青年农业科技人才成长外部环境制约因素分析——以中国农业科学院为例

青年科技人才是中国农业科技创新的生力军。良好的成长环境是孕育青年农业科技人才的摇篮。利用中国农业科学院青年科技人才的抽样调查数据,构建了包括人际环境、工作环境和机制环境等3个方面、10个细分指标的因素推导模型,分析了影响青年农业科技人才成长的微观环境制约因素及其形成原因。在此基础上,从培育体系、人才评价、激励保障、职业发展空间等方面提出了优化人才成长外部环境的建议。

浅议现代院所绩效评价规程建设——以中国农业科学院为例

现代科研院所建设涉及资源、机制、人才等多方面因素,科学、合理、高效的科研评价体系是其中的重要部分。文章就现代科研院所科研评价涉及的主体与客体、任务分工、工作流程、指标体系等提出具体建议,对构建绩效评价体系做出初步尝试。

基于科学知识图谱的灌溉条件下土壤重金属研究

系统梳理了灌溉条件下土壤重金属研究的热点问题和特征以及探索了该领域发展趋势以期为后续的研究提供参考。利用COOC13.4和VOSviewer等科学知识图谱工具,以中国知网(CNKI)数据库和Web of Science核心合集数据库(WOS)为数据检索源,对灌溉条件下土壤重金属领域的相关文献进行可视化分析。①英文文献数量比中文明显要多并且二者都呈逐年增加的趋势。我国在该领域研究中占据主导地位(发文量占比最多,达20.15%)。②中文核心期刊主要有《农业环境科学学报》等,英文核心期刊主要有《Environmental Science and Pollution Research》等。③国内本领域研究有明显的团队,团队之间联系较为松散。国外各机构作者国家之间合作频繁。④中文文献中Cd污染、非常规水灌溉、污灌区土壤、源解析、土壤修复依然是大家关注的热点问题。国外开始向更微观层级研究,而中国更倾向于生态环境友好型、废弃物利用和综合种养模式发展。目前环境污染和水资源缺乏的形势依旧严峻,灌溉条件下土壤重金属的研究仍然是当今国内外的研究热点并且未来还会向微观层面、纳米层级等方向将生态友好、废弃物利用和综合种养模式相结合深入发展研究。

再生水农业灌溉中生物污染物研究进展

合理安全利用再生水是缓解农业灌溉淡水资源短缺的有效途径之一。再生水含有一定的营养元素,但也含有一定的危害元素。为给农业灌溉再生水安全利用提供参考,从再生水定义与利用、生物污染物类型、生物污染风险识别以及再生水水质风险控制技术等方面进行了综述,并提出了今后再生水农业利用研究的重点:通过长期定位试验评估再生水利用安全性;分析再生水中抗生素等新兴污染物的半衰期等,并制定相应利用标准;研究低成本、快速污水处理工艺。

我国农田灌溉科学技术的发展与成就

我国是一个水旱灾害频繁的农业古国,兴修水利、发展灌溉从来是历代安邦治国的一项重大国策,推动了农业生产的发展,创造了为世界赞誉的灌溉科学技术成就。四川的都江堰,造就了著名的天府之国;黄河河套灌区,形成了塞外江南;新疆的坎儿井,被誉为可与万里长城媲美的四大古代水利工程;安徽的芍坡(即安丰塘蓄水灌溉工程);河北的引漳十二渠;陕西的郑国渠;广西的灵渠;宁夏的唐徕渠等等,都充分体现了古代劳动人民的智慧和农田灌溉的发展业绩。

中国灌溉农田粮食作物水分利用效率的研究

以 1 98 0年至 1 986年、2 2个省 (市、自治区 )、1 0种作物、共计 44 2 2个站的年实测作物耗水量和产量数据为基础 ,用加权平均法计算得到全国灌溉农田上粮食作物平均水分利用效率值约为 1 .1 kg/ m3。并根据典型试验站作物产量、总耗水量及水分利用效率之间的相互关系 ,以及全国粮食作物单产随年分的变化趋势 。

