著高于其他处理(P<0.05)。添加微生物菌剂没有改变堆肥土壤优势菌群的门类,但显著改变了优质菌群的相对丰度,以及优势菌属的种类和相对丰度(P<0.05)。冗余分析结果表明全氮含量与厚壁菌门(Firmicutes)相对丰度相关性较强,全磷含量、电导率与放线菌门(Actinobacteria)相对丰度相关性较强。相关性分析结果表明电导率、含水量和全磷含量是对耕层堆肥微生物优势菌群影响最显著的三个因素。研究表明,添加微生物菌剂有利于提高微生物群落多样性,对堆肥腐熟度和土壤养分的提升具有显著的促进作用。

我国59个长期覆膜样地的表层土壤中邻苯二甲酸酯污染状况分析

随着地膜在农业生产上的广泛应用,邻苯二甲酸酯(PAEs)的污染不可忽视。为了评估我国具有农膜覆盖历史的农田土壤中PAEs的污染状况,本研究采用气相色谱-质谱联用法对采集的59个土壤样品中的6种PAEs化合物含量进行了检测分析。结果表明,59个土壤样品中检测出5种PAEs化合物,邻苯二甲酸二乙酯(DEP)未检出。6种PAEs的总含量为0.221~4.304 mg·kg^(-1),平均值为0.433 mg·kg^(-1)。其中邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)这3种单体是土壤中主要的PAEs污染物,检出率均为100%,平均含量分别为0.162、0.134和0.101 mg·kg^(-1)。参照美国优先控制PAEs化合物的控制标准,35.60%的土壤样品DBP含量超过控制标准,表明调查的农田土壤已存在一定程度PAEs污染风险。与其他地区农田土壤相比,覆膜历史较长的农田土壤中PAEs处于同一污染水平。由于该类污染物能够被农作物吸收,其潜在的农产品质量安全风险仍需要特别关注。

国内外农用地膜使用政策、执行标准与回收状况

农用地膜覆盖技术具有良好的增温、保墒、除草等作用,已成为中国农业生产上不可或缺的农艺措施,为作物增产增收和保障中国粮食安全做出了巨大贡献。由于长期重使用、轻回收,随着农用地膜的用量和覆膜年限增加,废旧地膜在土壤中的残留量逐年增多,残膜污染已严重影响农业生产和自然环境,成为影响中国农业可持续发展的突出问题。中国的农用地膜污染防治工作总体起步较晚,虽然取得了一定成效,但还面临着政策不健全,监管有难度,执行不到位,回收、替代技术不成熟等困难和问题,防治任务依然艰巨。文章通过深入分析欧美与日本发达国家农用地膜推广使用方面的相关政策及标准,总结归纳了国内外农用地膜管理和回收经验,为今后制定出台适应中国国情的农用地膜管理政策提供参考。建议:(1)推进全程监管,出台相关法律规章,明确生产、流通、使用等各环节的监管责任,建立全程监管体系,从源头上杜绝脱标地膜进入市场、铺进农田;(2)推进源头减量,开展地膜覆盖技术适宜性评价,强化地膜使用控制,对水热资源条件较好的地区,减少地膜覆盖或不再使用地膜,对资源禀赋较差的地区,提高地膜使用效率,降低使用强度;(3)推进回收利用,推动完善政府扶持、市场主导的农膜回收利用体系,探索农膜回收利用长效机制,推动建立区域性绿色补贴政策;(4)推进技术创新,依托科技平台,加大新产品、新设备的研发力度,加强可降解地膜产品和技术跟踪,制定完善评价标准体系。

关于病死猪无害化处理模式的实证研究——以“龙游模式”为例

近几年来,病死猪无害化处理问题已经成为我国生猪养殖行业亟须解决的棘手难题。基于浙江省衢州市龙游县实地调研数据,对利益相关者的经济性进行评价分析,并且基于Logistic模型分析养殖场(户)对病死猪无害化处理模式满意度的影响因素。结果表明:利益相关者,包括养殖场(户)、保险公司、无害化处理中心具有较高的收益率;养殖场(户)对"龙游模式"总体满意度较高;保险政策、补贴政策和回收过程是影响养殖场(户)对病死猪无害化处理模式满意度评价的显著因素。最后,从完善病死猪无害化处理体系、推进转型升级与健康发展等方面提出了政策启示和建议。

赋存深度对煤系砂岩力学性质影响的试验研究

为研究不同赋存深度的煤系地层砂岩力学性质的变化规律,选择淮南潘集矿区13-1煤层顶板六个深度水平的砂岩试验样品,通过室内试验获取各组岩样的力学性质参数。试验结果表明:煤系砂岩的抗压强度和弹性模量均随着赋存深度的增加线性增大,而泊松比随着赋存深度的增加呈线性减小关系,并结合试样波速等分析了试验数据离散原因。

