对延安黄土沟壑区农业可持续发展的建议

黄土高原是中国农业文明的发源地,该区总面积大约64万平方公里,养育了约1亿人口。新中国成立以来,党和国家十分重视黄土高原可持续发展问题。为了进一步巩固退耕还林(草)工程取得的成效,帮助老区人民尽快脱贫致富,发展现代农业,2013年国土资源部、财政部等批准在延安市实施治沟造地重大工程,总规模50.67万亩,总投资51.72亿元。2015年,全市累计完成治沟造地面积21万亩,取得了显著成效。但是,目前仍有许多地方需要进一步改进,建议坚持造田不毁林的原则,增加造地成本投入,建设高质量农田,科学管理提高效益,科学评估、稳妥推广,以促进黄土高原地区农业可持续发展。     

生物通风技术修复柴油污染土壤的土柱模拟实验

生物通风技术是将土壤气相抽提和生物降解结合起来的原位强迫氧化降解方法,对于修复因地下储油罐泄漏引起的土壤污染具有广阔的应用前景。通过室内土柱模拟柴油泄漏污染土壤,分析了不同历时残余总石油烃(total pe-troleum hydrocarbon,TPH)的平衡分布规律以及土壤中不同深度柴油量、总柴油量的变化。结果表明:(1)各柱残余TPH剖面分布差异的原因受土柱的初始装填情况的影响较大;(2)残余TPH平衡分布曲线呈双峰型的土柱,柴油的去除主要以挥发作用及生物降解作用为主;(3)挥发作用主要是由通风孔隙体积数及土壤含水率来影响的;重力作用则主要是由初始油浓度、土壤含水率、C∶N∶P影响的;除通风方式外,其余4个因素都对生物降解作用有影响;(4)初始油浓度较大,土壤含水率较小的柱8和柱11,生物降解作用最明显,柴油去除效果最好。该成果可为生物通风过程的强化提供理论依据。     

农田水污染物排放控制标准研究

农田非点源污染带给我国水环境的污染负荷越来越大,现行的水资源保护标准体系尚不完善,且明显缺位,难以对农田水环境污染进行定量化管理和控制。本文分析了建立农田水污染物排放标准的必要性,阐述了建立该标准应遵循的原则,构建了将农田管理与污染物排放相协调的农田水污染控制标准框架与体系,探索该标准在实践过程中的推行机制,为该标准制定和实施进行了前瞻性研究。     

疏水缔合型有机高分子聚合物对水体中多环芳烃的富集性能

以芘分子为分子荧光探针测定了疏水缔合有机高分子聚合物HAP对多环芳烃类化合物的富集性能.实验证明,疏水缔合聚合物对芘具有良好的胶束增溶和富集作用,且随着聚合物浓度增大、疏水嵌段结构分布均匀适度,富集能力逐渐增强.絮凝实验证明,疏水缔合聚合物对多环芳烃的富集性能可作为有效的辅助手段,实现对水体中微量有机污染物的去除.     

生物炭和有机肥对华北农田盐碱土N2O排放的影响

基于山东滨州地区冬小麦-夏玉米轮作大田试验,探究了施用生物炭和有机肥对夏玉米季土壤氧化亚氮(N_2O)排放的影响,为盐碱土壤N_2O增汇减排提供理论依据.试验按照不同处理氮、磷、钾含量相同原则,设置对照CK[N:0.2t·(hm~2·a)~(-1),P_2O_5:0.12 t·(hm~2·a)~(-1),K_2O:0.2 t·(hm~2·a)~(-1)]、C1[5 t·(hm~2·a)~(-1)生物炭]、C2[10 t·(hm~2·a)~(-1)生物炭]、C3[20 t·(hm~2·a)~(-1)生物炭]、M1[7.5 t·(hm~2·a)~(-1)有机肥]、M2[10 t·(hm~2·a)~(-1)有机肥]这6个处理.结果表明,施加生物炭和有机肥对土壤N_2O排放影响趋势基本一致,排放高峰均出现在施肥(基肥和追肥)后,累积排放量占整个生育期排放量的近一半;与CK相比,C1、C2分别降低N_2O排放的45.3%、31.6%,而C3、M1、M2分别增加了17.3%、37.4%、27.6%.施加生物炭和有机肥均会对土壤N_2O排放产生影响,施加生物炭可以降低N_2O排放,而施加有机肥则促进了N_2O排放.因此,生物炭对减少农田N_2O排放具有巨大潜力.     

石笋、石钟乳、石柱中稀土元素的仪器中子活化分析

石笋、石钟乳、石柱是碳酸盐岩地区洞穴中的一种次生成岩矿物，其稀土元素浓度比白云岩质生物灰岩、地漫岩还低，稀土元素总量一般在几个PPm左右，个别稀土元素浓度仅几个PPb。分析这么低的稀土元素浓度是目前各种分析方法均难以胜任的。虽说仪器中子活化分析对稀土元素的定量是众所公认的一种手段，但要测试几个PPm的稀土元素浓度目前仍有一定的难度。这正是当前我们正在探讨解决办法的问题。本研究可说是一项研究碳酸盐岩地区岩溶抗积物中稀土元素地球化学行为的一项开拓性工作。我国碳酸盐岩系分布十分广泛，约占国土总面积13％，它对…     

