不同腐熟剂对麦秸腐解率与稻田水环境的影响

为探明麦秸还田条件下施用腐熟剂对秸秆腐解效果、稻田水环境风险的影响,选用4种腐熟剂(标识为DA1、DA2、DA3和DA4)进行水稻季麦秸腐解试验。结果表明,施用4种腐熟剂均加快还田后4周内秸秆腐解速度,其中,还田后2周为麦秸快速腐解期,且腐熟剂DA3和DA4促进麦秸腐解的效果更佳,腐解率达36.5%~37.4%,较麦秸还田无腐熟剂处理(CFS)增加了5.1~6.0个百分点。与CFS处理相比,4种腐熟剂处理提高了麦秸还田后3周内田面水化学需氧量(COD)及氮磷含量,增加了水稻生长初期的水环境风险。其中,DA2、DA3和DA4这3种腐熟剂处理后3周内田面水环境风险相对较高,而DA1与CFS处理间水环境风险差异不显著。可见,稻田施用腐熟剂会加速麦秸腐解,同时会增加水稻生长初期的水环境风险,建议南方水网区水稻季谨慎施用腐熟剂。

辽宁省大豆地方品种的农场保护与可持续利用研究——以辽宁省开原市前耿王庄村为例

以辽宁省开原市前耿王庄村为例,通过查找文献、座谈访问、实地调查和数据分析等方式,揭示了大豆地方品种面临的主要挑战,提出了一系列的保护和利用对策,旨在促进辽宁省大豆地方品种的可持续利用、保护其遗传多样性,进而为地区农业的长期发展提供支持。

不同处理对油菜秸秆养分、纤维结构和硫苷含量的影响

【目的】采用物理(膨化)和微生物(黑曲霉、枯草芽孢杆菌)处理油菜秸秆,并分析发酵后的营养物质含量、纤维结构和硫代葡萄糖苷含量,旨在提高油菜秸秆作为粗饲料在反刍动物上的饲用价值。【方法】试验设计6个组,分别为:油菜秸秆(M组,即对照组)、对照加黑曲霉(MA组)、对照加枯草芽孢杆菌(MB组)、对照膨化(PM组)、对照膨化加黑曲霉(PMA组)、对照膨化加枯草芽孢杆菌(PMB组)。【结果】与M组(2.60%)相比,其他各组的粗蛋白质含量显著增加(P<0.05),分别为3.16%(MA组)、3.24%(MB组)、3.31%(PM组)、4.02%(PMA组)、3.73%(PMB组);与M组(83.4%)相比,其他各组的中性洗涤纤维(NDF)含量显著降低(P<0.05),分别为81.6%(MA组)、80.3%(MB组)、80.4%(PM组)、77.3%(PMA组)、78.3%(PMB组)。MA组的结晶度(27.0%vs 25.3%)和比表面积(1.22 m2/g vs 1.19 m2/g)显著高于M组(P<0.05),氢键作用力减弱,聚合度与其他各组无显著差异(P>0.05);与M组(0.49μmol/g)相比,其他各组硫代葡萄糖苷含量显著降低(P<0.05),PMA组(0.24μmol/g)和PMB组(0.22μmol/g)样品的硫代葡萄糖苷含量差异不显著,但显著低于其他各组(P<0.05)。【结论】通过物理和微生物处理油菜秸秆能通过破坏纤维结构降低NDF水平,并减少抗营养因子硫代葡萄糖苷含量,从而改善其在反刍动物上的饲用价值。

生态农业发展下的生态农场建设:沿革、进展与展望

我国生态农场建设对于生态农业的发展具有重要意义。本文回顾了国内外生态农业与生态农场概念和政策实践的发展轨迹,运用文献计量法分析国内外相关研究的进展与差异,并提出了针对我国生态农场建设的系统性建议。研究发现:1)虽然我国生态农业研究与实践起步较晚,但发展迅速,形成了集“概念-研究-实践-政策”于一体的生态农业发展体系;2)近30年,国内外关于生态农业和生态农场的研究热度呈指数上升趋势,但发表在中文期刊上的文献数量从2017年开始出现下降;3)从研究主题看,研究成果发表在国际期刊上的关于中国生态农业的研究与全球研究相比,均共同关注了“气候变化”和“生态风险”等议题,而国内期刊上的文献更多关注“生态农场”“家庭农场”“休闲农业”等具体政策实施对象;4)国内外关于生态农业的研究,在定量判定生态农业模式、生态农业措施之间及其与粮食产量之间作用关系、农场规模化与农场绩效表现关系、生态农业措施减缓和适应气候变化有效性等方面仍存在不足。基于此,本文提出在推动我国生态农场建设过程中应该:1)重视生态农场领域的理论研究和技术研发;2)加强生态农场建设的政策顶层设计和对政策执行的监督机制;3)注重生态农场建设的品牌建设和宣传,以提高公众对生态农场的认知。

