江苏水稻种植方式碳足迹和经济效益综合评价

系统分析水稻不同种植方式碳足迹及经济效益对水稻生产碳减排和发展低碳农业具有重要意义,目前在省级尺度上关于不同水稻种植方式碳足迹和经济效益综合评价的研究尚少见报道。基于江苏水稻农情调查数据,利用生命周期评价方法定量分析江苏水稻不同种植方式碳足迹及经济效益。结果表明,2016-2020年不同水稻种植方式单位面积碳足迹为11.28~14.39t·hm^(-2),单位产量碳足迹为1.30~1.52kg·kg^(-1),单位产值碳排放为0.49~0.58kg·yuan^(-1),单位面积碳足迹、单位产量碳足迹和单位产值碳足迹从大到小依次为抛秧水稻或手插水稻、机插水稻、直播水稻。机插水稻和手插水稻生产单位面积碳足迹随年份的增加呈下降趋势。机插水稻、手插水稻和直播水稻单位产量碳足迹随年份的变化呈下降趋势。不同水稻生产种植方式碳足迹中占比最大的是稻田甲烷排放,其次为氮肥施用导致的碳足迹、稻田氧化亚氮排放和灌溉用电导致的碳足迹。氮肥和灌溉用电是影响不同水稻种植方式碳足迹差异的主要驱动因素。不同水稻种植方式总收益为2.51×10^(3)~2.75×10^(3)yuan·hm^(-2),资源投入成本为1.88×10^(3)~1.99×10^(3)yuan·hm^(-2),碳排放成本为0.20×10^(3)~0.25×10^(3)yuan·hm^(-2),考虑碳排放的净收益(NI-CO_(2))为0.39×10^(3)~0.64×10^(3) yuan·hm^(-2)。机插水稻NI-CO_(2)低于其他三种水稻种植方式,这与机插水稻较高的总收益和较低的资源投入成本和较低的碳排放成本有关。综上所述,仅考虑碳排放,直播水稻是最为低碳的水稻种植方式,综合碳排放和经济效益,机插水稻优于手插、直播和抛秧水稻。

农业废弃物的基质化利用研究进展

栽培基质是新型高效农业的基础,而选择养分丰富、资源量大、价格低廉的基质原料则是规模化基质生产的关键。本文分析了农业废弃物的特点及其基质化利用的潜力,介绍了国内外以作物秸秆、菇渣、畜禽粪便、水葫芦渣、椰子纤维等农业废弃物为原料的基质配方的研究现状,指出了目前限制农业废弃物原料规模化基质生产的问题,着重展望了目前农业废气物基质化存在问题的解决途径。

动物卫生风险管理机制构建及管理资源合理配置初探

为保障畜产品的有效供给和公共卫生安全,稳步提升中国动物卫生安全水平。本研究通过1个进口动物产品的风险分析为实例,阐述如何对影响中国动物卫生和动物源性食品安全开展风险评估,以达到提高动物卫生和食品安全的预警能力与防控水平,促进动物及其产品的国际贸易,为提高重大动物疫病防控和动物源性食品安全管理决策水平提供科学依据。