农田灌溉系统中的立体污染及防治对策

我国城市污水处理率尚不到15%,全国30%～40%的水源已不符合灌溉水质标准.由于水资源严重短缺,农民不得不引用污水进行灌溉,加之灌溉排水方法不当,使一些灌区的土壤、农作物以至于地下水被严重污染,对这些灌区的饮水及食物安全构成严重威胁.因此,对农田灌溉系统中的立体污染成因及有害物的运移规律进行分析研究,提出防治灌溉污染的对策与措施,对于减轻农田环境污染,修复农田生态,保障我国农产品供给和人民身体健康具有非常重要的意义.

利用反推法进行农田灌溉预报的初步研究

根据农田水量平衡方程，在假设某地块土壤水分降至作物适宜水分下限值时，反推上次灌水日期，而后根据预报时段的作物耗水量与降水量大小比较，预报某月某日以前灌水地块灌水与否。每旬初如此反复预报直至作物生长结束。

农田灌溉高效用水管理机制改革对策研究

针对目前我国农田灌溉管理体制不顺、机制不活、职责不清、资金不畅、管理粗放、政策法规不健全、投资体系不完善等的实际,通过对农田灌溉高效用水管理机制的研究,认为必须通过改革建立起符合我国国情、水情的农田灌溉高效用水管理体制和运行机制,并提出了相应的对策与建议。

智慧灌溉大数据管理平台设计与应用

以粗放型为主的漫灌方式浪费水资源,探索高效节水农业灌溉意义重大。本研究研制了集数据采集、数据管理、数据可视化、分析决策和远程管理为一体的智慧灌溉大数据管理平台,旨在以数字化管理与智能化控制方式提升水资源利用效率。平台利用嵌入式、物联网、互联网、3S(GIS、GPS、RS)等技术,采取“1+1+N”的设计模式,构建作物需水预报模型与灌溉决策模型,基于B/S构架和Java语言,设计了1个灌溉数据中心、1个灌溉数据管理系统、4个应用系统,打造了智慧灌溉大数据管理平台。平台在河北、河南、山东、江苏等地区设有多个示范基地,汇聚了8个科研小组、24个试验基地的有关多种作物的生长、灌溉、气象、土壤等数据,平均采集数据18829条/天,帮助管理人员摸清家底;集成了多个团队的软件系统和62套物联网设备,及时、定量地呈现了农作物生长状况及环境状态,实现了农作区动态监测,助力生产决策;生成农作物需水预报和灌溉决策方案,完成了远程灌溉目标,并且经过实地试验,验证了自动灌溉的有效性,将灌溉水有效利用系数最高提升了31%以上;形成了大田产业、温室中心、数字科研和区域灌溉等不同专题可视化布局,满足多种农业场景应用需求。为农业生产和跨区域管理提供了便捷工具,为农业灌溉数字化系统搭建和应用提供了参考。

浅论农田灌溉高效用水管理机制的现状及改革途径

论述我国农田灌溉高效用水管理机制的重要性,讨论我国农田灌溉高效用水管理机制发展过程与存在的主要问题:重建设、轻改革、轻管理的倾向仍然存在;对灌区水利工程产权制度改革没有进行科学化、规范化的管理;管理水平落后,缺乏一定的标准;节水法规体系尚不健全。提出改革我国农田灌溉高效用水管理机制的途径与对策:提高认识,加强对改革工作的领导;加大宣传力度,促进水意识的觉醒;加快角色转换,转变政府职能,理顺水管理体制;通过水权、水市场理论的实践推进灌区等用水体制改革;合理进行水价改革,完善水价体系;建立和维护农民自主管理灌溉用水的制度,让用水户参与灌溉管理;建立稳定可靠的投入机制;实事求是地选择农田灌溉高效用水机制;抓好试点,注重实效,全面推进水管体制的改革。

