施用不同氮肥对坡耕地径流中N输出的影响

以山东省泰安东北部刘家庄村坡耕地为研究区域,通过实地监测多次天然降雨中农田养分的流失,研究施肥处理对氮素流失的影响.结果表明,施肥显著地增大了农田径流中氮素浓度及流失量;在相同施肥量的实验条件下,与碳酸氢铵和普通尿素相比,控释尿素可有效地降低氮素流失15%～25%;70%左右的氮素流失发生在监测的前期.合理施肥、降低表土中速效氮养分含量是减少农田氮流失的关键途径之一.     

农地整理对农户农地固定资本投入的影响研究

农地整理是政府农村公共投入的一种,农户的农地固定资本投入是农户的私人投资,研究农地整理对农户农地固定资本投入的投入效应将为农地整理的有效实施和促进农业机械化提供理论依据。在理论分析的基础上,基于农户调查数据,分别运用Tobit和Logit模型,分析了农地整理变量对农户农地固定资本投入的现状和意愿的影响。研究结果表明:农户对农地整理的满意程度对农户农地固定资本投入有正向影响;农户参与农地整理的意愿对农户农地固定资本投入意愿有正向作用;农地整理对农户农地固定资本投入的意愿比农户农地固定资本投入现状影响更为明显。因此,需要提高农地整理的质量,确保农地整理的实施;应该完善农户参与农地整理的机制,提高农户参与农地整理项目的意识和程度,充分保障农民权益;在农地整理项目实施的基础上,应该进一步克服农业机械化的障碍,从而推动农户发展农业机械化。     

pH对混合污泥水解酸化的影响

pH对剩余污泥和初沉污泥水解酸化的影响已有报道,但pH对混合污泥水解酸化的影响尚鲜见报道。为此对厌氧环境,(20±1)℃,pH=4～11以及不控制pH条件下混合污泥的水解酸化特征进行了研究。研究发现:对pH调控有利于污泥SCOD的溶出,在较强的碱性条件下污泥溶出的SCOD要大于其他条件下的,特别是pH=10和11条件下污泥溶出的SCOD要远高于其他条件下。碱性环境和酸性环境以及中性环境相比更有利于混合污泥产酸,最佳产酸pH条件为pH=10。在酸性和极端碱性条件下均有利于混合污泥中氨氮和磷的释放。碱性环境利于挥发性悬浮固体(VSS)的去除,但不利于总悬浮固体(TSS)的去除。在不同pH条件下将混合污泥的发酵特征和剩余污泥和初沉污泥发酵特征比较,发现3种污泥水解和产酸均在碱性条件下最好,且在20～22℃的条件下,产酸量均在pH=10的条件下达到最大。     

北运河下游流域典型设施农田非点源污染负荷定量化研究

为定量研究北运河下游流域设施农业非点源污染负荷情况,选择北辰双街大棚葡萄示范园为研究对象,通过对降雨径流污染负荷模型(SCS模型,USLE模型,吸附态N、P污染负荷模型以及溶解态N、P污染负荷模型)和灌溉污染负荷模型(改进的输出系数法模型)进行研究与修正,对径流和灌溉过程进行模拟分析,估算大棚种植区的污染负荷.结果显示,研究区雨季吸附态N、P输出负荷分别为40.98和1.42 kg·a-1,溶解态N、P输出负荷分别为628.77和4.57 kg· a-1,灌溉期TN、TP、NH4+-N和NO3--N输出负荷分别为182.15、2.56、60.49和62.82kg·a-1.示例验证表明所建模型具有较好的模拟效果,可进一步推广应用.     

不同退耕年限下菜子湖湿地土壤活性铝形态特征

选取菜子湖区不同退耕年限(3、5、7、9、11和21 a)湿地、以仍耕油菜地和原始湿地土壤为研究对照,分析了土壤全铝和活性铝形态组分特征,探讨退耕还湖后湿地土壤铝元素组分特征变化及其生态效应。结果表明,研究区土壤全铝含量和活性铝含量分别在16.78~57.05 g/kg和1 699.94~3 823.49 mg/kg之间,其中活性铝总量占全铝含量的6.70%~11.84%。退耕还湖3~11a期间,土壤全铝、活性铝总量及5种形态活性铝总体均随退耕年限延长而增加;退耕11~21 a期间均下降。不同形态活性铝中,可溶性铝Al S含量最低,而酸溶无机铝和腐殖酸铝Al-HA含量较高,分别占活性铝总量的42%~53%和39%~50%,左右着活性铝总量的变化。分析讨论表明退耕后湿地植被和水文条件的改变导致土壤粘粒,有效磷和有机质的变化,进而影响退耕后土壤活性铝组分特征。其中0~5 cm土壤毒性较强的交换性铝Al3+和羟基铝Al(OH)2+、含量均在退耕3~9 a期间逐渐增加,占活性铝总量的比例也有所增加,该退耕期湿地土壤存在一定的铝毒生态风险。     