江苏稻田轮作模式碳、氮足迹分析

[目的]稻田通过排放温室气体和活性氮对生态环境带来影响,本文旨在系统分析江苏不同稻田轮作模式碳、氮足迹及其构成。[方法]以江苏新型经营主体为调查对象,利用生命周期评价方法定量分析江苏不同稻田轮作模式碳、氮足迹及其构成。[结果]不同稻田轮作模式单位面积碳足迹和单位面积氮足迹从高到低依次为稻麦轮作(18.22 t·hm^(-2)和139.54 kg·hm^(-2))、稻油轮作(13.20 t·hm^(-2)和101.65 kg·hm^(-2))、稻绿肥轮作(10.20 t·hm^(-2)和73.19 kg·hm^(-2)),单位产量碳足迹和氮足迹在不同轮作模式间差异不显著。不同稻田轮作模式单位面积碳、氮足迹存在区域差异,稻麦单位面积碳、氮足迹和稻油单位面积氮足迹从高到低依次为苏北地区、苏中地区、苏南地区,稻油轮作单位面积碳足迹和稻绿肥轮作单位面积碳、氮足迹在不同地区差异均不显著。对单位产量氮足迹而言,稻麦轮作单位产量氮足迹在不同地区差异显著,而稻麦轮作单位产量碳足迹、稻油和稻绿肥轮作单位产量碳、氮足迹在不同地区差异均不显著。不同轮作模式碳足迹主要来源CH 4排放和氮肥使用导致的碳足迹,占比分别为46.6%~50.7%和23.9%~25.2%。氮肥施用导致的氨挥发、氮素径流、氮素淋失及氮肥投入是不同稻田轮作模式氮足迹的主要来源,占比分别为52.2%~59.0%、14.6%~20.21%、8.7%~10.8%和7.8%~7.9%。[结论]稻油轮作和稻绿肥轮作模式是一种较为低碳和低氮的轮作模式,而考虑粮食安全,选择稻麦轮作模式优于稻油轮作和稻绿肥轮作模式。

藻华聚集的环境效应:对漂浮植物水葫芦(Eichharnia crassipes)抗氧化酶活性的影响

利用以水葫芦为代表的水生植物进行水体生态治理,具有环保、生态和可持续发展的优点.然而,在外源和内源污染尚未完全控制的情况下,夏季蓝藻水华仍然会频繁暴发.系统研究水生植物对藻华聚集后形成的逆境环境下的生理适应机制可为减轻藻华聚集的不良影响、充分发挥水生植物的水体净化功能发挥重要作用.以水葫芦为代表,采用模拟实验,研究在高温阶段(水温>25℃)、水华聚集下对水葫芦关键酶活性的影响及其环境效应,以揭示蓝藻水华聚集后引起的浅水生态系统中水生植物消亡的深层机理.结果表明,藻华聚集会很快消耗掉水生植物根区内的溶解氧,水体呈现缺氧状态(溶解氧<0.2 mg/L);植物根区内氧化还原电位值出现明显下降,实验进行1 d后低于-100 m V,实验结束时达-199.9 m V,水体呈现强还原环境.植物叶片中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)含量呈现快速增加的变化趋势,至实验结束时添加120 g/L的处理组中其含量分别为2.17μmol/g(FW)、266.497 U/g、1988.60 U/(g·min),而叶片中过氧化氢酶(CAT)呈现快速下降的趋势,至实验结束时其含量为6.09 U/(g·min);根系中MDA、POD至实验结束时其含量分别为0.57μmol/g(FW)、525.161 U/(g·min),呈现快速下降的趋势;SOD、CAT含量在实验结束时高达221.71 U/g、35.10 U/(g·min),表现为快速增加的趋势.水葫芦关键抗氧化酶活性的变化,表明藻华长期聚集、腐解带来的水体缺氧等不良条件对植物产生了环境胁迫作用,较长时间影响(>5 d)下对植物产生了严重的伤害作用;同时也表明藻华严重聚集及藻细胞腐解产生的环境胁迫是漂浮植物水葫芦无法生长乃至死亡的主要影响因素.因此,在利用水生植物进行水体净化的工程实践中,要避免蓝藻的严重堆积,以减轻藻华暴发对植物的不利影响和充分发挥植物的水体净化功能.