20年农田灌溉科技发展回顾

改革开放２０年来，在邓小平同志建设有中国特色社会主义理论的指导下，农田灌溉科学技术取得了举世瞩目的成就。文章从农田灌溉科技事业、农田灌溉的基础理论研究、高效井灌技术、节水灌溉研究示范与推广、农业水管理体制。

农田灌溉限量开采地下水的主要途径与方法

针对山西省运城地区因地下水超采而产生的地面下沉、地裂、农用机井报废等一系列环境问题 ,通过计算分析 ,提出了一个既能满足农业发展对水的需求 ,又能维持地下水资源环境平衡的地下水可开采量 ,并就实施限量开采地下水的途径、技术措施、管理机制、水价体系及政策保障等进行了综合分析与阐述。

物联网在农业灌溉中的应用:从灌溉自动化到智慧灌溉

【目的】掌握物联网在农业灌溉中的应用概况,梳理未来农业灌溉的重要发展方向,进一步提高农业灌溉效率和水平。【方法】采用文献计量的方法,分别在中国知网(CNKI)和WebofScience(WOS)数据库进行主题词和关键词搜索,采用Endnote X9和VOSviewer对文献数据进行整理,分析了发文量、机构、研究热点等,剖析了该领域发展现状,并对未来趋势进行展望。【结果】近年来,物联网在农业灌溉中的应用这一领域在国内外均得到快速发展,2011―2020年CNKI年均增加27.7篇,2020年发文量为300篇,2011―2021年WOS年均增加24.3篇,2021年发文量为280篇。国内方面,河北农业大学、北京农业智能装备技术研究中心等是主要的研究机构,《节水灌溉》《农机化研究》等是主要发文期刊;2010年之前,国内研究主要集中在灌溉自动化方面,智能灌溉研究逐渐兴起;2011年至今,主要关注智能灌溉、水肥一体化、智能农机、智慧灌溉以及节水减肥和绿色发展等。国际方面,佛罗里达州立大学系统、佛罗里达大学等是该领域的主要研究机构,《Agricultural Water Management》《Sensors》等是该领域的主要发文期刊,印度、中国、美国是主要的论文产出国,分别发表了292、220、184篇;2010年之前国际上主要关注农业生产、水管理和水资源调控等,2011年之后,主要关注农业生产及其环境效应、水资源的调控、以物联网和计算机为核心的灌溉技术的应用、智慧灌溉等。【结论】物联网技术推动灌溉自动化迈向智慧灌溉,未来农业灌溉物联网领域的研究方向主要包括优化智慧灌溉系统软件和硬件布局、低成本的灌溉设备、大数据分析和安全、智慧灌溉标准建立和人才培养、高效的无线传输网络、“水-肥-药”智能实施等。

减氮对麦玉轮作农田土壤反硝化细菌群落结构和多样性的影响

探究减氮对华北地区麦玉轮作农田土壤反硝化细菌群落结构和多样性影响,为华北地区麦玉轮作农田氮肥管理提供技术支持,本研究以不施氮为对照(CK),设置2个施氮量,分别为常规施氮量(纯氮300 kg·hm^(-2),N2)、减氮20%(纯氮240 kg·hm^(-2),N1),提取土壤DNA,用nirS(细胞色素cd1-亚硝酸还原酶)、nirK(Cu-亚硝酸还原酶)引物扩增后采用MiSeq PE300测序技术,研究施氮量对麦玉轮作农田土壤性状及nirS、nirK反硝化细菌群落结构及多样性的影响。结果表明,3个处理nirS、nirK反硝化细菌α-多样性指数无显著差异,nirS反硝化细菌α-多样性高于nirK。减氮显著影响nirS、nirK反硝化细菌物种组成。减氮对nirS、nirK反硝化细菌门水平及nirK纲水平物种组成无显著影响,但显著降低了nirS反硝化细菌Deltaproteobacteria(δ-变形菌纲)相对丰度;减氮显著影响nirS、nirK属水平物种组成。硝态氮、速效磷、pH值是影响土壤nirS反硝化细菌属水平群落结构主要环境因子;pH值是影响土壤nirK反硝化细菌属水平群落结构的主要环境因子。研究表明,适量减氮不影响反硝化细菌α-多样性,但显著影响反硝化细菌属水平群落组成和群落结构,减氮主要是通过影响土壤性状及微生物群落结构进而影响农田土壤N2O排放。

