中国部分地区粮食中高氯酸盐的污染水平与暴露评估

高氯酸盐作为一种持久性新污染物,在环境和食品中存在,可能会对人体健康造成威胁.但目前中国粮食样品中高氯酸盐污染的研究有限,本研究从我国粮食主产区13个省份采集了271份粮食样品,包括稻谷样品88份,小麦样品83份,玉米样品100份,分析了这些样本中的高氯酸盐污染水平.结果表明稻谷中高氯酸盐浓度范围从未检出到66.41 ng·^g(−1),小麦中浓度范围为1.90—108.71 ng·^g(−1),玉米中浓度范围为0.31—45.52 ng·^g(−1).根据测得的高氯酸盐浓度,计算估计每日摄入量(EDI)和危害商(HQ),以评估人体通过食用大米、小麦和玉米接触高氯酸盐的潜在健康风险.大米、小麦和玉米的HQ值均小于1,说明食用这3种主食不会造成潜在的健康风险.然而,考虑到高氯酸盐的多种暴露途径,外加粮食的加工过程也可能会增加高氯酸盐污染,因此通过粮食摄入高氯酸盐对人体造成的暴露风险仍应当引起关注.

我国主要粮食产区土壤有效态钙镁硫的变化特征及其对作物产量的影响

中量元素钙、镁、硫对农业生产的作用日益突出,研究土壤有效态钙镁硫的变化特征及其对作物产量的影响,可为全国和区域尺度耕地土壤中量元素管理和合理施肥提供理论依据。基于覆盖全国697个耕地质量监测点的监测数据,对比分析2016和2021年全国及六大粮食产区(东北区、华北区、西北区、西南区、长江流域和华南区)的土壤有效态钙镁硫含量的变化特征及其对主要粮食作物产量的影响。与2016年相比,2021年697个监测点的土壤交换性钙和交换性镁平均含量变化不显著,有效硫平均含量显著下降了27.3%,全国交换性钙、交换性镁和有效硫主要与土壤pH和有机质(OM)相关。六大粮食产区土壤有效态钙镁硫含量的年际变化特征有所不同。与2016年相比,2021年东北区交换性钙和镁含量分别显著增加了25.5%和52.4%,主要与pH相关;有效硫含量显著下降了47.8%,主要与速效钾相关。华北区交换性钙含量显著下降了11.8%,主要与pH相关。西北区交换性钙、镁和有效硫含量分别显著下降了64.0%、54.0%和30.4%,钙主要与总钾相关,镁主要与全磷相关,硫与土壤其他理化性质不存在显著相关。西南区有效硫含量显著下降了30.0%,主要与pH和OM相关。长江流域交换性镁和有效硫含量分别显著下降了52.0%和15.7%,主要与pH和OM相关。华南区3种有效态中量元素含量变化不显著,三者主要与pH和OM相关。在全国尺度下,水稻产量与土壤交换性钙和镁含量呈显著正相关,玉米产量与交换性镁和有效硫含量呈显著正相关,小麦产量则与3种中量元素不存在显著相关性;当pH≤7.0时,小麦产量与交换性钙和镁含量呈显著正相关,当pH>7.0时则不存在显著相关性;无论土壤呈酸性还是碱性,小麦产量均与有效硫含量不存在显著相关性。综上,2016—2021年的5年间,我国耕地土壤交换性钙、镁含量变化不显著,有效硫含量显著降低,这些中量元素主要与土壤pH和OM相关。六大粮食产区中量元素含量变化特征和影响因素及其对主要粮食作物产量的影响存在较大差异,针对性施用中量元素肥料有助于提升区域粮食产量。

水分与秸秆处理对玉米苗期素质及产量的影响

为了缓解因气候变化产生的播种期干旱对夏玉米幼苗发育的不利影响,以‘郑单958’为试验材料,在河南省许昌市灌溉试验站,采用不同底墒条件和麦茬处理方式,研究不同处理组合对播种层土壤水分和玉米苗期生长发育的差异。结果表明:土壤含水量随着土层的变深而增大,表现为偏湿平茬>正常平茬>偏湿除茬>偏干平茬>正常除茬>偏干除茬。SPAD值、光合速率及产量变化趋势一致,均表现为正常平茬>偏湿平茬>偏湿除茬>正常除茬>偏干平茬>偏干除茬。因此,平茬相比除茬可以更好地改善土壤水分环境,提高玉米的出苗率、光合速率和产量,可以在生产中进行广泛推广应用。

