立体农业与生态环境——海南岛农业制度改革探讨

一、海南岛现行的农业生态结构分析 建国三十多年来,海南岛的土地资源开发和农业生产发展很快。耕地面积从430万亩发展到674万亩。粮食总产从7.6亿斤提高到29.2亿斤(丰收年);橡胶用地从3.66万亩发展到325万亩。年产干胶从200吨到10万吨;其它热作、果树、茶叶、南药等发展到123万亩。人工造林258万亩。这些成绩是十分可喜的。但是,在开发中也存在一些问题。诸如,土地资源开发多、利用少;用地多、养地少;特别是“刀耕火种”的传统农     

化学工业和国际化学品风险管理合作:事实与数据

我们生活在一个化学品的世界.我们使用或消费的几乎任何一种产品都含有人造化学品1930年全球化学品产量约为10万吨;而现在却达到了4亿吨.去年全球化学品产量估计接近2万亿美元.125个欧盟成员国形成了全世界最大的、专一的化学品生产区域(占2003年总销售量的34%)全球三分之二的化学品生产是在欧洲和美国进行的(图1).欧盟是最主要的化学品进出口商,贸易量占全球贸易量的一半.最大的化学品贸易区是欧盟、亚洲和北美.在1998年到2003年期间,欧盟的化学品生产增幅大大超过了美国或者日本(年增长率分别为2.7%、0.7%、1.3%)(图2).这一时期“新兴”国…     

稀土元素的环境化学研究现状及发展趋势

近年来,由于稀土在工业、农业、国防和医药等方面的广泛应用,使稀土化合物大量进入环境。因此,稀土对生态环境的影响问题日益受到人们的关注。 我国是稀土储量最多的国家,目前已探明储量为世界总量的80％,稀土资源丰富,开发前景广阔。据报道,1984年以来,我同稀土年产量增长率在20％以上,尤其以石化和农业稀土应用发展最快。作为石油催化剂的稀土已达1500吨。农用稀土微肥由于能促进作物生长、改善品质和提市产量,     

施氮量对洞庭湖区高密度条件下夏玉米产量形成特性的影响

为了探究洞庭湖区高密度条件下夏玉米的适宜施氮量,以郑单958和湘农玉27号为材料,在种植密度90 000株/hm~2条件下比较不同施氮量(150 kg/hm~2、225 kg/hm~2、300 kg/hm~2)对夏玉米产量形成特性的影响.结果表明:施氮量增大使夏玉米全生育期延长2 d～4 d;夏玉米总叶数与株高基本不受施氮量影响,但穗位高随施氮量增大而降低;夏玉米叶面积指数随施氮量增大而提高;郑单958在施氮150 kg/hm~2处理下产量最高,达到7 580.64 kg/hm~2,而湘农玉27号在施氮225 kg/hm~2处理下产量最高,达到7 252.35 kg/hm~2.表明两个夏玉米品种在洞庭湖区高密度种植条件下均能获得较高产量,但其适宜施氮量有所差别.     

河北省县域农业绿色全要素生产率的空间特征

农业绿色全要素生产率的提升是生态文明建设的关键。以河北省142个县域作为研究对象,运用非径向非角度、基于松弛的(slacks-based measures,SBM)方向性距离函数和全局参比曼奎斯特卢恩伯格(global MalmquistLuenberger,GML)生产率指数测算2000—2016年河北省县域农业绿色全要素生产率,并采用空间自相关方法分析河北省县域农业绿色全要素生产率的全局和局部空间特征。结果表明:(1)2000—2016年河北省县域农业绿色全要素生产率年均增长5. 42%,主要依靠绿色前沿技术进步驱动,如考虑环境因素,或可实现农业"波特‘双赢’假说";(2)从地区分布来看,河北省县域农业绿色全要素生产率增长存在地区不平衡的现象,其中冀北地区增长水平高于全省平均水平,而冀中与冀南地区增长水平落后于全省平均水平;(3)河北省县域农业绿色全要素生产率增长存在显著空间相关性,但空间相关性呈减弱趋势;(4)河北省县域农业绿色全要素生产率增长呈明显地理集聚特征,热点区向冀中、冀东南地区扩张,冷点区由冀北"一翼"向冀北"两翼"转移。     