基于文献计量的秸秆饲料化利用研究进展

为整体分析农作物秸秆饲料化利用研究进展,选取2002—2021年Web of Science核心合集数据库和CNKI中国学术文献网络出版总库中秸秆饲料化研究的相关文献,采用CiteSpace软件进行可视化展示,主要对秸秆饲料化利用领域的国内外研究力量、研究热点和研究前沿进行分析。结果表明,2002—2021年秸秆饲料化利用相关的中英文文献数量整体呈逐年上升态势,中国、美国、印度等国家研究体量较大;中英文发文量排名第一的科研机构分别是中国农业大学和印度农业研究理事会;中文主要发文作者间的合著关系由星型向网状结构过渡,英文主要发文作者间呈现星型、环型、树型、网状结构等多种合著关系;来自孔敬大学的Wanapat发文156篇,名列英文文献高产作者首位。秸秆饲料化利用领域中文文献研究热点为“乳酸菌”、“组合效应”、“青贮”、“发酵品质”和“生长性能”,研究前沿聚焦于反刍动物生产和生长性能、添加剂对青贮和微贮发酵品质的影响等方向。英文文献研究热点为“nutritive value”、“growth”、“rumen fermentation”、“dairy cow”和“degradation”,研究前沿聚焦于秸秆发酵和瘤胃发酵过程中微生物菌群的动态调节机制、添加剂对饲料养分利用率和动物能量代谢的综合影响等方面。上述研究结果可为秸秆饲料化利用领域学者凝练科学问题提供参考。

粉煤灰污染影响萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)种复合体空间分布的原因

为探讨粉煤灰污染影响萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)种复合体在灰湖、汀棠湖和凤鸣湖分布的生态学机制,本文研究了曝气自来水(对照)、20%、40%、60%、80%和100%的澄清灰湖水对采自三湖泊中的轮虫姐妹种Ⅰ和汀棠湖中的轮虫姐妹种Ⅱ的种群增长率、混交雌体数/非混交雌体数、携卵雌体数/不携卵雌体数和休眠卵产量的影响.结果显示,无论实验用水中的澄清灰湖水含量如何,来自三湖泊的轮虫姐妹种Ⅰ均具有较高的种群增长率(0.52～0.85 d-1)和休眠卵产量(1.60～12.11 ind./(4 d.5 ml)),这为轮虫的扩散、种群的建立和种群间的基因交流提供了可能.汀棠湖轮虫姐妹种Ⅱ种群中的混交雌体数/非混交雌体数和休眠卵产量均极低,对照组中的混交雌体数/非混交雌体数和休眠卵产量均为0,这是存在于汀棠湖和凤鸣湖中的轮虫姐妹种Ⅱ无法通过扩散而出现在灰湖中的主要原因.澄清灰湖水的含量仅对汀棠湖中两轮虫姐妹种的种群增长率具有显著的影响.各浓度的澄清灰湖水使轮虫姐妹种Ⅰ的种群增长率显著高于对照组,60%、80%和100%的澄清灰湖水使轮虫姐妹种Ⅱ的种群增长率显著高于对照组,这表明粉煤灰污染导致已报道的相关水体中轮虫种群密度的下降并非由于其中所含的污染物(较高浓度的碱性氧化物、硫化物和金属元素等)和水体pH值的改变等对轮虫的直接毒性作用.

农作物秸秆木质纤维素生物降解酶及降解菌的研究进展

作为农业副产品,农作物秸秆是一种重要的可再生资源。研究表明,农作物秸秆的主要成分是木质纤维素,而某些细菌和真菌生产的酶具有较好的生物化学性质,可用于木质纤维素的降解。本研究阐述了木质纤维素降解酶的种类和降解机理,综述了水稻秸秆、小麦秸秆和玉米秸秆的降解微生物种类。同时,本研究分析了当前单一菌株和复合菌系的在商业化利用上的不足,展望了未来的发展方向。本研究将为筛选新型优质木质纤维素降解菌和开发纤维素降解菌用于农业秸秆的资源化利用提供依据。

水环境中微塑料的来源分布及对鱼类的生态毒性效应

自20世纪初人类发明塑料以来,全球塑料产量在接下来的100年里呈爆发式增长。2018年,全球塑料产量已达3.59×10^(8)t^([1])。由于过度消耗和管理不善,塑料垃圾已成为严重的环境问题。

