典型农业小流域面源污染源解析与控制策略--以丹江口水源涵养区为例

【目的】对丹江口库区典型小流域农业面源污染现状进行调查分析,解析该地区农业面源污染负荷和污染源,以期为制定针对性防控策略及促进农业绿色发展提供参考依据。【方法】通过问卷调查形式对谭家湾流域进行实地走访调研,对两个村域内的种植、养殖和人居生活等污染源进行分类调查,应用输出系数法和等标污染负荷法对污染负荷进行估算。【结果】谭家湾流域农业面源污染实际产生量由2015年的162.32 t降低至2020年的27.79 t,等标污染负荷总量由62.44 m^(3)下降至21.14 m^(3),主导污染源由土地利用转变为畜禽养殖。流域内总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的年负荷总量分别为5.56、0.86和21.37 t。各类污染源的贡献率表现为:畜禽养殖>土地利用>农村生活,其中生猪养殖的TN、TP和COD负荷量分别占流域负荷总量的50.91%、64.20%和46.66%,是该地区最重要的污染源。TN是流域内最主要的农业面源物,其污染等标负荷占负荷总量的52.6%,其次为TP,污染负荷率为40.7%,COD的等标污染负荷率最小为6.7%。环境污染风险评价结果显示,流域内畜禽粪便耕地负荷警报值为0.489,分级级数为Ⅱ,对环境构成污染的威胁为“稍有”,流域养殖总量在现有基础上还有10815头猪当量的扩增空间。【结论】2015年以来,流域农业面源污染强度显著降低,保持合理的禽养殖规模,同时做好污染物消减措施,对促进丹江口库区典型流域农业面源污染持续减排具有重要意义。

十堰猕猴桃溃疡病病原鉴定及防治试验

由丁香假单胞菌猕猴桃致病变种侵染引起的猕猴桃溃疡病严重影响了各地猕猴桃的生长。为明确鄂西北猕猴桃溃疡病病原形态及生物型,筛选合适的杀菌剂,探索避雨栽培对病害的控制效果,为防治病害提供科学依据,采用形态学和分子生物学技术鉴定猕猴桃溃疡病病原菌及生物型,使用抑菌圈法筛选15种杀菌剂对其抑制效果,调查避雨栽培和露天不同情况下猕猴桃溃疡病的发病率、病情指数和防治效果。结果表明,通过形态特征、16S rDNA及特异性引物鉴定到的菌株K-2为Pseudomonas syringae,生物型为biovar 3。室内毒力测试筛选到7种药剂对猕猴桃溃疡病菌有抑制效果,避雨栽培对猕猴桃溃疡病菌的防治效果可以达到58.06%,通过在避雨栽培下施用50%氯溴异氰尿酸可溶粉剂防治猕猴桃溃疡病,防治效果高达83.87%,说明避雨栽培对猕猴桃溃疡病具有较好的防治效果。

十堰辣椒根腐病病原菌分离鉴定及高氏15号的生物防治作用研究

为明确辣椒根腐病病原,从田间采集分离、纯化、鉴定、柯赫氏法则验证病原菌,并开展高氏15号生物菌剂对辣椒根腐病的防治效果和促生作用研究.结果表明,通过形态学和分子生物学鉴定(ITS、EF-1a、IGS基因序列比对及进化树分析)发现,引起该地区辣椒根腐病的病原物为茄病镰刀菌(Fusarium solani).柯赫氏法则完成了辣椒根腐病的回接鉴定试验.田间防效和促生结果显示,多粘类芽孢杆菌在240g/667m2,高氏15号菌剂在50g/穴和75g/穴,甲霜·恶霉灵1 500倍液防治辣椒根腐病效果最好,均达到70%以上.经试验处理的株高、根长、整株鲜重、根鲜重和根干重和空白对照相比有显著差异性.

基于耕地承载力的十堰市畜禽养殖环境风险评价

【目的】十堰市是南水北调中线工程的核心水源区,全面认识畜禽养殖污染现状及其对耕地的潜在威胁,为加强畜禽粪便风险管控提供依据。【方法】运用畜禽粪便环境风险评价模型,对十堰市各县(区、市)2020年主要畜禽粪便来源结构进行定量分析,并从种养平衡视角对其环境风险进行综合评价。【结果】十堰市2020年主要畜禽养殖粪便猪粪当量达306.85×10^(4)t,且主要分布于郧阳区、丹江口市和房县,粪便中有机物的化学需氧量(COD)最大(57.00×10^(4)t),总氮(TN)(2.63×10^(4)t),总磷(TP)含量较少(0.65×10^(4)t)。十堰市畜禽养殖等标污染负荷总量为15.532×1010m3,且在不同地区的来源结构差异明显,TP是畜禽养殖的首要污染物,其污染等标负荷占负荷总量的41.68%,其次为TN,污染负荷率为33.85%,COD的等标污染负荷率最小,为24.47%。养牛是十堰地区畜禽养殖面源污染的首要污染源,对等标污染负荷总量的贡献率达49.47%,其次为家禽(21.60%)。环境污染风险评价结果显示,全市单位耕地畜禽粪便负荷强度为10.15 t·hm^(-2),警报值为0.338,分级指数为Ⅰ,对环境构成污染的威胁为“无”。TN、TP的负荷强度分别为0.09和0.02 t·hm^(-2),环境风险指数为1.023和1.223,但区域间存在明显的空间分异特征。全市有超过1/2地区存在潜在的畜禽养殖污染风险,其中以茅箭区和郧阳区最为突出。以磷(P)为衡量标准,十堰市养殖总量须在现有基础上消减98.51万头猪当量。【结论】保持合理的畜禽养殖规模(≤441.00万头猪当量),同时做好污染物消减措施,对促进十堰市种养平衡和畜禽养殖业有序发展具有重要意义。