农业生态系统结构研究(二)

农业生态系统的平面结构 农业生态系统的平面结构,主要是指在一定的生态区域内,如何合理的安排农业生态系统中的各个种群。我们知道,在同样自然条件和社会条件下,由于种群的结构不同,它的三大效益会出现很显著的差异。比如,华北平原高产地区的一些地方,夏播作物玉米和花生在同样条件下,一般玉米亩产273公斤,花生亩产248公斤。     

气候变化对河西走廊主要农作物的影响

利用1991—2014年甘肃省河西走廊5市的气温、降水数据及农作物物候期和产量资料,运用线性趋势估计法、5 a滑动平移法、灰色关联度分析法和皮尔逊相关系数法分析了河西走廊24年来的气候变化特征、农作物物候和产量的变化特征及二者之间的联系。结果表明:(1)河西走廊近24年来春季变暖变干,气温气候倾向率为0.69℃/10 a、降水为6.63 mm/10a,夏秋季节变暖变湿,气温气候倾向率为0.49℃/10 a、降水为16.83 mm/10 a,全年表现为显著变暖,降水量增加,气温气候倾向率为0.43℃/10 a、降水为59.28 mm/10 a;(2)春小麦播种期呈略微提前趋势,玉米播种期呈推后趋势,春小麦和玉米的出苗期、生长季呈缩短趋势,成熟期呈提前趋势。春小麦和玉米播种期、出苗期、成熟期、生长季与气温呈负相关,播种期与降水量呈二次曲线关系,出苗期与降水量呈负相关,成熟期、生长季与降水量呈正相关;(3)河西走廊年小麦产量总体呈显著下降趋势,嘉峪关、金昌、武威、张掖和酒泉每10年分别减少0.5×10~4 t、0.24×10~4 t、10.94×10~4 t、10.72×10~4 t和13.85×10~4 t;年玉米产量酒泉呈略微减少趋势,每10年减少0.89×10~4 t,嘉峪关、金昌、武威和张掖总体呈增加趋势,每10年分别增加0.11×10~4 t、5.22×10~4 t、24.74×10~4 t和17.27×10~4 t;河西走廊的小麦相对气象产量正负变化比较频繁,玉米相对气象产量负值变化比较明显;嘉峪关、张掖、武威小麦产量和酒泉、金昌玉米产量受气温影响略大,关联系数分别为0.694 8、0.724 6、0.748 6和0.734 4、0.683 6,酒泉、金昌小麦产量和嘉峪关、张掖、武威玉米产量受降水量影响较大,关联系数分别为0.784 9、0.739 1和0.653 7、0.645 2、0.734 6;(4)社会经济因素对农作物的影响逐渐变大,国家政策的大力实施、农业科学技术的发展和推广以及河西走廊人民的种植意愿对农作物产生了很大的影响。该研究对农业应对气候变化,合理利用气候资源,推广生长季较短的新品种作物,提高农作物的生产潜力具有较大的意义。     

湖南省农业生态环境建设的问题与对策

湖南作为长江流域重要的农业大省，在主要农产品产量大幅度增长的同时，农业生态环境中存在的问题仍然严重，生态环境整体上尚未根本好转。湖南生态环境中存在的问题主要有；灾害频率和强度提高；不适当的丘岗山地与坡耕地开发造成了严重的水土流失；环境污染日趋严重。文章结合已有研究工作，提出了湖南农业生态建设主攻方向和措施。作者认为，(1)加强水土流失治理，是减少水旱灾害的根本措施。水土流失治理的重点是综合开发潜力大、人类垦殖活动频繁、环境相对脆弱的丘陵地区。(2)要构建人地协调的高效农业生态系统。在丘岗山区，依据不同自然条件，构建高效农业生态系统。达到提高生产率并保护生态环境的目的；在平原湖区调整农业布局，实行避灾减灾种植制度。(3)要依靠科技进步，促进农业生态建设。     