基于田间试验的秸秆还田化肥替减潜力综合分析

秸秆含有丰富的营养元素,秸秆还田是实现化肥减量的重要途径。中国不同农区种植制度及土壤养分供应条件相差较大,秸秆还田化肥替减率存在差异,为明确不同种植制度及土壤养分条件下秸秆还田化肥替代率,该研究以水稻、小麦、玉米、油菜4种主要大田作物为研究对象,基于2000-2021年“中国知网(CNKI)”公开发表的文献数据和2013-2021年湖北省32个秸秆还田田间试验数据,对田间生产条件下主要农作物秸秆还田化肥替减氮、磷、钾肥比例进行计算,评估区域尺度的秸秆还田化肥节本潜力。结果表明,4种作物秸秆还田平均可替减氮肥12.2%、磷肥23.9%、钾肥43.5%。不同作物秸秆还田氮、磷、钾肥替减率差异均不显著(P>0.05)。不同轮作制度下,水旱轮作体系(水稻单作和稻油轮作)氮、磷肥替减率较旱地轮作体系(麦玉轮作和玉米单作)分别高出5.0~12.9、18.0~24.8个百分点。此外,土壤养分供应能力是影响秸秆还田化肥替减潜力的重要因素。养分供应能力较低的土壤秸秆还田磷、钾肥可替减率较养分供应能力高的土壤则分别高出9.1~11.5、6.2~14.2个百分点。基于2020年各农作物种植面积和化肥消费量,中国水稻、小麦、玉米、油菜季秸秆还田可减施氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)肥分别为239.48×104、227.73×104、451.98×104t,占当前氮、磷、钾肥消费量的12.6%、25.0%、48.5%,化肥节本可达到478.98亿元/a。研究结果为中国主要农作物化肥减施增效提供理论依据和数据支撑。

两小型浅水湖泊水体叶绿素a浓度的季节变化及与理化因子和生物因子的关系

为探讨非生物因子和生物因子对水体叶绿素a(Chl.a)浓度变动的相对重要性,对芜湖市内的汀棠湖(每半月1次)和镜湖(每4天或7天1次)进行高频采样,分析理化因子及浮游动物密度与Chl.a浓度间的关系.结果表明,从全年来看,2个湖泊的Chl.a浓度均与水温和透明度间分别呈现显著的正相关性和负相关性,与浮游动物密度均无显著相关性;镜湖Chl.a浓度随着总磷浓度和氮磷比的增加分别呈上升和降低趋势.从季节来看,冬季两湖中的Chl.a浓度最低,轮虫密度与此阶段镜湖中藻类Chl.a总浓度和小型藻类的Chl.a浓度间均呈显著负相关,且其对上述两类Chl.a浓度变动的影响程度最大,表明轮虫对藻类的牧食效应降低了冬季镜湖中的Chl.a浓度.从各环境因子对Chl.a浓度变动影响的相对权重来看,除了冬季的镜湖外,2个湖泊中的两类Chl.a浓度均与透明度的关系最密切,且均随着透明度的上升而降低,暗示了透明度可作为预测小型封闭性浅水湖泊中Chl.a浓度的简便指标.

营养状态指数在长江下游小型浅水湖泊富营养化水平评价中的局限及改进建议

基于多个环境变量、以等权或者加权平均法获得的综合营养状态指数(Carlson指数:TSIc;修正后的Carlson指数:TSImc;综合营养状态指数:TLIc;湖库营养状态指数:EIc)得分是当前评价湖泊营养水平的主要依据,其值计算时先要获得基于单个环境变量的营养状态指数分值。若基于总氮(TN)、总磷(TP)和透明度(SD)等的单个理化指标与基于叶绿素a(Chl.a)的营养状态指数得分间存在显著差异,表明依据理化指标的评估结果低估或者高估湖泊的实际营养水平。长江下游分布大量的小型浅水富营养化湖泊,但基于理化指标的评估结果是否会误判湖泊的实际富营养化水平的研究很少。本研究以长江下游的14个浅水富营养化湖泊为对象,于20192020年按照季度采集水样并测定水环境因子,分析基于理化指标和基于Chl.a的各营养状态指数(TSI、TSIm、TLI和EI)得分间的差异。结果表明,基于SD的TSI、TSIm、TLI和EI的年均得分均显著高于基于Chl.a的相应营养状态指数的年均值;除TSI(TP)vs.TSI(Chl.a)外,基于TP与基于Chl.a的其他营养指数的年均得分间均有显著性差异;仅TLI(TN)与TLI(Chl.a)的年均得分间无显著性差异。这表明,除TSI(TP)和TLI(TN)外,基于理化指标与基于Chl.a的其他营养状态指数的评估结果间均不能相互匹配。针对基于理化指标的营养状态指数在长江下游小型湖泊富营养化水平评估中的问题,提出如下改进建议:1)依据lnSD-lnChl.a-lnTP间的回归关系重构了营养状态指数(TSIr、TSImr和TLIr)方程,结合基于单个理化指标与基于Chl.a的各指数得分间的匹配性、基于多个环境变量的综合营养状态指数TSIrc、TSImrc和TLIrc得分间的差异性及其与水体实测Chl.a浓度对应的营养状态指数赋分区间的一致性,建议在长江下游小型浅水湖泊的富营养化水平评估中使用TSImr和TLIr指数;2)以加权平均法计算综合营养状态指数TLIrc得分时,发现基于理化指标实测值的归一化相关权重(W j1)与基于直接引用文献数据的相关权重(W j2)的TLIrc得分间无显著差异。从简便性角度出发,建议直接以W j2计算TLIrc指数得分。