十堰地区茄科蔬菜主要病虫害发生情况调查

本文选取3个辣椒品种和1个番茄品种,调查十堰地区茄科蔬菜病虫害发生情况,以期摸清病虫害发生规律,为当地茄科蔬菜病虫害科学防治提供参考依据,保障蔬菜生产安全。结果表明:十堰地区辣椒发生真菌性病害5种、生理性病害1种、虫害1种;番茄发生真菌性病害2种;病害重于虫害。其中,重发病害为辣椒白绢病和番茄晚疫病,发病率分别高达89.09%、100.00%,病情指数分别为90.30、100.00。

耐重金属肠杆菌GL-2鉴定及对小麦促生作用的研究

为分离出具有重金属抗性的植物根际促生菌,用添加了Cd的LB培养基和嗜铁素培养基筛选合适的菌株,用平板稀释法测定GL-2菌株的最低抑制浓度。在不同处理下的MS培养基中研究了GL-2菌株下Pb和Cd对小麦生长的影响。利用盆栽试验研究了GL-2对小麦生长的促进作用。结果表明,分子生物学和生理生化鉴定GL-2菌株为路氏肠杆菌(Enterobacter ludwigii);GL-2对重金属具有很强的耐受性,其中对Pb的最低抑制浓度高达650 mg/L;添加GL-2菌株的MS培养基可有效减轻重金属对小麦生长的影响;GL-2菌株显著增加了小麦根鲜重、分蘖数和根干重。

丹江口水库核心水源区化肥施用分布特征及其环境风险评价

丹江口库区是南水北调中线工程的核心水源区,全面认识库区农业化肥施用的空间分布差异及对生态环境的潜在威胁,是加强化肥施用风险管控的前提。运用化肥污染环境风险评价模型,以十堰市为例,对各县(区、市)2020年主要农作物化肥施用特征和环境风险进行定量分析和评价。结果表明:十堰市2020年主要农作物化肥施用总量达8.97万t,且以复合肥为主,其中玉米和薯类是化肥施用总量最多的两种作物,二者的综合施用量达到全市化肥投入总量的50.37%,其次为小麦和油菜,稻谷、花生和豆类的化肥施用量占比相对较小。十堰市化肥施用存在明显的空间异质性,其中郧阳区和竹山县是化肥投入量最大的两个地区,而张湾区和茅箭区是化肥投入量最小的两个地区;各地区间化肥在农作物上的分布特征不尽相同,大致可分为小麦—玉米轮作体系主导型、玉米‖薯类间作体系主导型和玉米—油菜轮作体系主导型3种类型。十堰市单位播种面积平均化肥施用强度为343.07 kg·hm^(-2),超出我国生态县建设制定的化肥施用标准(250 kg·hm^(-2)),是发达国家化肥施用环境安全标准上限的1.52倍,且区域间存在差异。十堰市多数地区化肥施用风险程度处于中等风险水平,但竹山县和张湾区已进入重度风险状态。十堰市整体化肥施用的风险指数达0.697,尚处于中等风险水平,但存在演变为重度风险的隐患,其中氮肥和磷肥的施用风险程度整体已进入重度风险水平,钾肥施用伴随的环境风险整体处于中等风险的较低水平。水源区化肥施用负荷过高是多种因素相互作用造成的,相关部门应根据不同地区化肥负荷来源,从施肥技术、政策引导、机制激励、观念更新等方面采取有效措施,实现化肥“减施增效”和环境风险“可防可控”的双重目标。

湖北十堰八角莲叶斑病病原菌分离及鉴定

八角莲[Dysosma versipellis(Hance)M.Cheng ex Ying]是小檗科(Berberidaceae)鬼臼属(Dysosma)多年生草本植物,叶片和根茎的茎残基均呈碗口状并且大多数生长在高山荫湿林地靠近水源处,其形态特征、中药化学成分和生物活性与六角莲[Dysosma pleiantha(Hance)Woodson]、南方山荷叶(Diphylleia sinensis H.L.Li)相近。八角莲根茎主要含有木脂素类、黄酮类、酚类和蒽醌类,此外还有皂苷、鞣质和多糖等化学组分[1-3],因其具有祛风除湿、清热解毒、活血散瘀、消炎止痛、镇咳平喘、解毒等功效[4],常用于治疗气管炎、外伤性肿胀、风湿腰腿疼痛、月经不调等疾病[5]。研究表明,木脂素类代表性成分鬼臼毒素还具有抗肿瘤、抗病毒、杀害虫、抗菌、抗氧化、增强免疫力等多种药理活性[6-12]。

湖北省农作物秸秆焚烧释放碳量的估算

为明确湖北省主要农作物秸秆露天燃烧碳排放强度,根据2009-2017年湖北省的主要农作物产量、草谷比,估算了主要农作物的秸秆产量,结合秸秆露天焚烧比例计算了湖北省2009-2017年主要农作物秸秆露天焚烧量,进一步依据相关排放因子得出CO和CO2的排放量及碳排放总量。结果表明,湖北省农作物年平均秸秆产量达到32.65×10^6t;农作物秸秆露天焚烧量平均为7.01×10^6t,约占作物秸秆总量的21.47%,其中水稻秸秆露天焚烧量占到农作物秸秆露天焚烧量的49.37%;农作物秸秆露天焚烧排放的CO和CO2总量平均每年分别为0.72×10^6t和9.74×10^6t;排放的总碳量平均每年为2.96×10^6t,其中水稻、小麦、玉米和油菜秸秆露天焚烧释放的总碳量分别为1.47×10^6、0.50×10^6、0.52×10^6和0.48×10^6t。