我国设施生态农业主要模式及配套技术的研究与实践

设施生态农业是指在设施种植和设施养殖中采用清洁、绿色、健康生产方式,以提高资源利用效率、农产品产量与质量、环境效益为目标的生态农业模式。2002年农业部重点推广的设施生态农业模式主要有两大类:一类是种养沼三结合的“四位一体”生态模式,从最初以农户为单位的单体日光温室到以村庄为单位的种养结合生态温室群模式,拓展到在一个大区域内将大型猪场的粪污进行工业化沼气并网发电,沼液通过管道输送到农田来减少化肥施用和改良土壤的宏观生态农业模式,相关的结构配置、配套的种养殖技术和装备也在不断研发和提升中。另一类是采用综合性生态农业技术的设施生态农业模式,包括:采用各类立体/垂直栽培技术提高土地资源利用率;通过各种轮作栽培技术减少设施蔬菜土壤连作障碍和降低农药使用量;采用土壤健康栽培技术,通过有机肥的合理施用改善土壤性状;采用有机基质栽培技术,用农林废弃物发酵后的物料作为栽培基质为作物提供养分;采用覆盖防虫网、色板诱杀、灯光诱杀、高温封棚、蒸气消毒、有色膜覆盖土壤、天敌昆虫生物防治等病虫草害生态防治技术来减少有害生物发生。期望通过相关配套装备技术的进一步研发提高设施生态农业的信息化、自动化水平,实现设施农业的可持续发展。

不同稻田生态种养模式对土壤理化性质及综合肥力的影响

[目的]定量评价不同生态种养模式对稻田土壤理化性状及综合肥力的影响,以期为华南地区稻田生态种养模式的选择提供理论依据。[方法]通过主成分分析法定量评价稻鸭(RD)、稻鱼(RF)、稻虾(RS)3种生态种养模式和常规种植(CK)稻田模式的土壤综合肥力的差异,明确影响稻田土壤综合肥力的主要影响因子。[结果]不同生态种养模式均可有效降低土壤容重,提高土壤孔隙度,缓解土壤酸化,对提高土壤养分和有机碳含量也具有较为显著的效果,其中0–10 cm表层土壤的孔隙度、有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾含量均为RD最高或并列最高。土壤综合肥力主成分分析结果显示,0–10 cm表层土壤肥力得分排序为RD>RF> RS> CK,10–20 cm亚表层土壤为RD> RF> CK> RS,并且土壤容重、有机碳、孔隙度、胡敏素碳、全氮和碱解氮为稻田土壤肥力的主要贡献性指标,全钾、pH、速效钾、全磷、富里酸碳、胡敏酸碳和有效磷为次要贡献性指标。[结论]整体来看,RD为培肥稻田土壤的最佳模式,RF其次,RS的效果较差。因此,华南地区稻田土壤培肥可将RD作为优先考虑的对象,或者结合现实情况合理选择其他生态种养模式。

转Bt基因作物对土壤动物的影响

转Bt基因作物是将Bt基因加以修饰后导入作物中,使作物获得抗虫性的这类农作物的总称。转Bt基因作物商品化种植取得显著经济效益的同时,其释放的Bt毒蛋白对土壤动物的影响也日趋受到关注。Bt基因表达的外源蛋白能通过根系分泌物、作物残茬、花粉传播等多条途径进入土壤,并与土壤中的活性粒子相结合,结合后的蛋白更难被土壤生物和酶降解,从而在土壤中富集,对土壤动物产生潜在风险。综述了几类转Bt基因作物种植对几种主要土壤动物蚯蚓、线虫、跳虫等影响的最新研究进展,以期为转Bt基因作物生态风险评价提供参考。