2种秸秆与全株构树混贮发酵品质及瘤胃体外产气特性

本研究旨在探索新疆地区主要作物秸秆与全株构树(Broussonetia papyrifera L.)的混合青贮发酵特性,为提高秸秆资源利用效率、改善构树发酵品质提供理论依据。试验共设7个处理,分别为CK组(100%全株构树青贮),C_(1)组[90%全株构树+10%玉米(Zea mays L.)秸秆],C_(2)组(70%全株构树+30%玉米秸秆),C_(3)组(50%全株构树+50%玉米秸秆),W 1组[90%全株构树+10%小麦(Triticum aestivum L.)秸秆],W 2组(70%全株构树+30%小麦秸秆),W 3组(50%全株构树+50%小麦秸秆)。测定自然发酵90天发酵前后各处理组的营养成分、发酵品质、微生物数量,并进行瘤胃体外产气试验。结果表明:与CK组相比,混合发酵中的粗蛋白含量、pH值、氨态氮含量和霉菌数量均显著降低(P<0.05),乳酸菌数量、乳酸含量均显著升高(P<0.05);混合青贮的有机物消化率、代谢能均显著低于CK组(P<0.05)。综上,全株构树与玉米、小麦秸秆混合青贮(1∶1)可显著改善青贮发酵品质。

秸秆还田及蚯蚓活动对小麦-玉米轮作下土壤水分运移的影响

为探讨关中平原小麦-玉米水分高效利用的栽培技术方式,采用田间定点观测方法,研究秸秆还田+接种蚯蚓处理对土壤含水量的影响。设置CK(对照)、S_(1)(秸秆还田3000 kg·hm^(-2))、S_(2)(秸秆还田6000 kg·hm^(-2))、E(接种蚯蚓)、S_(1)E(秸秆还田3000 kg·hm^(-2)+接种蚯蚓)、S_(2)E(秸秆还田6000 kg·hm^(-2)+接种蚯蚓)共6个处理。结果表明:各处理较CK处理均提高了土壤含水量,S_(1)、S_(2)、E、S_(1)E、S_(2)E处理下土壤含水量分别增加0.21%~27.47%、0.43%~32.85%、1.00%~15.53%、3.25%~36.52%、2.97%~51.24%。CK、S_(1)、S_(2)、E、S_(1)E、S_(2)E处理下土壤含水量分别为15.51%、17.14%、17.66%、16.33%、17.94%、18.91%;S_(2)E处理土壤蓄水保水效果最佳,S_(2)、S_(1)处理次之,E处理效果最差。由小麦扬花期、收获期到玉米抽雄期、收获期,不同处理下0~100 cm土壤含水量整体呈增长趋势,最大均值在玉米收获期(20.60%),最小均值在玉米抽雄期(8.63%)。相比于CK处理,其余处理均扩大了高含水区范围,且接种蚯蚓处理下土壤高含水区范围大于未接种蚯蚓处理。对小麦-玉米生长期土壤含水量影响因素相关分析结果显示,土壤含水量与>0.25 mm的大团聚体、SOC含量、TN含量呈显著正相关关系(P<0.05),与0.053~0.25 mm、<0.053 mm的土壤团聚体、pH值、毛管孔隙呈显著负相关关系(P<0.05)。可见,秸秆还田与蚯蚓活动有利于增加土壤含水量,扩大深层高含水区,提高土壤蓄水能力,进而提高降水利用效率。

“一带一路”视角下我国与陆路邻国粮食贸易的比较优势与紧密度分析

近年来,受国际地缘政治局势的影响,国际粮食价格波动屡创新高,美国小麦期货价格甚至创下1363.50美分/蒲式耳的10年新高。作为全球主要的农产品出口国,俄罗斯小麦和乌克兰大麦、玉米、葵花籽等出口受到严重的影响。当前,国内粮油农产品进口量不断增长,且进口高度集中于少数几个全球粮食主产国,国内粮食供应越来越受到全球粮食产量和国际局势的影响。因此,借助“一带一路”倡议,加强与周边陆路邻国粮食贸易对我国粮食供应安全具有至关重要的作用。

青岛市小麦玉米周年生产保护性耕作技术发展现状及建议

保护性耕作技术是提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术,其以保护生态环境、促进农田可持续利用和节本增效为目标,以秸秆覆盖、留茬或残茬覆盖等为主要技术手段,实施免(少)耕、深松等技术。回顾了青岛市保护性耕作技术发展历程,介绍了青岛市保护性耕作发展现状及成效,针对发展过程中存在问题,提出了推进青岛市保护性耕作技术发展的措施与建议。