农田生态补偿横向财政转移支付额度研究——基于选择实验法的生态外溢视角

农田生态补偿横向财政转移支付是调整农田保护和农地发展之间利益关系的重要环境经济政策,对于实现区域生态环境保护和经济发展之间的相协调具有重要意义。以武汉城市圈为例证,基于生态外溢的视角,运用选择实验法计算基于市民支付意愿的农田生态补偿标准,并修正得到武汉城市圈42个县(市、区)的农田生态补偿横向财政转移支付标准介于683.10~6 169.60元/hm~2之间。进一步依据粮食安全法将武汉城市圈42个县(市、区)划分为17个支付区和25个受偿区,得到各县(市、区)的农田生态补偿横向财政转移支付面积。最后依据农田生态补偿横向财政转移支付标准和农田生态补偿横向财政转移支付面积计算出武汉城市圈地方政府县(市、区)间农田生态补偿横向财政转移支付额度的绝对值总和为44.03亿元。研究结果可为农田生态补偿横向财政转移支付体系的构建提供初步的政策建议。     

三峡生态屏障区农户退耕受偿意愿的调查分析

运用参与式农户评估方法,对三峡生态屏障区内农户退耕还林的受偿意愿进行了调查.分析表明,退耕还林的生态效益受到普遍认可,但其可持续性令人担忧.1355份有效问卷中,愿意接受补偿的占74%,对未来生计的预期与土地相关性低的农户更愿意退耕.受偿意愿的形成具有明显的社会异质性和区域差异性.受访者性别、耕地面积、家庭年收入、帮扶形式、是否移民对受偿意愿值具有显著影响.屏障区平均补偿意愿为1014元/(亩×a).万州、秭归、渝北的受偿意愿值高于平均水平.建立基于区域的生态补偿标准和多元化的生态补偿方式,可以弥补目前均一型生态补偿标准和方式的不足,促进退耕还林工程和区域的可持续发展.     

稀土矿区污染农田土壤治理后稀土元素的赋存形态分析

针对赣南稀土矿区受污染农田土壤,研究添加改良剂沸石治理后土壤中稀土元素的含量及形态分布特征。分别采用酸法消解和Tessier连续提取法对土壤样品(土样)中稀土元素总量及赋存形态进行提取分析,并利用电感耦和等离子质谱仪(ICP-MS)测定其中15种稀土元素含量及其形态含量。结果表明,土样中各稀土元素总量高达1 296 mg/kg,远远高于全国土壤平均总量176.8 mg/kg,稀土钇(Y)含量高达386.01 mg/kg远高于其余14种稀土元素含量,土样中轻稀土元素含量与重稀土元素含量比值为0.66远小于全国土壤中轻稀土含量与重稀土含量比值(3.78),表明该稀土矿属重稀土富钇矿型,且加入沸石不能影响土样中稀土元素的总量变化;矿区农田土壤加入沸石治理前,碳酸盐结合态、有机物结合态、铁-锰氧化物结合态、可交换态和残渣态稀土元素含量分别占总量百分比分别为51.03%、29.6%、10.39%、7.52%和1.46%,加入沸石治理后,以上5种形态的稀土元素含量占总量百分比分别为8.19%、71.54%、9.35%、4.34%和6.58%,表明沸石对矿区农田土壤中稀土元素的形态分布有很大影响,并显著钝化稀土元素在土壤中的生物活性及可迁移性。     