动物卫生风险管理机制构建及资源配置方案

近年来，由于动物卫生风险突发事件的频繁发生，推动了动物卫生风险分析的广泛关注和应用。我国动物卫生风险分析工作相对起步较晚，存在诸多问题。尽快构建适合中国国情的动物卫生风险管理制度，对提高我国重大动物疫病防控和动物源性食品安全水平具有重大意义。

江苏宜兴地区典型菜地土壤肥力特征研究

对江苏省宜兴市典型大棚和露地蔬菜土壤采样，并做土壤养分均衡状况调查分析，结果表明：大棚土壤和露地土壤呈现明显的酸化趋势，且耕层（0～25cm）酸化程度大于亚耕层（25—50cm），大棚蔬菜地土壤有机质和全氮含量都显著高于露地蔬菜地土壤，两种栽培模式下蔬菜地土壤有效磷含量都有在表层过量累积趋势，且大棚蔬菜地较露地蔬菜地土壤更明显，而速效钾在露地蔬菜地土壤的积累较大棚蔬菜地更明显。大棚和露地蔬菜土壤有效硫、交换性ca”、交换性Mg“及有效锌、有效硼等都处较丰水平，而土壤有效硅含量较低，增施硅肥可能有较高的增产潜力。对大棚蔬菜进行盐分分析表明：10个点的蔬菜大棚土壤已达到中盐土盐渍化水平，其中盐分大于1．0g／kg小于2．0g/kg的占50％，盐分接近3．0g／kg的比例为40％，对应的土壤电导率也呈相同趋势，且所测定土壤盐分含量与硝态氮含量呈现显著的正相关。表明重施氮肥造成的硝态氮积累是土壤盐渍化的重要原因。

生态农业良性循环链在现代农业发展中的应用研究

针对我国农业发展面临的生产成本不断提高、耕地面积不断减少、农业资源质量下降和生态环境恶化的现状,探讨生态农业良性循环链的模式与技术,提出加强宣传引导,提高公众发展生态循环农业的意识;加快技术创新,推进生态循环农业发展;加大扶持力度,为发展循环农业创造良好环境的建议,以期为发展生态循环农业,实现农业可持续发展提供参考。

不同水力负荷下凤眼莲去除氮、磷效果比较

采用人工模拟方法,研究了不同水力负荷(0.14、0.20、0.33和1.00m3.m-2.d-1)对凤眼莲去除富营养化水体氮、磷效果的影响,试验期间进水TN、NH4+-N、NO3-N、TP平均质量浓度分别为4.85、1.33、2.92和0.50mg.L-1。结果表明,凤眼莲净化系统对富营养化水体具有较好的去除效果,低水力负荷(0.14、0.20m3.m-2.d-1)下,出水TN、NH4+-N和TP均达到了GB3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅳ类水质标准;当水力负荷提高到1.00m3.m-2.d-1后,出水TN、NH4+-N、NO3-N和TP质量浓度明显上升。4种水力负荷下,凤眼莲净化系统对TN和TP去除率分别为84.95%和80.65%、73.87%和73.04%、51.60%和64.05%、30.77%和47.79%,即随水力负荷的提高而降低;相应的TN、TP去除负荷分别为0.58和0.06、0.72和0.07、0.83和0.11、1.47和0.23g.m-2.d-1,即随水力负荷的提高而增加。综合考虑净化效果和污水处理能力,本试验条件下凤眼莲系统的水力负荷宜控制在0.33m3.m-2.d-1。

水葫芦去除不同富营养化水体中氮、磷能力的比较

采用人工模拟试验方法，在2007年11月至2008年10月期间比较研究了水葫芦（Eichhornia crassipes）对4种不同程度富营养化水体氮、磷的净化效果和去除能力。结果显示，水葫芦在4种富营养化水体中均可正常生长，全年的平均生物量增长率为n096—0．262kg／（m^2·d），且明显受温度的影响。经过21d的净化，水葫芦对4种富营养化水体氮、磷均表现出良好的净化效果。4种富营养化水体的TN（总氮）、NH4^＋-N（铵态氨）、TP（总磷）平均浓度分别由初始的2.06-20．08mg／L、0.27～10．98mg／L和0.14—1．43mg／L降至n27—8．87mg／L、0．06-0．71mg／L和0．03-0．47mg／L。水葫芦对TN的平均去除率随初始TN浓度的增加而降低，对TP的去除率则相反；水葫芦对4种不同程度富营养化水体的TN、NH4^＋- N、TP的平均去除率分别为55．82％-86．55％、78．15％-93．54％和76．01％～92．53％。水葫芦对TN、NH4^＋ N、TP的单位面积负荷去除速率则均随水体初始氮、磷浓度的增加而升高，平均分别为84．69—533．70mg／（m^2·d）、12.94-478．70mg／（m^2·d）和5．01～63．06mg／（m^2·d）。