科技支撑西藏高原生态环境保护及农牧业可持续发展

在全球变化影响下,我国西藏高原的生态环境问题日益突出,严重影响了其生态安全屏障作用,制约了西藏农牧业的可持续发展。中科院拉萨高原生态试验站自建站以来对区域生态环境进行了长期监测,开展了高原生态安全屏障功能保护与建设基础理论研究、退化草地恢复治理及农牧业发展关键技术研发和示范。在学科建设方面发展了一系列高原生态学研究的新方法,建立了高原生态过程、机理与区域格局相结合的研究局面;在技术研发方面提出了高寒退化草地恢复治理和高原草牧业发展的关键技术,并进行了广泛的示范和推广,取得了显著成效。这些科研成果不仅丰富和发展了全球变化影响西藏高原生态屏障功能的基础理论,还推进了高原农牧业发展关键技术的研发和示范。拉萨站已经成为在青藏高原腹地从事生态学研究的支撑平台和农牧业可持续发展试验示范的重要基地。

伊犁地区农林牧业平衡发展与生态保护——以察布查尔县为例

本文分析了察布查尔县的自然条件、农林牧业发展现状及其主要问题,探讨了察布查尔县土地开垦和灌区扩大对生态环境和农林牧业生产的影响。文章指出,察布查尔县种植业的发展速度明显快于林业和畜牧业,造成了区域产业结构的失调,并对地区生态安全构成了威胁。针对这些问题,认为:①应大力发展农区畜牧业,充分利用农副产品和扩大饲草种植,减轻草场的压力,保护好生态环境,形成生态的良性循环;②灌区扩大可以改善农田水分条件、增加植被覆盖度、减少盐碱危害。但不合理的灌溉也会引起盐渍化、沼泽化、土地沙化和水土流失等问题。因此,应该建立完善的灌排体系,采用先进的灌溉技术,减轻对环境的危害;③应该将扩大灌溉面积与中低产田改造结合起来,加强配套基础设施的建设,提高灌区内现有农田的生产力。

转Bt基因作物对非靶标土壤动物的影响

转Bt基因作物已经在世界范围内广泛种植.随着转基因作物的快速发展与推广,有必要深入研究其对土壤生态系统的影响.本文概述了转Bt作物对土壤动物群落以及蚯蚓、线虫、虫兆虫、螨类和甲虫等重要类群的种群动态影响的研究进展,介绍了转Bt基因作物的发展历史,分析了Bt蛋白进入土壤的途径及其在土壤环境中的残留与降解的动态,阐述了未来转Bt基因作物对非靶标土壤动物影响的生态风险分析的重要领域,旨在为研究转Bt基因作物对非靶标土壤动物影响提供参考.

Bt水稻秸秆还田对赤子爱胜蚓生长发育和生殖的影响

Bt蛋白能通过转Bt基因作物的秸秆还田进入土壤,进而可能会对土壤动物如蚯蚓的生长发育和生殖造成影响.为评估Bt水稻对赤子爱胜蚓的影响,本文模拟秸秆还田,在土壤中添加2.5%、5%、7.5%和10%Bt水稻(b2B138)及其同源水稻(安丰A)秸秆,分别在饲养赤子爱胜蚓7、15、30、45、60、75和90 d后观测蚯蚓的存活率、相对生长率和生殖情况,以及秸秆土壤混合物和蚯蚓体内的Cry1Ab蛋白含量.结果表明:较高还田量(7.5%和10%)Bt水稻秸秆处理对赤子爱胜蚓存活率有抑制作用;Bt水稻秸秆还田对赤子爱胜蚓的相对生长率没有不利影响;还田量为5%、7.5%和10%时,Bt水稻秸秆还田能促进蚯蚓的生殖.酶联免疫吸附测定法(ELISA)结果表明:在Bt水稻土壤混合物中,蚯蚓体内均能检测到Cry1Ab蛋白,且前者随着时间延长而显著减少.因此,还田量为2.5%和5%时,Bt水稻秸秆还田释放的Cry1Ab蛋白对赤子爱胜蚓的生长发育和生殖没有不利影响.