高尔夫球场农药化肥对水环境的影响和对策

通过对某高尔夫球场运营过程中化肥和约施用的分析,用简化模型计算了一般情况下和最不利情况下化肥,农药对地面水环境的影响,提出控制农药化肥污染的对策措施。     

基于农户经济和环境“双优”目标的粮食主产区化肥施用优化模拟分析——以邯郸地区小麦生产为例

我国目前面临着粮食供求紧平衡和化肥过量施用导致农业面源污染的严峻挑战。利用河北邯郸地区1026户小麦种植农户的调研数据,构建经济理性与环境可持续双目标下的农户化肥施用模型,并进行优化模拟分析,旨在探讨应该如何优化粮食主产区农户的化肥施用行为,以实现经济与环境的“双优”目标。结果表明：农户对化肥的认知和化肥价格是实现“双优”目标的关键因素。现阶段农户过高估计了化肥投入对粮食增产的效果,农户的预期化肥产出弹性显著高于化肥实际产出弹性,化肥使用效率偏低;当前粮食主产区化肥价格是模拟优化分析结果中最优化肥价格的一半左右,较低的化肥施用成本促使农户倾向高化肥投入以实现粮食增产。基于研究结果,提出了矫正农户施肥认知偏差、科学高效施肥和适当提高化肥价格水平、优化化肥使用结构等政策建议。     

2000～2015年中国地级市化肥使用量的时空变化特征

化肥在农业生产中对粮食增产起到至关重要作用,但过量使用也带来诸如地表水富营养化、土壤结构恶化及农业承载力下降等一系列环境问题.目前对于化肥的研究多集中于利用效率方面,而空间变化特征的研究很少,充分认识化肥使用量空间上的变化对我国农业的可持续发展同样具有重要意义.基于2000~2015年全国地级市化肥折纯使用量和播种面积、粮食产量等数据,采用空间自相关分析、冷热点分析、核密度分析和标准差椭圆分析等方法,比较了2000、2005、2010和2015年这4年全国尺度各地区化肥使用总量及单位面积化肥使用负荷的时空变化特征.结果表明：①2000~2015年我国的化肥折纯使用量呈直线增加趋势,而在区域内一直处于比较高的集聚状态.化肥折纯使用量经历2000~2005年区域聚集状态增强,2005~2010年聚集状态减弱,2010~2015年又增加的过程.②从全国化肥使用的空间分布来看,2000~2015化肥使用总量呈现增加趋势,主要表现在化肥使用量超标的地级市变多,区域变广.东部经济发展较快的地区,如广东省和福建省由于播种面积减少比例大于化肥使用量的增长比例,导致超标地级市较为密集.③2000~2015年我国粮食重心的移动轨迹和化肥使用量的移动轨迹不相符,粮食重心往东北地区移动,而化肥使用量的重心往西部移动.一是表明东北地区的商品粮地位越来越重要,二是表明我国西部地区化肥使用量逐渐增加,有超标的趋势,应加以重视.     

化肥零增长行动实施状况中期评估

化肥零增长是农业绿色发展的重要工作。本文基于国家统计局公布的2017年数据,评估了全国和各地进展情况。结果显示,全国施肥总量和强度连续两年下降,施肥结构更趋合理。从各省(市、区)情况来看,施肥总量增加的省(市、区)有7个,减少的有23个,持平的有1个。从几个重要区域来看:京津冀、长江经济带、淮河生态经济带三个区域覆盖省(市、区)全部实现总量下降,但有部分省(市、区)强度仍有上升;"一带一路"沿海省(市、区)和部分西部省(市、区)减肥力度仍需加强。为实现化肥负增长的更高目标,建议将评估工作常态化,并将评估尺度进一步细化到县级行政区,将评估结果作为考核重要依据,针对不同类型地区有序开展督察。     

耕地细碎化对农户化肥使用效率的影响

在国家提倡化肥使用零增长、减量化的背景下,如何提高农户化肥使用效率变得至关重要。论文从技术效率角度衡量化肥使用效率,使用回归分析和基于R²的夏普里值分解方法考察了耕地细碎化对农户化肥使用效率的影响方向及程度。结果表明：（1）农户在化肥使用上存在着较高的技术无效率,在保持劳动力、土地等其他要素投入数量不变的情况下,约52.51%的化肥投入可以削减且不影响产出。通过提高农户对化肥的使用和管理水平完全可以做到化肥减量而作物不减产。（2）耕地细碎化对农户化肥使用效率具有显著负影响,是导致农户化肥使用效率低下的一个重要原因,能够解释农户间化肥使用效率差异12.15%,在所有决定因素中位居第四,仅次于村虚拟变量、水田比例和粮食作物种植比例。而且,在细碎化程度越高的西部地区,耕地细碎化对农户化肥使用效率差异的贡献越强。（3）农户在化肥使用效率上的差异主要源于所在村特征和包括经营规模、种植结构、土地质量、是否加入合作社等因素在内的生产经营特征的不同;而农户个体特征受集体决策影响,解释力较弱。     