凤眼莲对不同程度富营养化水体氮磷的去除贡献研究

采用人工模拟方法,研究了凤眼莲在不同程度富营养化水体中对N、P的吸收和去除作用。结果表明,凤眼莲在总氮(TN)、总磷(TP)初始浓度分别为2.06～20.08mg·L-1和0.14～1.43mg·L-1的4种富营养化水体中均可正常生长,近1年的试验中,凤眼莲总生物量累计增加41.03～47.12kg·m-2,平均生物量增长率为0.096～0.262kg·m-2·d-1。凤眼莲地上部N和P平均含量分别为24.16～34.15mg·g-1和3.46～6.90mg·g-1;地下部N和P平均含量分别为11.76～18.45mg·g-1和6.02～8.50mg·g-1。凤眼莲在4种富营养化水体中的N和P吸收量累计分别为43.06～71.16g·m-2和8.68～16.63g·m-2,且随水体初始N、P浓度的升高而增加,并与自身生物量呈极显著正相关(P<0.01)。在N、P负荷较低的水体(Ⅰ和Ⅱ)中,凤眼莲吸收对N、P的去除贡献均超过100%,表明凤眼莲吸收利用了底泥中部分N和P;而在N、P负荷较高的水体(Ⅲ和Ⅳ)中,凤眼莲吸收对N、P的去除贡献也均超过42.32%和83.79%。因此,本试验条件下凤眼莲吸收在水体N、P去除中起主要作用。

抽穗期高温胁迫对水稻产量构成要素和品质的影响

以扬稻6号与南粳43为试验材料,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对水稻产量构成要素及稻米品质的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理。研究表明:水稻抽穗期高温降低了水稻的每穗总粒数、结实率和千粒重,同时稻米的糙米率、精米率、整精米率、可溶性糖和蛋白质含量也呈下降趋势,而稻米的垩白率、垩白度和直链淀粉含量增加明显,随胁迫温度的提高和胁迫时间的延长,2个水稻品种的产量构成要素和稻米品质急剧下降。相同温度胁迫下,扬稻6号的热害指数(Index of heat sensitivity,HIS)稍低于南粳43,其中扬稻6号的产量构成要素和品质受高温的影响也稍低于南粳43,说明扬稻6号耐高温能力高于南粳43。研究结果为进一步了解高温对水稻结实和稻米品质的伤害机理,筛选耐热性强的水稻品种提供重要的理论依据。

滇池不同水域凤眼莲生长特性及氮磷富集能力

在滇池草海和外海水域共选择6个试验点,采用围栏设施有控制地种养凤眼莲(Eichhornia crassipes),初始放养量为3 kg.m-2,每2周监测1次各试验点水质状况、凤眼莲生长特性指标和植株氮磷含量,对比研究滇池不同水域凤眼莲生长特性及氮磷富集能力差异。结果显示,外草海水域水体氮磷浓度较高,凤眼莲生物量增长速率最高,平均为542 g.m-2.d-1,全年累积生物量最大,可达85.37 kg.m-2,植株TN、TP含量(以干质量计,下同)最高,分别为32.9和8.2 g.kg-1。外海白山湾水域水体氮磷浓度相对较低,凤眼莲生物量增长速率较低,平均为150 g.m-2.d-1,全年累积生物量较低,为27.00 kg.m-2,植株TN、TP含量较低,分别为15.0和6.4 g.kg-1。水体pH值、氮磷含量和风浪是影响凤眼莲生长的主要因素。