江苏省泰县河横村生态农业建设的研究 Ⅱ.江苏省泰县河横村农业生态系统功能的分析

本研究采用系统分析和灰色理论,从河横村农业生态系统的能量、物流和价值流出发,分析了河横村农业生态系统的功能特征。结果表明,由于生态农业的发展,河横村农业生态系统的功能已朝着良性循环的方向发展。总能量产投比已达2.5以上,土壤子系统中的营养物质也出现了盈额,N1.76kg/亩,P_2O_53.43kg/亩,K_2O0.53kg/亩;各个子系统的经济效益也得到了提高,种植业、副业和渔业收入的灰色模型发展指数分别为-0.043,-0.214和-0.251。根据复合关联度分析,提出了河横村农业生态系统良性循环的对策为:在强化和完善生态农业措施的基础上,特别要注意充分利用光热资源,增加农业投资,强化劳力素质,加强有机肥的开发和利用。     

密度和品种对玉米田杂草及玉米产量的影响

通过对玉米田杂草的调查,研究了不同密度和品种对玉米田杂草种类和生物量变化及玉米产量的影响。结果表明:在玉米全生育期内共发现以稗草(Echinochloa colonum(Linn.)Link)、水花生(Alternanthera philoxeroides)、水芹(Lepidiumsativum)等为主的21种杂草,以水芹的重要值最高;随密度的增加杂草的总数量和鲜质量减少;半紧凑型品种对杂草数量和生物量的抑制作用大于紧凑型品种,且产量高出了21.99%。密度对玉米产量的影响差异不显著,以B3(57 000株/hm2)产量最高,比常规密度B1(42 000株/hm2)和高密度B4(64 500株/hm2)的产量提高了14.17%和0.6%。可见,应根据玉米的品种类型,因地制宜地确定适宜的种植密度,以利于高产稳产。     

无公害农业与合理施肥

滥施肥料是造成环境污染、农产品质量下降的原因。施用化肥与无公害农业并不矛盾，无公害农业更需要优质的化肥。化肥在无公害农业中的作用是不可替代的。只要科学地选择肥料和科学地施用肥料，使有机肥料与化肥有机地结合，使营养元素全面而平衡，不但不会对环境带来污染，而且能改善土壤微生态环境和人类的生存环境，提高农产品的产量和质量，有益于人类的健康。     

不同施氮水平对玉米产量、氮素利用效率及土壤无机氮含量的影响

通过研究不同施氮水平对玉米产量、氮素利用率及土壤硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NH4+-N)残留量的影响,为氮肥的合理利用提供依据.在黑龙江省农业科学院科技园区布置田间小区试验,结果显示:玉米产量随施氮量增加而增加,施氮量为165 kg·hm-2时,氮肥利用率最高,当施氮量高于165 kg·hm-2,产量反而有降低的趋势,过量施氮也并不能增加玉米对氮素的吸收,因而氮素利用率也随施氮量的增加而降低.玉米收获后土壤剖面无机态氮质量分数的变化因施氮量的不同而表现出差异,0~80 cm土层硝态氮积累量随氮肥输入量的增加而显著增加,以表层(0~40 cm)硝态氮质量分数最高,中间层(60~80 cm)质量分数最低,100 cm以下土层以施氮量为165 kg·hm-2的处理土壤硝态氮积累量最低,降低了硝态氮淋溶风险;铵态氮的质量分数相对较低,不同的施氮量对土壤铵态氮质量分数的影响主要在0~20 cm土层,铵态氮质量分数与施氮量并无显著的相关关系.综合考虑玉米产量、氮素利用率与生态环境效益,以165 kg·hm-2(优化施氮量)为最佳氮肥施用量.     