机械化回收与再利用技术,推动地膜清洁生产

地膜的应用为节约用水、提高农作物产量、病虫草害防治等带来了革命性突破。中国地膜技术开发和覆盖地膜的使用始于20世纪70年代，虽然比发达国家迟了20年，但发展速度很快，目前地膜覆盖面积已居世界第1位。大量的废旧地膜产生的“白色污染”如何解决？让我们来看看目前地膜回收及再利用技术都有哪些!

油菜及其秸秆在肉羊瘤胃降解率的研究

文章旨在通过分析油菜及其秸秆的营养成分和在羊瘤胃中的降解特性,为油菜作为反刍动物饲草资源提供营养参数。试验采用尼龙袋法,用9只装有永久瘤胃瘘管的湖羊测定全株油菜和油菜秸秆在6、12、24、48、72和96 h时的瘤胃降解率。结果表明:全株油菜的粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)含量明显高于油菜秸秆;油菜及其秸秆的干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和CP的降解率分别在24.62%~47.90%及12.14%~29.12%、7.43%~19.92%及6.05%~18.70%、3.70%~9.59%及3.74%~9.96%、18.48%~44.87%及4.29%~10.88%;全株油菜在任意时间点的DM和CP降解率,及其DM和CP的快速降解部分、慢速降解部分和有效降解率均显著高于油菜秸秆(P<0.05),而NDF与ADF的降解参数无显著差异(P>0.05)。结论:全株油菜和油菜秸秆在瘤胃中的降解率均较低,相比之下,全株油菜更易被羊瘤胃消化。

甘肃省中东部农户地膜应用及回收现状

为了解甘肃省中东部地区农户地膜应用、回收状况及其主要影响因素,于2019年3月26日—4月1日采用手机问卷方式,在甘肃中东部开展了地膜应用及回收情况调查。结果显示:调查区域主要种植有玉米、小麦、蔬菜和马铃薯等作物覆膜面积占种植面积的73.2%;种植不同作物的调查农户中,99.3%玉米种植户采用覆膜技术,28.5%、77.1%、57.9%和52.1%种植户分别对小麦、蔬菜、马铃薯和其他作物采用覆膜技术;甘肃省中东部地区地膜回收方式主要为人工捡拾,占调查对象的89.3%;回收残膜的农户中47.7%的农户将残膜交给回收网点,28.3%在地头焚烧,13.8%将其堆放田间,7.9%进行填埋处理,还有2.2%采取其他方式处理;调查作物的地膜回收作业率均在80.0%以上,其中蔬菜高达99.3%;按照人工回收作业的地膜离田率为80%和90%分别估算,2018年甘肃省中东部地区地膜回收率达74.2%和83.5%,其中蔬菜上地膜回收情况最好,分别为79.4%和89.4%。目前甘肃省中东部地区地膜回收工作仍存在回收难度大、回收机械化强度不够、回收地膜处置不当,政府支持力度不够等问题。政府和相关部门应加大地膜新国家标准宣传及执行力度,制定相关扶持和奖励机制,提高地膜回收的机械化程度,快速推动农膜回收及资源化利用工作,为合理应用地膜及农膜污染防控提供数据支撑。此外,手机调查地膜应用及回收系统的启用,能快速有效地获得一手数据,为未来全面快速获取中国地膜应用回收的基础数据提供借鉴。