作物地膜覆盖技术适宜性及其在东北春玉米上的应用

为从源头解决地膜覆盖技术泛用、滥用问题,提高作物地膜覆盖技术的合理利用性。研究提出作物地膜覆盖适宜性的概念,将其定义为“地膜覆盖技术对作物自身环境要素需求与所在地提供环境要素差异的补偿程度”。该研究以东北春玉米为例,构建春玉米地膜覆盖适宜性的评价体系,通过数据检索的方式收集东北地区田间试验中春玉米地膜覆盖功能数据,明确作物地膜覆盖与不覆盖农田土壤温度和水分、经济产量相关关系,量化作物地膜覆盖的增温保墒、增产功效,筛选春玉米地膜覆盖技术适宜性评价指标,并计算地膜覆盖技术适宜指数,参照作物需求阈值标准和经济效益,明确东北不同熟期春玉米地膜覆盖种植范围,形成春玉米地膜覆盖综合适宜性区划。东北地区春玉米不同生育阶段地膜覆盖耕作层土壤温度(土壤含水率)与裸地土壤温度(土壤含水率)及产量与≥10℃积温存在良好的线性关系(P<0.01)。基于春玉米地膜覆盖适宜性的评价体系,计算了地膜覆盖适宜指数,并将东北地区不同熟期春玉米地膜覆盖综合适宜性分为高适宜区、中适宜区、不适宜区。作物地膜覆盖适宜性相关研究可为中国地膜投入量零增长和地膜污染综合防控提供可靠技术支撑。

潘集矿深部26-3孔煤系地层工程地质特征评价

以淮南潘集煤矿外围(深部)勘查区工程地质钻孔26-3孔为研究对象,通过统计分析含煤段地层的岩性厚度、RQD和抗压强度三方面特征,评价了钻孔煤系地层工程地质特征,并在此基础上划分了工程地质岩组;结果表明该钻孔工程地质条件较差,煤层顶底板多为泥岩,力学强度低,稳定性差。

地膜残留污染防控技术现状及发展趋势

地膜已成为我国农业生产的重要物资之一,地膜覆盖已广泛应用到全国,尤其是北方干旱、半干旱和南方的高山冷凉地区,且呈现持续增长的态势,2015年地膜用量达145.5万t,覆盖面积达1 831.8万hm^2。地膜覆盖技术对保障中国食物安全供给做出了重大贡献,但是,随着地膜投入量和使用年限不断增加,大量农膜残留在土壤中,不但严重影响了农业生产的持续进行,而且对农业环境安全与健康构成了巨大威胁。通过分析生物降解地膜替代、一膜两(多)用、机械化地膜回收等地膜残留污染防控关键技术的现状,提出未来应对地膜残留污染的技术措施和策略,为地膜覆盖技术合理应用和残膜污染防控提供科学依据。

不同类型地膜降解特征及其对马铃薯产量的影响

为探究不同类型降解地膜的降解特征及其对土壤温度、水分和马铃薯产量的影响,在即墨市蔬菜科技示范园进行了不同类型降解地膜覆盖马铃薯栽培试验。结果表明:全生物可降解膜的降解效果较好,0.006、0.008、0.010 mm的全生物可降解膜在收获前的降解程度已分别达到5级、4级和3级,而普通PE地膜降解效果只达到了1级。全生物可降解膜有较好的增温保墒作用,但增温保墒性能较PE膜差。对不同地膜覆盖的地块进行马铃薯产量测定,0.006、0.008、0.010 mm全生物可降解膜及PE膜与未覆盖地膜相比,分别增产12.9%、33.3%、33.6%、14.9%。试验结果表明:全生物可降解膜覆盖可以提高土壤温度和马铃薯产量,且自身降解程度较快,无需再增加人工清理费用,对环境的污染较小。综合考虑不同厚度全生物可降解地膜的价格等因素,0.008 mm厚度全生物可降解地膜更适合青岛地区马铃薯生产使用,对马铃薯有明显增产作用,同时也为残膜污染治理提供替代产品,有利于控制农业面源污染。

可降解农用地膜的材料研究与应用现状

简述了可降解地膜的发展历史,将现有可降解农用地膜分成全生物降解地膜和崩解型地膜2个部分,综述了合成型生物降解地膜、天然生物聚合型生物可降解地膜、氧化催化剂地膜和光敏剂地膜的组成、性能指标、降解原理及其在农业上的研究应用,并指出国内可降解地膜存在的问题和未来的发展方向,为可降解地膜向更多作物种类的推广应用提供了理论依据。

京津冀地区农业源氨排放的时空格局与减排潜力

京津冀地区不合理的肥料和粪便管理造成了大量的氨排放,促进了该地区PM2.5的上升。本研究基于排放因子法和高分辨率活动数据建立了京津冀地区2015—2019年的氨排放清单,阐明了该地区农业源氨排放的总量和来源、时间变化、空间格局以及减排潜力。结果表明:2015—2019年京津冀地区年均农业源氨排放量为429.1 Gg·a^(-1),玉米种植、尿素施用和室内圈舍是氨排放的主要来源;农业源氨排放量逐年下降,其中种植业贡献了75%的减少量。京津冀地区农业源氨排放呈现“南高北低”的格局,50%的县(区、市)贡献了80%以上的排放。提高作物氮利用率可以大幅降低种植业的氨排放(57.5%),采用酸性碳酸钙替代饲料中的碳酸钙则可以有效降低畜禽养殖业的氨排放(26%~53%)。