广东省有机肥产业化的发展前景与策略

反复的农业生产实践证明,有机肥料在当今农业生产及今后可持续农业的发展中起到了不可替代的作用。众所周知,重施偏施化肥,一是导致土壤板结,耕性不良,地力下降;二是降低农产品品质,污染环境,从而影响人体健康;三是降低肥料的利用率。而施用有机肥不仅能增加作物产量,改善作物品质,提高农产品市场竞争力和效益,而且能保养和提高地力,保护农业生态环境和促进农业可持续发展。这种作用是化学肥料所不能替代的。传统有机肥腐熟周期长,养分损失多,体积大,肥料质量低。如何克服使用有机肥料的缺点,是有机肥料工作迫切需要解决的…     

化学工业和国际化学品风险管理合作：事实与数据

我们生活在一个化学品的世界，我们使用或消费的几乎任何一种产品都含有人造化学品，1930年全球化学品产量约为100万吨；而现在却达到了4亿吨，去年全球化学品产量估计接近2万亿美元。     

覆膜和灌水对科尔沁沙地垄沟种植玉米产量和水分利用特征的影响

在半干旱区,有限的水资源影响着灌溉农业的可持续发展,探索作物产量-水分关系是确定作物合理灌溉制度的研究重点。该试验设计11个处理:垄沟全覆膜雨养处理,QF;全生育期分别供水650、500、400 mm(灌溉+降水)的膜下滴灌(垄覆膜)处理,SMD、MMD、LMD;浅埋滴灌(埋于垄面)处理,SDD、MDD、LDD;传统平作漫灌处理,SGG、MGG、LGG;对照为当地平作充分漫灌处理,NM。通过2018年田间试验研究不同覆膜方式结合不同灌溉水平的垄沟种植模式对玉米产量-水分关系的影响,探索有利于提高科尔沁沙地玉米产量和水分利用效率的高效节水模式。结果表明:灌水量(A_i)与玉米耗水量(ET_c)、产量及水分利用效率(WUE)分别呈正线性关系(R~2=0.95—1)、二次曲线和负线性关系。相比NM处理,垄沟种植模式提高了玉米产量和WUE,减少了ET_c和作物系数(k_c)。其中,QF的ET_c(292 mm)极显著低于其他节水模式(P0.01),和NM处理相比,A_i节省了649 mm,产量增加了2.24%,WUE达到最大值6.30 kg·m~(-3),极显著高于其他种植模式(P0.001)。同时,QF处理的玉米净经济效益(NP)高达20 874.69 yuan·hm~(-2),投入产出比达到2.01。DD处理的玉米产量和投入产出比均最大,但是WUE极显著低于QF处理(P0.001)。综上所述,垄沟全覆膜雨养(垄沟比为50:30,灌溉量为38 mm)为获得高产、高水分利用效率以及高经济效益的最佳节水种植模式,可在科尔沁沙地可以适当推广该种植模式。研究结果可为缓解区域地下水过度利用状况、确定生态农业灌溉制度和科学规划作物种植结构提供理论依据,以期实现区域生态农业可持续发展。     

加拿大最佳管理措施流域评价项目评述

可持续农业的目的是在保持良好环境质量的同时获得较高的农业生产率。最佳管理措施(BMPs)在世界范围内已得到广泛应用,以减少农业污染物对水环境的影响。自2004年以来,加拿大农业部实施了最佳管理措施流域评价(WEBs)项目,在全国各地选择了有代表性的9个小流域,对BMPs的环境和经济效益进行评价。笔者对过去几年来WEBs项目的进展、研究方法及主要成果进行简要的回顾,并对在中国开展类似项目的必要性和启示进行了探讨。     

化学工业和国际化学品风险管理合作:事实与数据

我们生活在一个化学品的世界.我们使用或消费的几乎任何一种产品都含有人造化学品.1930年全球化学品产量约为100万吨;而现在却达到了4亿吨.去年全球化学品产量估计接近2万亿美元.     