抗重茬菌剂和双氰胺对华北夏玉米节根特性的影响

以抗重茬微生物菌剂、双氰胺与尿素配施设置3种施肥处理(CK,常规施肥;T1,常规施肥+抗重茬微生物菌剂;T2,常规施肥+双氰胺),在夏玉米拔节期测定夏玉米节根形态、生物量、氮含量和根条数,明确不同施肥处理对夏玉米节根特性和产量的影响,为提高氮肥利用效率同时减少农业环境污染提供理论依据。结果表明:与CK处理相比,T1处理地上节根直径、生物量和数量分别显著增加25.82%、24.39%和75%,总根长显著降低50.39%;地下节根含氮量显著增加30.79%,体积显著减少23.24%。T1处理中节根生长指标仅受土壤pH值的显著影响。与CK处理相比,T2处理地上节根直径、生物量、含氮量和数量分别显著增加32.42%、57.32%、68.29%和100%,总根长显著降低30.34%;地下节根表面积、分枝数和含氮量分别显著增加36.75%、47.24%和36.07%。T2处理中节根生长指标受土壤铵态氮、有效磷和pH值的显著影响。T1和T2两处理显著改善了节根特性,提高了节根的吸收功能,其中地上节根反应更为敏感。综合比较两种模式,双氰胺的效果优于抗重茬微生物菌剂,显著提高了夏玉米有效穗数和秸秆干质量,但两种模式对产量的影响却不明显。     

黄淮海地区农田污染对粮食生产的制约及防治对策

农田污染是粮食高产的重要制约因素。分析了1981-2005年黄淮海地区小麦、玉米的生产现状,指出黄淮海地区这两种作物的单产、播种面积和总产在波动中持续增长;但是,由于粮食生产提高的需要,1991-2004年黄淮海地区使用了大量的化肥、农药和农膜,造成了土壤、农田灌溉水的污染,已成为粮食生产的制约因素。从实际出发,提出了农田产地环境污染的防治对策。     

黄河上游灌区连作稻田N2O排放特征及影响因素

黄河上游灌区高产连作稻田氮肥的过量施用引起土壤氮素盈余,进而导致稻田N2O排放量增大.为了探明水稻连作模式下稻田N2O排放特征及影响因素,采用静态箱-气相色谱法,开展了为期2年的连作水稻田试验研究.试验共设置3个施氮处理,包括常规氮肥300kg.hm-2(N300)、优化氮肥240kg.hm-2(N240)和对照不施氮肥(N0),并在稻田连作的第2年,对N240处理灌溉节水30%.2年连作试验结果表明,水稻生长季稻田N2O排放主要发生在水稻施基肥后及水稻生长的中后期,在稻田灌水泡田后N2O排放速率达最大值.稻田高氮肥(300kg.hm-2)施用显著增加N2O的排放量,优化氮肥(240kg.hm-2)处理可有效降低土壤N2O排放量(p<0.01).水稻生长季稻田淹水状态时N2O排放量极低,稻田灌溉节水会相应增加土壤N2O排放量.土壤温度变化对稻田N2O的生成和排放会产生较大影响,但受稻田肥水管理等因素的影响,温度与N2O排放量相关性不显著.灌区稻田土壤N2O排放通量与田面水NO3--N含量变化及耕层0～40cm土壤NO3--N积累量变化有显著的相关性.稻田连作显著增加了耕层土壤剖面0～40cm土层NO3--N的积累量,耕层土壤NO3--N积累量的增加进而加大了土壤N2O排放的风险.在宁夏黄灌区稻田常规灌水和高氮肥(300kg.hm-2)水平下,2年连作稻田水稻生长季土壤N2O总排放量分别达55.98×104kg.a-1和51.48×104kg.a-1,在100a时间尺度上的全球增温潜势(GWPs)均值为16.02×107kg.hm-2(以CO2计),表明黄灌上游灌区高氮肥施用导致稻田N2O排放量增大,由此引起的增温潜势严重.     

青铜峡灌区水稻田化肥氮去向研究

青铜峡灌区是我国古老的特大型灌区和粮食主产区之一,灌区农田氮肥的过量施用已经导致化肥氮向水体流失.用15N示踪微区试验方法研究了青铜峡引黄灌区习惯灌溉量条件下水稻田化肥氮素去向.结果表明,施氮量为当地习惯施氮300kg.hm-2时,水稻吸收的化肥氮在籽粒中最多,氮肥的当季利用率为45.93%,吸收的土壤氮约占52.63%;作物中的回收率为27.90%,在0～90cm土壤中的残留率为23.31%,作物-土壤体系中的回收率为51.21%,氮肥的损失率为48.79%;氮肥除了被当季作物吸收和部分以矿质氮残留在土壤中外,灌区19×104hm2的水稻田化肥氮年流失量为2.78×104t,生产1000kg水稻(净籽粒),排放纯氮20.17kg;在0～90cm土壤层中均有化肥氮残留,残留化肥氮主要富集在表层0～30cm,在60～90cm检测到化肥氮,说明青铜峡引黄灌区在习惯灌溉量条件下,水稻田当季的化肥氮淋溶到90cm以下,成为浅层地下水的潜在污染源.