华北地区农田潜在生态毒性评估与农业可持续发展——以山东桓台县冬小麦-夏玉米轮作系统为例

使用USES-LCA模型,对连续10多年过量使用化肥和农药的华北高产粮区农田系统进行了潜在生态毒性评估。结果表明,虽然潜在的人体毒性表现不明显,但1997和2007年小麦-玉米轮作的潜在水体毒性分别是225.15、261.08、308.24和303.45 kg1,4-DCBeq;土壤毒性分别是3.12、2.76、3.55和3.24 kg1,4-DCBeq,都呈正增长趋势,以潜在水体毒性表现最为明显。虽然农药对环境的实际威胁还需进一步证实,但严格禁止高毒农药的使用,规范农药的施用量和使用方式已经刻不容缓;与此同时,必须加强农业生态毒性评价体系和生态污染防控机制研究,这样才能促进农业的可持续发展。     

河南省部分市售农用化肥中溶解性离子浓度及同位素组成

农用化学肥料提供作物生长所需营养元素,不能被吸收的组分滞留在土壤中,对周围地表水和地下水水质构成潜在影响.农用化肥中元素含量以及稳定同位素组成常用来衡量和计算其对地表水和地下水硝酸盐和硫酸盐污染的贡献.但农用化肥种类繁多,其水溶性离子浓度及同位素组成尚不清楚.在收集河南省内部分市售农用化肥基础上,通过分析水溶态化肥(1 g农用化肥溶解于1 L纯水)离子浓度及溶解性硫酸盐(SO₄^2-)硫和氧同位素(δ³⁴S和δ¹⁸O)及固体化肥中总氮(TN)含量和氮同位素(δ¹⁵N),说明农用化肥元素和同位素组成特征.结果表明,化肥溶液pH值范围3.6～10.2,均值为6.7±1.5 (n=30,1σ),溶解态SO₄^2-和硝酸盐(NO^-₃)浓度范围分别为4.38～827.29 mg·L^-1和1.34～208.90 mg·L^-1,ρ(SO₄     

污染侵袭『菜篮子』

告别了短缺经济时代的今天,走进各地的菜市场,果、蔬、肉、蛋、鱼应有尽有,人们切实感受到了“菜篮子”前所未有的丰富。但同时,人们也发观了一个不争的事实:一些果蔬食品个大色艳却食而无味,鱼肉价廉却不鲜美——农药、化肥、激素等隐形污染正逐步侵袭了我们的“菜篮子”。     

农民水稻施肥行为研究与政策涵义

农业面源是造成太湖富营养化的重要污染源。通过对太湖西岸重点保护区内农民进行随机入户调查,系统地研究了当地农民在水稻种植中的施肥行为特征及其主要影响因素。研究结果表明：(1)在普遍过度施用氮肥的背景下,个体农户在施肥量和施肥种类上存在显著差异;(2)农户施肥行为普遍具有主观性和盲目性的特征。农民的年龄阶段和其对控制化肥用量的态度对氮肥施用量具有显著性影响;(3)在分析化肥施用态度和环境意识对施肥量的影响中,出现了一些与预期相反的趋势。这进一步显示了当地农民在施肥方面缺乏科学引导,导致部分农民尽管存在着良好的控制化肥施用的意愿,却不知如何有效实施。因此,针对当地农民年龄大、文化低等普遍特征,有针对性地设计一些不用复杂模型和流程的简单施肥改善项目,并辅以参与激励措施与风险保障措施,在降低当地氮肥施用量和流失量方面具有巨大潜力,并对太湖流域的水污染控制起到事半功倍的效果     

与碳氮循环相关的土壤酶活性对施用氮磷肥的响应

通过测定土壤酶活性和微生物量来评估施化肥对冬小麦土壤中参与碳(C)、氮(N)循环酶活性的影响.实验设氮(N)、磷(P)两个影响因子,4个处理分别是仅施P(SP)、仅施N(SN)、施N和P(P+N)、对照(CK,无施肥),测定冬小麦开花期和成熟期土壤纤维素酶、脱氢酶、脲酶和蛋白酶活性和开花期土壤微生物量.结果表明:纤维素酶活性在冬小麦两个生育期都是P+N处理中最高,分别为0.056μg·g-1·h-1(以葡萄糖计)和0.041μg·g-1·h-1(以葡萄糖计),显著高于CK.脱氢酶活性在冬小麦两个生育期都是P+N处理中最高,分别为0.46μg·g-1·h-1(以TPF计)和0.31μg·g-1·h-1(以TPF计),显著高于CK,SP和SN处理与CK有显著差异.脲酶活性在冬小麦两个生育期都是SN处理中最高,分别为54.2μg·g-1·h-1(以NH3-N计)和63.9μg·g-1·h-1(以NH3-N计),显著高于CK.蛋白酶活性在开花期SP处理中最大,成熟期CK处理中最大,分别为0.61μg·g-1·h-1(以酪氨酸计)和0.31μg·g-1·h-1(以酪氨酸计).除脲酶外,成熟期酶活性低于开花期.N和P交互作用通过增加土壤放线菌、菌根真菌生物量和作物地下生物量显著增加了纤维素酶和脱氢酶活性,通过降低土壤pH和增加铵态氮量显著降低了土壤蛋白酶活性,通过提高N利用率,降低了脲酶活性.