川东丘陵区生态循环农业发展路径研究--以四川省蓬溪县种养废弃物资源化利用模式为例

针对四川丘陵区气候资源与农业类型,选择合理的生态循环农业模式,开展养分平衡管理,是实现四川丘陵区农业绿色发展的重要途径。本研究以四川蓬溪县为例开展实证分析,为川东丘陵区生态循环农业发展提供科学依据。结果表明,依据大田作物和果园目标产量、目标施N量,测算有机肥(沼液)的施用量,项目区产生的畜禽粪便和沼液可全部在区域内就近循环利用,化肥N替代率达31%~62%。依据项目区作物和果树种植基地的粪污有机肥替代测算,项目区域尚有一定的畜禽承载潜力。该种养循环模式结合当地的主导优势产业,使种养废弃物就近科学合理利用,减少了农业面源污染的风险。最后就川东丘陵区发展生态循环农业的经营机制和发展路径进行了分析,该模式为川东丘陵区开展循环农业提供参考。

四川水浇地和旱地空间转变下的土壤资源结构特征

为进一步揭示四川农区耕地土壤资源的过去和现状,以四川省雨养旱地和水浇地2种主要耕地类型为研究对象,探讨1985—2020年2种耕地类型的面积、空间分布和土壤资源组成的演变特征,评价土壤资源供给农业生产的多样性演变规律。结果表明:(1)1985—2020年四川省雨养旱地面积整体呈现减少趋势,水浇地面积整体呈现增加趋势。(2)川东、川中丘陵区雨养旱地面积表现为减少趋势,而攀西地区表现为增加趋势。(3)成都平原区水浇地减少,而川东、川中丘陵区表现为增加趋势。(4)雨养旱地减少的区域和水浇地增加的区域具有明显的重叠性,其发生区域的土壤资源主要从属于初育土纲、铁铝土纲和人为土纲。(5)随着雨养旱地空间分布的改变,耕地中紫色土、黄壤和水稻土占比呈现显著减少趋势。上述结果明确了四川农区耕地转移导致区域土壤资源供给农业生产的结构发生改变,也暗示了大尺度上的农田水肥管理应强化考虑水分供给能力和土壤类型变化。

川西北高原农业面源污染分析与防控技术对策——以阿坝藏族羌族自治州为例

川西北高原区是四川省重要的生态功能区,生态系统先天脆弱。为提升川西北高原农业面源污染防控水平,本研究以阿坝藏族羌族自治州为例,结合实地调研情况,分析阿坝州农田种植、畜禽养殖、农村人居环境等农业农村污染情况。结果表明:(1)农田种植污染源中,南部农业县玉米等作物存在偏施氮肥和施用过量等情况,农药主要集中在南部农业县,以杀虫剂和除草剂为主;中南部玉米等作物种植区较为依赖地膜,存在残留污染风险。(2)畜禽养殖污染源中,中南部农业县养殖比较集中,专业养殖户的畜禽粪便污染风险较大。若尔盖和红原等牧区县局部区域内有过度放牧、土壤沙化和草场退化等问题。(3)农村人居环境中,部分区域农村垃圾、污水收集与处理设施、农村厕所配套设施不足。最后本研究针对阿坝州农业面源污染存在的问题,提出了针对性的污染防控技术,以期为川西北高原区农业面源污染防控提供参考。