复合益生菌固态发酵脱除小麦和玉米中呕吐毒素的效果研究

为获得高效脱除小麦和玉米中呕吐毒素(DON)的复合益生菌组合,验证其固态发酵的脱毒效果,用高效液相色谱法对筛选出的菌体脱除、吸附、降解DON的含量进行测定。结果表明,在液态基质中,戊糖片球菌、酿酒酵母和植物乳杆菌脱除DON效果最好,且脱毒率随反应时间增加而增大,24 h单菌脱毒率最高分别达79.62%、62.22%和82.75%。对不同处理液中DON含量测定,可知3株菌对DON的脱除均以吸附作用为主,且DON解吸附率低于15%。在复合菌固态发酵体系中,戊糖片球菌、酿酒酵母和植物乳杆菌的接种量分别为1×10~6、1×10~7和1×10~8 CFU/g时,对DON污染小麦的脱毒率最高,可达79.49%;当接种量分别为1×10~6、1×10~8和1×10~7 CFU/g时,对DON和玉米赤霉烯酮联合污染玉米的脱毒率最高分别达61.54%和78.15%。此外,三株菌联合固态发酵可提高毒素污染小麦和玉米的粗蛋白质、降低粗纤维含量。在液态基质和固态发酵体系中确定了可高效脱除DON的益生菌组合并初步探明其脱毒机制,为真菌毒素污染谷物固态发酵脱毒提供了一定理论及应用基础。

玉米和小麦在AA肉鸡和黄羽肉鸡中的能值及养分代谢率评定

试验旨在比较玉米和小麦在AA肉鸡和黄羽肉鸡中的代谢能值及营养物质的表观代谢率,为玉米和小麦饲粮在家禽养殖生产上的应用提供理论基础。试验通过选择同日龄和相近体重的AA肉鸡和黄羽肉鸡分别进行两个代谢试验。同日龄试验:AA肉鸡和黄羽肉鸡在18日龄时分别各选择96羽,共192羽,AA肉鸡和黄羽肉鸡均随机分为玉米日粮和小麦日粮2个处理组,每个处理组8个重复,每个重复6羽。同体重试验;在试验鸡体重均达到600 g左右时分别在AA肉鸡和黄羽肉鸡中各选择96羽,试验设计分组与同日龄试验一致。试验结果表明,玉米在AA肉鸡中的表观代谢能(AME)、氮校正表观代谢能(AMEn)、粗蛋白和粗脂肪的表观代谢率显著高于同体重的黄羽肉鸡(P<0.05),与同日龄黄羽肉鸡相比没有显著差异;小麦在AA肉鸡中的AME、AMEn、粗蛋白和粗脂肪的表观消化率与同日龄和同体重的黄羽肉鸡相比均有提高,其中AME差异显著(P<0.05);AA肉鸡和黄羽肉鸡对玉米和小麦中淀粉的表观消化率没有显著差异(P>0.05)。综上所述,玉米在AA肉鸡中的能值和养分代谢率高于同体重黄羽肉鸡,小麦在AA肉鸡中的能值和养分表观代谢率高于同日龄和同体重的黄羽肉鸡。

麦-玉耕作秸秆混土还田模式下离散元参数标定

麦-玉一年两熟的江淮、黄淮地区秸秆混土还田保护性耕作模式,麦秸秆-土壤混合的种床缺乏准确的物料相互接触参数,阻碍了机械化玉米精密播种过程中关键部件、种粒、肥料与混合种床相互作用研究,进而制约了机具优化与改进。采用物理与EDEM离散元方法结合研究非连续体麦秸秆-土壤混合物之间相互作用,选用Bonding V2黏结模型搭建柔性麦秸秆段“元颗粒”,选取Hertz-Mindlin with JKR模型对一定湿度的土壤进行参数标定。首先,以圆桶提升麦秸秆和土壤种床混合物堆积角为响应值,采用Plackett-Burman筛选试验和最陡爬坡试验分别对显著影响因素从大到小排序和缩近最佳取值范围。利用Box-Behnken试验构建了显著影响因素与堆积角二阶回归模型,对显著因素交互项进行响应曲面分析,利用Design-Expert软件优化模型并以实测堆积角39.94°为目标响应值,计算得土壤JKR表面能0.500、土壤-秸秆动摩擦系数0.065 8、土壤-秸秆JKR表面能0.262及土壤-土壤动摩擦系数0.155,仿真验证误差1.08%,表明标定的接触模型参数可靠。该研究可为麦-玉保护性耕作模型下混合种床与机具精密播种相互作用研究提供参考和理论依据。