污灌区稻田汞污染特征及健康风险评价

选择天津北排污河灌区作为研究区域,调查了土壤和水稻总汞和甲基汞的含量及分布特征,评估污灌区稻米食用汞暴露风险,并对污灌区土壤-稻米甲基汞的影响因素进行了初步分析.结果表明,1.调查的29个污灌区稻田,土壤总汞含量为（367.04±129.36）μg/kg,显著高于区域土壤Hg背景值73μg/kg,甲基汞含量为（0.87±0.77）μg/kg;水稻各部位总汞含量依次为稻叶〉稻根〉稻茎〉稻米,稻米总汞含量为（12.80±5.14）μg/kg,甲基汞含量依次为稻米〉稻根〉稻茎〉稻叶,稻米对甲基汞具有很强的富集能力,甲基汞含量为（2.09±1.20）μg/kg,甲基化率均值超过10%.污灌区稻米总汞每周摄入量为0.068-1.25μg/（kg·bw）,甲基汞每周摄入量为0.0095-0.49μg/（kg·bw）,污灌区稻米总汞及甲基汞暴露对居民健康风险总体仍在安全阈值内,但个别汞污染较严重地块甲基汞暴露风险值得高度关注.土壤甲基汞含量仅与土壤总汞含量及黏粒含量的相关性达到显著性水平,稻米甲基汞含量与土壤总汞含量、土壤甲基汞含量、稻米总汞含量及黏粒含量的相关性达到显著性水平.

山东寿光设施菜地土壤-农产品邻苯二甲酸酯(PAEs)污染特征调查

为探究寿光设施菜地PAEs污染分布特征及在农产品中的富集状况,采集了寿光某镇0~8年棚龄共16个大棚的设施菜地土壤和农产品,采用加速溶剂萃取-高效液相色谱串联质谱技术(LC-MS/MS),对土壤-农产品(黄瓜)中PAEs含量进行了分析,结果显示:在调查的大棚中,土壤中6种优先控制的PAEs总量(∑PAEs)范围为0.453~1.615 mg·kg^(-1),均值±标准差为1.197±0.361mg·kg^(-1)。以邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸正二丁酯(DBP)为主,其中DEHP占∑PAEs含量的45%~77%,DBP占17%~44%。参照美国优先控制PAEs化合物的控制标准,100%的土壤样品DBP含量超过控制标准,52%的土壤样品DMP含量超过控制标准,表明调查设施菜地土壤已存在一定程度PAEs污染风险。随着种植年限(棚龄)的增长,土壤∑PAEs并非呈现线性增长态势,5年棚龄的大棚土壤∑PAEs含量最高,5年后含量稍许下降,变化比较平稳。∑PAEs与DBP、DEHP、有机质、CEC含量之间存在显著的正相关,与p H之间存在显著的负相关性。调查的农产品(黄瓜)中∑PAEs含量为0.42~1.62 mg·kg^(-1),平均为1.09 mg·kg^(-1),平均富集系数为1.02,以DEHP和DBP为主,两者合计共占PAEs总量的53%~97%。调查的农产品中PAEs含量及各组分含量均低于美国和欧洲的建议摄入标准。

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。

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。

美国加利福尼亚州农业面源污染防控的实现及启示

美国加利福尼亚州1968年发布的《水质管制法》没有豁免农业排放,而建立在此基础上的联邦法律《清洁水法》豁免农业面源污染排放。21世纪初加利福尼亚州开始践行《灌溉土地管制计划》防控农业面源污染,并配套以其他州所不具备的执法支持,加利福尼亚州在美国农业面源污染防治的立法、执行、管理等方面具有权威性和代表性。本文介绍了加利福尼亚州的自然及农业生产概况和加利福尼亚州农业面源污染防控的管理机构及其职责、组织方式、运转方式、保障措施和面临的挑战,即一个团队理念上的最佳管理措施的实施。对中国,尤其是流域/省域的农业面源污染防控的实施提出建议:建立实时可靠的监测体系和评估体系;建立涵盖多学科领域的专职农业面源污染防控组织;提升农业面源污染防控的法规建设和执法保障;加强农业面源污染防控的过程管理并兼顾技术与工程措施;加强农业面源污染防控的全民参与度和社会责任感。

土壤微塑料和农药污染及其对土壤动物毒性效应的研究进展

微塑料和农药可能会在土壤中长期共存,塑料制品的种类和结构差异导致其对化学污染物有不同的亲和力和吸附行为。因此,微塑料可作为农药的载体,与农药形成复合污染,对生物体产生联合毒性效应,进而对食物链乃至人类产生健康危害。本文归纳了微塑料和农药对土壤环境的影响,阐述微塑料吸附农药的机理与研究现状,分析了微塑料和农药对土壤动物的联合毒性效应,指出当前研究存在的问题并对未来研究方向进行展望,为未来研究微塑料与农药在土壤中的环境行为提供重要参考。