铅锌矿复耕栽桑多元化产品的安全性评价及其对人体的健康风险研究

【目的】揭示废弃铅锌矿区复耕后土壤重金属污染对桑树多元化利用安全性的影响以及通过摄入桑树产品可能产生的健康风险。【方法】以在废弃的小型铅锌矿区复耕14年的桑园为研究对象,采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数分析了重金属在桑产品中的污染状况,采用靶标危害系数评价桑产品内重金属对可能人体健康造成的影响。【结果】(1)在不同限量标准下,研究区内种植的桑树中镉、铅单因子污染指数除新鲜叶菜用桑叶属重度污染[Pi_((铅))=5.29]外,作为中药材桑叶和桑叶茶的利用方式的单因子污染指数均小于1.00,属清洁水平。(2)镉、铅综合污染指数除叶菜用桑叶为重度污染(P_(综)=4.33),作为中药材桑叶和桑叶茶的利用方式的单因子污染指数均小于1.00,属清洁水平。(3)枝条皮部、枝条干部和根皮部作为中药材开发产品的综合污染指数范围为0.09~0.36,均属清洁水平。(4)虽然各种利用方式的桑叶、桑枝和桑根单一镉靶标危害系数均小于1.00,但单一铅靶标危害系数和铅镉复合重金属污染靶标危害系数大于1.00,长期服用锌矿复耕栽桑的桑叶会对人体产生负面影响,且对儿童造成的健康风险高于成人,但无慢性毒性效应。【结论】在该研究区范围内,铅锌矿区复耕栽桑因铅超标不可用于桑叶菜开发,可用于中药材和桑叶茶的产品开发。

氰氨化钙施用量对油菜根肿病发生、产量和经济效益的影响

为探讨氰氨化钙不同施用量对油菜根肿病的防治效果及对产量、经济效益的影响,以油菜品种川油81为供试材料,在川中丘陵安州区秀水镇、川西平原广汉市高坪镇开展氰氨化钙不同施用量的大田试验,以不施用氰氨化钙为对照(CK),设置施用氰氨化钙150、300、450、600 kg/hm^(2)共4个处理(分别为处理CC150、CC300、CC450、CC600),分析油菜土壤pH值、苗期根肿病发病率、成熟期干物质量、产量构成、经济效益等指标的变化情况。结果表明,施用氰氨化钙后,在油菜种植初期增加了土壤pH值,安州、广汉试点CC600处理分别较CK显著升高了11.18%、7.68%,而收获期广汉试验点施用量≥300 kg/hm^(2)时土壤pH值显著高于CK。安州试点油菜苗期根肿病发病率、病情指数较CK分别降低14.37%~60.89%、6.97%~63.41%,干物质积累量、有效角果数、一次分枝数分别增加33.14%~80.74%、43.72%~108.96%、36.75%~114.92%,油菜籽产量显著增加57.93%~89.02%(P<0.05),经济效益增加3253.80~4959.00元/hm^(2),以CC600处理最高,CC150处理次之;广汉试点各氰氨化钙处理根肿病发病率降低12.61%~40.19%,CC600处理下,植株发病率、病情指数分别显著降低40.19%、34.78%(P<0.05),干物质积累量、有效角果数、一次分枝数分别显著增加23.40%、26.60%、17.33%(P<0.05),各处理油菜籽产量分别增加6.45%~20.33%,但仅当施用量≥450 kg/hm^(2)时增产效果显著(P<0.05),各处理经济效益均低于CK,以CC150处理降低最少,CC450处理次之。氰氨化钙对根肿病有不同程度的防控效果,提高了油菜干物质积累量和产量。在四川油菜主产区,发病较重区域施150~600 kg/hm^(2)氰氨化钙可显著提高油菜产量,促进农户增产增收;在发病较轻区域,因目前氰氨化钙成本较大,需考虑经济效益。建议进行根肿病防控时,发病较重的区域以基施150~450 kg/hm^(2)为宜,发病严重的区域以基施600 kg/hm^(2)为宜。

稻渔综合种养对成都平原水稻产量和稻米品质的影响

【目的】研究稻渔综合种养对成都平原水稻产量、外观和食味品质的影响,为成都平原稻田绿色综合种养和优质稻米生产提供理论依据。【方法】于2020-2021年在成都市崇州现代都市农业功能区选择4个不同稻渔综合种养示范点,以临近的常规水稻田为对照,测定稻米产量和垩白粒率、垩白度、胶稠度、直链淀粉、蛋白质等品质指标。【结果】稻渔综合种养田水稻产量2020年A3、A4样点显著高于CK,其他样点差异不显著。从产量构成因素看,产量差异主要体现在有效穗数、穗粒数和结实率。与常规稻田对照相比,稻渔综合种养田稻米的垩白粒率和垩白度显著降低。部分样点稻渔综合种养田显著降低了稻米的胶稠度,提高了直链淀粉含量,大部分样点稻米蛋白质含量有升高趋势。稻渔综合种养模式下,不同稻米品种的蛋白质含量表现出较大差异。其中2021年样点A1水稻品种川康优丝苗的蛋白质含量较CK显著降低,表现出品质改善的趋势。但是样点A3的水稻品种锦香优丝苗和A4的水稻品种宜香优2115的蛋白质含量,较CK显著增高。【结论】成都平原稻渔综合种养水稻产量较常规稻田显著提高或基本持平,显著提高了稻米的外观品质,未明显提高稻米食味品质。选择搭配适宜的水稻品种,并优化肥水管理可能是提升稻渔综合种养下稻米食味品质的有效途径。