全球智慧灌溉技术发展态势研究

随着科技和信息的快速发展,智慧灌溉技术被广泛应用。为了掌握全球智慧灌溉技术的发展态势。针对产学研一条链上的基础研究、工程研究和专利技术开展研究,选取Web of Science的SCI论文数据库、Scopus的EI论文数据库和Dervent Innovation的专利数据库进行分析。构建智慧灌溉领域的检索词集,分析表现力指数、竞争力指数以及研究热点和发展态势。研究表明,智慧灌溉领域已经形成相对稳定的全球布局,在感知、控制、决策和管理四大方向进行了战略布局,已经形成相对稳定的六大研究方向即干旱胁迫下的灌溉策略、田间试验与水肥效率、水土监测、智能灌溉系统、可持续发展与节水灌溉、水平衡与灌溉用水管理,两大技术方向即实时灌溉控制系统和方法、节水灌溉装置。未来智慧灌溉研究方向逐渐向可持续、规模化发展,在技术布局上秉持深度交叉融合。培育新业态、新模式,推动智慧灌溉向规模化、专业化、产业化、多元化全面升级,为维护国家粮食安全、全面推进乡村振兴注入新质动能。

农田灌溉用水管理体制和运行机制改革势在必行

针对现阶段我国农田灌溉用水管理机制中存在的重建轻管、管理落后、法规不健全、缺乏高效用水的政策和调控手段等现状与问题,根据我国农业经济发展的基本要求,探讨了现阶段建立我国农田灌溉高效用水管理体制的意义、指导思想以及应采取的措施。

减氮对华北地区麦玉轮作农田土壤N2O排放调控机理

【目的】探究减氮对华北地区麦玉轮作农田土壤N2O排放调控机制。【方法】冬小麦季和夏玉米季均以不施氮为对照(CK),设置2个施氮量,分别为常规施氮量(纯氮300 kg/hm2,N2)、减氮20%(纯氮240 kg/hm2,N1),研究施氮量对麦玉轮作农田土壤性质及N2O排放通量影响,基于逐步回归分析,研究减氮对麦玉轮作农田土壤N2O排放调控机制。【结果】(1)减氮有效降低了N2O排放通量,且夏玉米季N2O排放通量远高于冬小麦季,夏玉米季由施肥引起的N2O排放量较高。(2)冬小麦季N2O排放通量与环境因子逐步回归公式为:N2O排放通量=181.952+1.450×硝态氮+8.401×铵态氮-0.514×电导率;硝态氮、铵态氮会对冬小麦季N2O排放通量产生显著的正向影响,而电导率会对冬小麦季N2O排放通量产生显著的负向影响。(3)夏玉米季N2O排放通量与环境因子逐步回归公式为:N2O排放通量=-354.606+4.592×硝态氮+157.848×铵态氮;硝态氮、铵态氮会对夏玉米季N2O排放通量产生显著的正向影响。【结论】综上可知,适量减氮显著降低夏玉米季N2O累积排放量和增温潜势,应加强夏玉米季农田水肥管理。

高效用水与农田灌溉技术变革

在提高用水效益，节约灌溉用水为核心的我国农田灌溉技术变革所要求的技术条件即科技储备已基本具备的情况下，还必须解决推动农田灌溉技术变革的机制问题。特别是投入机制问题。建立节水灌溉发展基金，按节水投入成本核算，实行水的有偿转让，理应成为一项政策确定下来。

中国农田灌排事业、农业环境与粮食问题

简要回顾了中国灌排事业的发展，分析了灌排事业发展与粮食生产和农业环境之间的关系及由此引发的环境问题和危害，提出了灌排事业发展需注意的问题。