作物长势遥感监测应用研究现状和展望

作物长势遥感监测是农业遥感应用的重要研究领域。本文在概述遥感信息数据源和遥感监测原理的基础上,总结了作物长势遥感监测应用中面积遥感估算、产量估测、实时长势监测和长势遥感监测信息系统开发的研究进展,指出其中存在的一些问题,并对作物长势遥感监测应用的未来进行了展望。

不同水稻品种抽穗期对高温的响应及避热的调控措施

采用盆栽试验研究不同水稻品种(系)在抽穗期对高温的响应,用盆栽和大田种植2种方式研究不同播期处理对水稻的抽穗期避热调控效果,在南京和如皋两地试验田研究不同的增施穗肥处理对水稻抽穗期的影响。结果表明:①在抽穗期高温处理试验中,16个参试水稻品种(系)中有2个品种(系)(Z2001和86优8)表现为耐高温,2个品种(农垦57和武香粳14号)表现为中耐,其余12个品种属高温敏感型;②不同播期处理对水稻抽穗期的调控效果明显,综合历年气象资料,在长江流域水稻生产中,为避免抽穗期高温危害,适播期宜安排在5月20日之后;③通过增加穗肥来延迟水稻抽穗时间的效果甚微。

长江中下游地区高温时空分布及水稻花期的避害对策

以湖南、湖北、江西、安徽、江苏和浙江6省各代表台站1965-2004年近40a的6-8月日平均气温与最高温度为原始数据,分析了长江中下游地区各省高温的发生概率、高温发生年平均天数以及高温起止日期,总结出长江中下游地区6省的高温时空分布规律,并提出了水稻生长避开高温危害的措施,为长江流域水稻稳产高产提供重要的参考。

猪和奶牛粪污厌氧发酵中固相磷形态变化分析

采用H2O、NaHCO3、NaOH 和HCl 连续抽提法分析了猪和奶牛粪污厌氧发酵前后固相磷的形态和含量.结果表明,猪粪厌氧发酵后的出料（沼液）固相中酸溶磷（HCl-P）所占比例为85. 50%,较进料显著提高（P〈0. 05）;NaHCO3 提取态磷（NaHCO3-P）、残留磷、水提取态磷（H2O-P）和NaOH 溶性磷（NaOH-P）所占比例分别为5. 83%、4. 71%、2. 15%和1. 81%,均较进料有不同程度降低.牛粪厌氧发酵后排放的沼液固相中HCl-P、NaHCO3-P、H2 O-P、残留磷和NaOH-P 所占比例分别为53. 73%、19. 62%、12. 66%、8. 60%和5. 39%,均较进料无显著变化.沼液固相中各形态无机磷占总磷的比例为60. 98%～100. 00%.厌氧发酵运行结束后,猪粪沼渣固相中各形态磷含量由高到低依次为HCl-P、NaHCO3-P、残留磷、H2 O-P 和NaOH-P,分别占沼渣固相总磷的87. 43%、5. 17%、4. 33%、1. 79%和1. 28%;牛粪沼渣固相中各形态磷含量由高到低依次为HCl-P、NaHCO3-P、H2 O-P、残留磷和NaOH-P,分别占沼渣固相总磷的69. 74%、9. 91%、8. 75%、8. 30%和3. 30%.猪粪经厌氧发酵后,磷由液相向固相转移,而固相中水溶态磷向难溶态磷转化;牛粪沼渣中的磷较猪粪沼渣中的磷更难被作物吸收利用.