泥石流滩地引洪淤地改造后种植玉米对土壤细菌群落结构特征的影响

【目的】研究泥石流滩地改造对土壤细菌群落结构的影响,为泥石流滩地利用提供科学依据。【方法】采用客土、引洪漫淤改造泥石流滩地,随后种植玉米,基于对土壤细菌的16S测序分析土壤细菌群落多样性,采用随机森林模型预测关键OTU,研究土壤细菌群落结构的变化。【结果】①泥石流滩地土壤细菌以变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacte⁃roidetes)和酸杆菌门(Acidobacteria)为主,相对丰度达75%,其中变形菌门最多,相对丰度40%以上。②引洪漫淤(SY)、客土后引洪漫淤(TY)种植玉米对泥石流滩地土壤细菌群落结构有显著影响,土壤细菌OTU丰度的数量级降低,独有OTU数量低于无改造土壤(SS)。③与SS相比,SY可促进土壤细菌物种数增加,改变土壤细菌关键物种的丰度,物种多样性和均匀度降低;TY可使土壤细菌物种数显著降低,重新配置土壤群落结构。④SY对于总方差的独立解释比例最大(34.38%),引洪漫淤对土壤细菌群落结构的直接效应显著。⑤泥石流滩地土壤细菌群落结构改变与其中2.68%的OTU有紧密关联,依据重要性排序,前6个OTU属于变形菌门(2个不同科)、酸杆菌门、疣微菌门(Verrucomicrobia)、浮霉菌门(Planctomycetes)和Candidatus_Saccharibacteria。【结论】引洪漫淤对泥石流滩地土壤细菌群落结构的直接效应显著,结合客土、玉米种植有利于重新配置土壤细菌群落结构,维持细菌群落结构稳定性。

土壤微生物群落结构对宅基地复垦种植禾草的响应

【目的】宅基地复垦后土壤生态功能修复是城市土地资源管理研究的重要技术问题。【方法】通过微型小区试验,以自然恢复(NER)为对照,研究种植禾草(高羊茅FEA、鸭茅DGA和黑麦草LPE 3种禾本科饲草)对宅基地复垦土壤细菌和真菌群落结构的影响。【结果】①宅基地复垦土壤中真菌丰度高于细菌,但细菌的物种数多于真菌。②相对NER而言,种植禾草显著调控了土壤细菌和真菌群落结构。种植禾草后,土壤中部分细菌和真菌的相对丰度显著增加,如土壤放线菌门(Actinobacteria)细菌、绿弯菌门(Chloroflexi)细菌、浮霉菌门(Planctomycetes)细菌和担子菌门(Basidiomycota)真菌的相对丰度都增加了5倍以上。③禾草种植对土壤细菌的影响胜于对真菌的影响,如在门水平上,4个处理之间具有显著差异的细菌有13类,而真菌仅2类。④种植禾草整体上降低了鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)细菌的丰度,但促进了特定真菌物种的繁殖,实现了其功能替代。⑤某鲑色沉积物杆状菌(Sediminibacterium sp.)、β⁃变形菌纲(Betaproteobacteria)、Ohtaekwangia sp.和某链球菌(Streptococcus sp.)是主要表征泥石流滩地种植禾草的一类指示细菌。⑥种植禾本科植物种更容易促进土壤中与之强关联的真菌物种生长与繁殖,因而不同禾草关联的真菌类群也不同。【结论】宅基地复垦后土壤微生物功能主要集中在快速分解有机物料以供给植物,而禾草植物种可以通过调节土壤微生物群落结构实现宅基地复垦土壤生态功能的定向修复。