改进整数线性规划法的农机配备研究

山东省小麦玉米规模化轮作生产下机械效能未充分发挥,存在动力机械与机具配套比低、农机动力与资金浪费问题,主流的整数线性规划农机配备法不适配山东省中小型农业新型经营主体。在对小麦玉米周年轮作全程机械化技术模式调研后,对小面积耕作时农机配备模型采用增设租赁农机服务进行改进。通过验证计算,模型优化后年成本为47 922元,相比未优化前模型成本210 392元下降77.22%;农业机械的配备量下降63.63%。

冠县小麦—玉米一年两作双高产栽培技术

根据冠县的气候特点及农业种植现状,总结了小麦—玉米一年两作双高产栽培技术,包括整地、品种选择、种子处理、播种、测土配方施肥、田间管理、病虫害防治、肥水管理、适时收获等方面的内容,以期为农业种植公司、农业种植大户及家庭农场等大规模种植主体提供参考。

2023年泰安市冬小麦、夏玉米生长气象条件分析

[目的]研究气象条件对冬小麦、夏玉米生长的适宜性。[方法]对山东省泰安市2023年各月份全市气象条件(降水量、平均气温、日照时数)和冬小麦、夏玉米生长周期进行回顾性分析。[结果]2023年度泰安市降水较正常略偏多,气温偏高,日照偏多,期间或有不利气象条件影响,但整体较为适宜冬小麦及夏玉米的生长发育,且利于产量及品质的提升。[结论]研究结果为泰安市冬小麦、夏玉米的科学生产提供了参考。

玉米淀粉-卵白蛋白复合物替代小麦粉对纸杯蛋糕品质和消化特性的影响

为满足消费者对烘焙食品慢消化、低糖等需求,用玉米淀粉-卵白蛋白复合物(corn starch-ovalbumin complex,CSOVA)替代0%、25%、50%、75%和100%(w/w)的小麦粉,用零卡糖代替传统蔗糖生产纸杯蛋糕,对蛋糕质地、感官属性和消化速率进行了评估。结果表明,用CSOVA替代小麦粉获得了更好的蛋糕品质,纸杯蛋糕的比容从2.69 cm^(3)/g增加到3.79 cm^(3)/g,硬度从63.35 g降低到39.56 g,添加CSOVA后的纸杯蛋糕更加柔软蓬松。同时,CSOVA的加入可延缓纸杯蛋糕的老化速率,降低水分损失率。CSOVA替代小麦粉后,纸杯蛋糕的快速消化淀粉(rapidly digestible starch,RDS)含量降低,抗性淀粉(resistant starch,RS)含量增加。同时,CSOVA的加入强化了纸杯蛋糕的蛋白质含量,拓宽了CSOVA的应用市场。

小麦玉米轮作机械化技术应用

小麦-玉米轮作机械化技术的核心在于通过农机化操作优化作物的种植、管理、收获等各个环节,确保在不同季节和作物生长周期中,各项农业活动能够高效衔接,减少劳动强度,提高作业精度和时效性。此技术不仅关注单一作物的高产栽培,更强调作物间的互补与综合平衡,以达到增产增效的目标。通过合理安排播期、选择适宜的作物品种、精准施肥灌溉以及有效的病虫害防控等措施,最大化地利用自然资源,如光、热、水资源,同时减少对环境的影响。在阐述小麦玉米轮作农机化技术应用重要意义的基础上,分析了小麦玉米轮作农机化技术应用存在的问题,最后对小麦玉米轮作机械化技术优化提出了建议。

小麦和玉米秸秆全量还田替代化肥潜力测算

山东省是我国粮食主产区,测算其主要粮食作物小麦和玉米秸秆氮磷钾养分资源量及全量还田利用潜力,可以为山东省小麦和玉米秸秆养分资源合理利用和秸秆还田条件下化肥配施提供科学参考依据。基于2019—2021年山东省统计年鉴数据和文献资料,对山东省各地级市小麦和玉米的播种面积、秸秆产量、秸秆氮磷钾养分资源量和秸秆全量还田的化肥替代潜力进行测算。结果表明:2019—2021年山东省小麦、玉米年均播种面积分别为397.67、387.15万hm^(2),秸秆年均总产量分别为3 465.43、3 165.80万t;小麦秸秆氮磷钾养分资源总量年均分别为11.29、3.94、39.21万t,玉米秸秆氮磷钾养分资源总量年均分别为15.74、7.94、38.16万t;小麦秸秆全量还田当季平均可替代氮肥量为28.38 kg/hm^(2)、平均可替代磷肥量为9.90 kg/hm^(2)、平均可替代钾肥量为98.59 kg/hm^(2),玉米秸秆全量还田当季平均可替代氮肥量为40.65 kg/hm^(2)、平均可替代磷肥量为20.51 kg/hm^(2)、平均可替代钾肥量为98.57 kg/hm^(2)。山东省小麦、玉米秸秆养分资源量较大,合理充分利用秸秆养分资源是实现化肥减施的重要途径。