高温胁迫下水稻产量的高光谱估测研究

为了定量分析不同生育期冠层反射光谱参数与水稻产量及产量构成要素的相互关系,确定能够准确预测高温胁迫下水稻籽粒产量的敏感光谱参数,通过盆栽试验,测定了孕穗期4种温度胁迫处理后的2个水稻品种不同生育期冠层高光谱反射率以及成熟后的理论产量、实际产量、穗数、每穗粒数、千粒重、穗长、穗干质量和结实率。结果表明,相对于蜡熟期的光谱参数,抽穗期和灌浆期的光谱参数与理论产量、实际产量、穗数、每穗粒数、千粒重、穗长、穗干质量以及结实率的相关性都较高,均达到显著水平。此两个时期可以作为预测水稻产量的关键时期。其中,差值植被指数DVI[810,A(450,560,680)]、垂直植被指数PVI(810,680)、红边幅值Dλred和红边峰值面积可以同时预测成熟水稻的理论产量和实际产量。而差值植被指数DVI(810,450)和DVI(810,560)、垂直植被指数PVI(810,680)和Dλred可以同时预测成熟水稻的穗数、每穗粒数和千粒重。相对于灌浆期的模型,抽穗期的模型能较可靠地监测水稻产量。

水稻品种及其器官对土壤重金属元素Pb、Cd、Hg、As积累的差异

在土壤中添加重金属元素Pb、Cd、Hg、As,研究43个不同类型水稻品种(系)成熟后不同器官重金属元素的含量差异。研究结果表明,Pb、Cd、Hg、As主要在水稻植株根中大量富集,其次是茎叶,在稻谷和精米中富集量最低;通过富集系数的比较,发现水稻对Cd富集能力最强,其次是Hg,然后是Pb,最低是As。不同类型的水稻品种对重金属元素的吸收规律为:①Pb在常规籼稻稻米和稻谷中的含量显著高于在粳稻和杂交稻中的含量,而茎叶中Pb含量在不同类型品种间不存在显著差异。②Cd在不同类型品种和不同器官中的含量均存在显著差异,在常规籼稻精米、稻谷中的含量最高,在杂交稻精米和稻谷中的含量居中,在常规粳稻中的含量最低;杂交稻和常规籼稻茎叶中Cd含量高于粳稻;而粳稻根中Cd含量显著高于籼稻和杂交稻。③Hg在不同类型品种精米中的含量之间存在显著差异,以杂交稻精米中汞含量最高,而在稻谷和茎叶中Hg含量不同品种类型之间不存在显著差异。④在不同品种类型之间精米和稻谷中As含量存在显著差异,常规稻和杂交稻含量较高,而茎叶As含量在不同品种类型之间不存在显著差异。

公路两侧农田土壤及作物中重金属的累积

通过对江苏省内4个断面公路两侧距路基不同距离的农田土壤、水稻、杨树和蔬菜取样测定,研究了公路交通尾气及粉尘中重金属对公路两侧农田土壤及植株的污染。结果表明:①所有断面公路两侧分别距路基25 m至100 m范围内土壤铅累积达显著水平(P<0.01),并随距路基距离的增加而降低;断面2公路两侧分别在距路基5 m范围内土壤铜含量比背景值显著增加;断面1、断面3和断面4公路两侧分别在距路基5 m范围内土壤锌均显著累积;断面1距路基西0 m处和75 m处土壤镉含量分别达到0.365 mg/kg和0.329 mg/kg,超出了生产无公害农产品对土壤含镉量的限制要求(≤0.3 mg/kg)。②断面1路西75 m、断面4路北75 m、和150 m处稻米中铅含量超出国家无公害稻米重金属铅的限量标准(≤0.4 mg/kg),且在同一个断面距路基不同距离的稻米铅含量、秸秆铅含量与土壤铅含量之间没有明显的正相关。③杨树中铅、镉、铜、锌4种重金属含量均为杨树叶>1年生枝条>2年生枝条;断面3路南100 m处的胡萝卜和青菜中铅含量超出国家无公害农产品重金属铅的限量标准。