我国畜禽粪便重金属含量特征及土壤累积风险分析

由于饲料中微量元素的添加,造成畜禽粪便中重金属元素的环境污染风险增高.本文通过各地畜禽粪便样品采集分析和文献查阅等途径,搭建了我国畜禽粪便重金属元素含量数据库,使用统计学方法系统分析了我国畜禽粪便中重金属含量特征及不同来源畜禽粪便重金属的含量差异;在此基础上,借助农田土壤重金属流动模型进行情景分析,定量了施用畜禽粪便时土壤中主要污染元素的累积速率和对应的最大施用年限.结果表明,我国畜禽粪便中各重金属元素含量分布为偏态分布,镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)、砷(As)、汞(Hg)、铜(Cu)、锌(Zn)和镍(Ni)的含量(mg·kg~(-1))范围分别为未检出(ND)～147、ND～1 919、0. 003～2 278、ND～978、ND～103、ND～1 747、ND～11 547和1. 22～1 140,均值(中位值,mg·kg~(-1))分别为2. 31(0. 72)、13. 5(8. 96)、36. 3(12. 0)、14. 0(3. 52)、0. 97(0. 07)、282(115)、656(366)和21. 8(13. 1),均值比中位值高1～13倍.依据我国有机肥行业标准NY 525-2012,畜禽粪便中Cd、Pb、Cr、As和Hg的超标率分别为12. 3%、2. 58%、2. 76%、20. 6%和3. 69%;按照德国腐熟堆肥标准,Cu、Zn和Ni的超标率分别为53. 9%、45. 7%和0. 59%.我国畜禽粪便中Cd、As、Cu和Zn的超标率比较高,达到10%以上.不同区域畜禽粪便重金属含量也有明显差异,山东省畜禽粪便As、Cd平均含量最高,分别是全国平均含量的1. 7倍和10. 1倍,江西省畜禽粪便Cu、Zn含量相对最高,分别是全国含量均值的2. 1倍和2. 4倍;华东沿海地区畜禽粪便重金属含量相对较高.不同来源畜禽粪便重金属含量存在一定差异,猪粪中Cd、As、Hg、Cu、Zn、Ni这6种元素平均含量分别是牛、羊、家禽粪便的1. 0～3. 0、1. 8～6. 8、1. 1～15. 8、4. 9～17. 5、2. 7～12. 0和1. 7～2. 1倍;家禽粪的Pb含量最高,其均值分别是对应猪、牛、羊粪便的2. 8、2. 5和2. 2倍.进一步预测施用不同来源动物粪便后土壤重金属累积风险,发现超过90%的情形下,Cd的累积速率低于0. 02 mg·(kg·a)~(-1); Pb累积速率均低于0. 15 mg·(kg·a)~(-1),施用家禽粪便情景下Cr累积速率最大,最大值达到了0. 28 mg·(kg·a)~(-1).     

延安新造贫瘠耕地适生农作物及其高产品种筛选

2013?—?2017年延安市实施了治沟造地工程,总投资约50亿,新造耕地3.33万hm2,但是研究发现新造耕地土壤贫瘠,改良需要较长时间.因此筛选新造耕地适生农作物及其高产品种,指导农业生产实践显得尤为重要和迫切.为此,本研究开展延安新造耕地适生农作物筛选实验,发现马铃薯为新造耕地适生农业作物,进而从甘肃等地选择有代表性的抗性强、产量高的11个马铃薯品种,在延安安塞区高桥镇南沟村开展了最适马铃薯品种筛选的大田实验.结果表明:(1)从产量、产值以及对土壤改良角度综合考虑,马铃薯为延安新造耕地适生作物,其产量和产值均显著高于其他农作物,且马铃薯有利于降低土壤pH值,改善土壤团粒结构,提升有机质与氮磷含量,适宜于新造贫瘠耕地种植.(2)"新大坪"、"青薯168"、"克新1号"产量均显著高于本地马铃薯品种(P<0.01),且出苗率、水分利用效率、净光合效率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度均高于本地马铃薯品种(P<0.05);"陇薯7号"出苗率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度也高于本地品种(P<0.05),其水分利用效率低(P>0.05),限制了其光合效率(P>0.05),没有表现出高产效果(P>0.05),但是个头大、表面光滑、卖相好.(3)进一步大田验证实验发现,"新大坪"不但产量高,而且出苗率、株高、净光合速率、气孔导度、淀粉、还原糖、蛋白质均优于本地马铃薯品种;"青薯168"产量也显著高于本地马铃薯品种,其胞间CO2浓度、蒸腾速率、PSⅡ实际光化学效率、最大光化学量子产量、PSⅡ潜在活性均优于本地品种;"陇薯7号"与"克新1号"产量也高于本地品种,但无显著性差异(P>0.05).利用模糊数学隶属函数方法综合评价发现,"新大坪"隶属度值最大,为新造耕地最适宜种植推广的品种,其次为"陇薯7号"与"青薯168",而"克新1号"综合评价劣于本地品种.