控释尿素对环洞庭湖区双季稻吸氮特征和产量的影响

缓控释肥料应用于我国水稻生产中,对化肥使用量零增长和农业可持续发展具有重要推动作用。本研究以连续在湖南进行6年(2013—2018年)的双季稻控释尿素施用试验为研究平台,分析控释尿素施用下环洞庭湖区早晚稻主要生育期地上部氮素累积、氮素阶段吸收速率与氮素利用的关系,探究控释尿素减施对水稻持续稳产增产的原因。结果表明:早稻各施氮处理均有1次明显的氮素阶段吸收速率峰值,控释尿素(controlled-release urea,CRU)处理氮素吸收相对延后,氮素累积主要在幼穗分化始期至抽穗期阶段,占生育期总量的35.31%~42.33%,其次为始分蘖期至幼穗分化始期和抽穗期至乳熟期。晚稻于始分蘖期至幼穗分化始期和抽穗期至乳熟期出现2次明显的氮素阶段吸收速率峰值,均以1.0 CRU(等氮量控释尿素)处理峰值最高;始分蘖期至幼穗分化始期、抽穗期至乳熟期水稻大量吸收氮素,累积增量分别占35.92%~40.52%和23.05%~24.58%。控释尿素还能显著提高双季稻产量,早晚稻分别以0.9 CRU(控释尿素减氮10%)和0.8 CRU(控释尿素减氮20%)处理最佳,控释尿素减施的晚稻增产效果优于早稻,且显著提高早晚稻氮肥吸收利用率、农学利用率和偏生产力。CRU处理早晚稻产量与幼穗分化始期、抽穗期、乳熟期、腊熟期氮素累积量和有效穗数均呈极显著正相关,且晚稻产量与穗长呈显著正相关;早晚稻幼穗分化始期氮素累积量与氮肥农学利用率、生理利用率呈显著负相关,氮肥偏生产力与早稻幼穗分化始期、抽穗期、乳熟期和腊熟期氮素累积量呈极显著或显著负相关,与晚稻抽穗期氮素累积量呈显著负相关。因此,控释尿素施用使水稻氮素阶段吸收速率、地上部氮素累积后延,有利于后期生殖生长及籽粒结实,显著提高双季稻产量及氮肥利用效率。结合双季稻吸氮特征和籽粒产量,建议环洞庭湖区早稻采用释放期较短的控释尿素或配合速效氮肥施用,进一步实现增产。

新疆典型覆膜地区农户残膜污染治理行为调查与分析

农户在农田残膜污染治理工作中起着关键作用,为了促进新疆地区残膜治理工作的开展,以新疆典型地区的覆膜农户为对象展开问卷调查,利用Logistic模型研究影响农户残膜治理行为的因素。结果表明:当前残膜污染治理措施主要是回收残膜,只有6.7%的农户选择使用可降解地膜;农户的农业收入、残膜危害认知水平、残膜回收站、治理效果以及机械化水平是影响其残膜回收行为的重要原因;在分析农户使用可降解地膜的影响因素时发现,家庭从事农业人数、主要经济来源、农业收入以及降解膜价格是影响农户使用可降解地膜的重要原因。基于此,提出加大关于残膜危害和相关治理措施的宣传力度、加大对残膜回收机和降解地膜的研发力度以及严格落实相关法规条例作为推进新疆残膜治理工作的建议。

全生物降解地膜的降解特征及其对马铃薯产量的影响

为了比较不同全生物降解地膜的降解特征及其对湖南省春马铃薯产量的影响,选用马铃薯品种费乌瑞它和市场上常见的4种全生物降解地膜,比较研究了全生物降解地膜对土壤温度、马铃薯农艺性状的影响以及全生物降解地膜的降解特征等。结果表明:覆膜后膜下10 cm处土层的土壤温度,4种全生物降解地膜与普通PE(黑,CK1)无明显差异;地膜覆盖处理均可缩短马铃薯的生育期,与不覆盖(CK2)相比可使成熟期提前5~10 d,且各地膜覆盖处理马铃薯的株高均显著高于CK2,但4种全生物降解地膜覆盖与CK1没有显著性差异;PBAT+PLA(黑)和PPC(黑)覆盖不仅马铃薯产量高,而且其商品薯率也较高;4种全生物降解地膜都有良好的降解特性,可缓解农田白色污染,有利于改善农田生态环境,但由于PPC(黑)和PBAT+PLA(黑)在覆膜后62 d才进入诱导期,其增温保墒性能更强,更有利于春马铃薯在早春低温天气的增温保墒。因此,用PBAT+PLA(黑)和PPC(黑)这2种全生物降解地膜替代PE(黑)地膜可在湖南春马铃薯生产上推广应用。