蒲城县小麦与玉米病虫害防控植保贡献率测算试验

为科学评估蒲城县小麦、玉米生产中植物保护工作的贡献而设计试验,设置严格防治区、统防统治区、农户自防区和空白对照区,采用对角线5点取样调查的方法,在小麦返青期杂草化学除草后和灌浆期调查病虫草害发生情况,在玉米整个生育期调查病虫草害发生情况;在小麦、玉米成熟期进行理论测产和实际测产,测算不同防治水平下的亩产量、挽回损失、植保贡献率等,根据取样代表面积在全县种植面积占比计算县域植保贡献率。结果表明,植保工作可有效控制小麦、玉米病虫草害的发生,通过防治小麦、玉米病虫害发生种类和程度均明显减轻;通过计算得出蒲城县小麦生产中植保贡献率为20.56%;玉米生产中植保贡献率为23.5%。

自然灾害对中国粮食市场供需的影响

为把握中国粮食市场供需形势,探究自然灾害对粮食产量冲击影响及内在机制,该文借助中国农业产业模型进行模拟分析。结果表明:①稻谷、小麦市场供需呈下滑态势,稻谷净进口增长,小麦净进口下滑;玉米供需总体保持增长,净进口维持在较高水平;粮食自给率总体高位运行,2035年稻谷、小麦、玉米自给率分别达到99.05%、98.65%和92.34%。②自然灾害不利于粮食生产和消费,推动净进口增加;随着自然灾害不断增强,粮食市场所受影响加深,粮食自给率下降;水灾对粮食市场供需影响更大,旱灾影响相对较小;自然灾害成灾率每提高1个百分点,稻谷、小麦和玉米自给率较基准水平下降0.16个百分点、0.38个百分点和0.33个百分点。建议坚持以自给为主、夯实国内粮食供给保障基础,推动多元合作、巩固拓展国际粮食供应链,强化监测预警、持续提升粮食安全风险管控能力,多渠道打好组合拳,强化粮食安全韧性和应对自然灾害等风险挑战能力。

郭予元院士在创建中国主要粮棉作物多病虫复合群体综合防治技术体系上的学术贡献——纪念郭予元院士诞辰90周年

本文回顾了郭予元院士在20世纪80-90年代对中国主要粮棉作物多病虫复合群体综合防治技术体系研究与实践中的重要工作,包括组建粮棉作物多病虫复合群体综合防治技术体系的创新性思路、创建主要粮棉作物多病虫复合群体综合防治技术体系,以及对21世纪我国粮棉作物多病虫复合群体综合防治技术体系提出的发展前景和目标等,其中粮棉作物多病虫复合群体综合防治技术体系实施后取得了显著成效。郭予元院士在我国主要粮棉多病虫复合群体综合防治领域的相关学术思想及贡献,对我国农作物病虫害综合防治、可持续治理、绿色防控策略制定以及植物保护学科的发展产生了深远的影响,为我国实现农作物生物灾害可持续控制做出了重要贡献。

引黄灌区夏玉米-冬小麦连作实时灌溉制度研究

为研究夏玉米-冬小麦连作模式下的节水灌溉制度,针对现有实时灌溉预报忽略了实际生产中复种连作的问题,统筹考虑复种连作时上下季作物生育期间隔时段内土壤水分的收支变化,建立了作物连作的实时灌溉预报模型,以三刘寨引黄灌区2014-2017年夏玉米-冬小麦连作为例进行模型的应用。结果表明:与传统灌溉制度相比,采用该模型所确定的实时灌溉制度其灌溉定额年均减少20.4%,灌区的灌溉用水量年均节省1470万m3,各年度夏玉米-冬小麦总产量分别增加2.4%、2.2%、0.8%,各年度水分利用效率分别提升13.6%、12.3%、18.3%。