基于修正遗传算法的夏玉米作物系数及蒸散发估算

农田蒸散量是作物蒸腾量和土壤蒸发量的总和,准确估算农田蒸散量对制定合理的灌溉计划至关重要,进而对农作物的增产保收具有重要的意义。研究作物系数及蒸散量估算模型已成为一个热点科学问题。淮河流域是中国主要的农业生产基地,而夏玉米是淮河流域最主要的粮食作物之一。为研究夏玉米全生育期蒸散估算模型,反映夏玉米逐日作物系数及蒸散量的变化,为当地的农业生产活动提供指导,采用五道沟水文实验站称重式蒸渗仪及气象要素实测数据,应用遗传算法,构建夏玉米全生育期单作物系数蒸散模型,得到其4个生长阶段的作物系数估算值。其中,参考作物蒸散量采用FAO PenmanMonteith公式计算;对估算误差较大的发育期,利用叶面积指数和发育期天数构建调整模型,对发育期作物系数进行数值修正,取得了较好的效果,并进一步估算蒸散量,最终得到遗传算法与多项式回归相结合的夏玉米蒸散估算模型。结果表明:全生育期内,修正后作物系数计算值与实际值的平均绝对误差为0.09,均方根误差为0.12,准确率(绝对误差<0.3)为96.2%;蒸散量计算值与实际值的平均绝对误差为0.89 mm·d^-1,均方根误差为1.28 mm·d^-1,准确率(绝对误差<4 mm·d^-1)为100%;相比FAO推荐的作物系数模型,修正遗传算法模型作物系数和蒸散量的拟合准确率均明显提高,达到精度要求,该文修正遗传算法模型可用于夏玉米的蒸散估算。     

有机肥对塌陷复垦土壤玉米产量和磷生物有效性的影响

采煤塌陷土地复垦是补充耕地资源的有效途径之一,然而土壤磷有效性低是限制矿区土地复垦和作物生产的重要因子之一.为了解施用有机肥后矿区复垦土壤中磷的有效性变化,基于作物磷素需求的有机肥施肥模式,进行采煤塌陷复垦土壤(山西省孝义市偏城村)田间试验,分析连续两年施用相同磷量(100 kg/hm~2)的鸡粪、猪粪、牛粪和化肥对玉米产量和磷肥利用效率的影响.结果表明:(1)有机肥处理显著提高了玉米的籽粒产量和地上生物量.施肥第一年鸡粪处理增产效果显著高于猪粪和牛粪处理,第二年各施肥处理间差异不显著.玉米产量增加主要是提高了百粒重.(2)各施肥处理0-60 cm土壤剖面有效磷(Olsen-P)含量随土层深度增加呈下降趋势.其中0-20 cm土层有效磷含量鸡粪处理显著高于猪粪和牛粪处理,20-40 cm土层鸡粪和猪粪处理显著高于牛粪处理,40-60 cm土层处理间差异不显著.(3)连续两年施用有机肥及化肥后玉米磷肥利用效率为鸡粪≥猪粪≈牛粪≈化肥.施鸡粪处理磷肥回收率最高,2017年和2018年分别为23.97%和26.99%.鸡粪处理农学磷有效性系数最高(1.47),明显高于猪粪处理(1.00)和牛粪处理(0.89).总之,施用鸡粪显著提高了玉米产量和磷肥利用效率,可作为培肥矿区复垦土壤或与本研究区土壤类型相似的低产农田改良的推荐有机肥.(图4表5参31)     

湘潭镉污染稻田全年粮食作物替代种植模式研究

为明确湘潭中度镉污染稻田全年粮食作物替代种植的可行性和理想替代种植模式,于2016年开展了双季稻、双季玉米、双季高粱等3种种植模式的生育进程、产量构成、产品镉含量与经济效益比较研究.结果表明:(1)3种种植模式下,晚季作物均能在10月下旬成熟,两季作物总产量以双季稻最高,双季高粱次之,双季玉米最低;(2)两季总纯收入双季稻最高(17 285.2元/hm2),双季高粱降低2.4%,双季玉米降低44.6%;(3)早、晚稻糙米镉含量远超国家标准,而玉米籽粒镉含量仅0.10 mg/kg左右,高粱籽粒镉含量在0.25 mg/kg~0.45 mg/kg之间,低于国家饲料镉含量标准.综合来看,双季高粱(旱季+再生季)虽经济效益较双季稻略有下降,但其产品安全,且具有省工节本优势,是中度镉污染稻田的理想替代种植模式.