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我国农业面源污染研究与展望

植物营养与肥料学报 2024年第7期30卷 1422-1436页

作者：安志装索琳娜刘宝存北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所北京100097 北京土壤学会北京100097

农业面源污染会带来一定的生态环境风险。经过20多年的治理,我国面源污染基础研究和防控工作取得重要进展,构建了流域、区域或国家尺度农业面源污染源汇路径全过程监测与评估体系,基本厘清了不同生态条件下农田系统中氮磷流失的主控因子... 详细信息

农业面源污染会带来一定的生态环境风险。经过20多年的治理,我国面源污染基础研究和防控工作取得重要进展,构建了流域、区域或国家尺度农业面源污染源汇路径全过程监测与评估体系,基本厘清了不同生态条件下农田系统中氮磷流失的主控因子,初步探明了农田有毒有害化学/生物污染与防控机制。在防控技术层面,研发出新型、绿色肥料替代常规化肥减量投入技术与产品,氮、磷高效利用污染负荷减排技术,土壤氮、磷增容负荷减排技术,坡耕地氮磷流失阻控技术,农业废弃物资源化利用技术与消纳装备。我国农业氮、磷排放污染负荷虽整体呈下降趋势,但依然是影响我国环境质量的首要污染因子,且农业面源污染呈现新的特征,表现为养殖业尤其是水产养殖业污染问题逐渐突出,残留地膜、农药、抗生素、激素、病原微生物等新型污染物污染问题不容忽视,面源污染途径从以径流扩散为主转向淋溶、挥发、累积并重的阶段,污染介质从单一地表水体转向包括地下水体、大气以及农田生态系统并存的状态。未来应以本领域我国取得科研成果和相关信息资源为基础,利用数字技术和AI技术,构建我国农业面源污染防控技术和管理融合大数据模型和系统理论,持续加强田块、流域、区域等多尺度面源污染防控技术集成配套与工程化应用研究,培育绿色低碳农业新质生产力产业,落实防控技术工程“政—产—学—研—用”保障机制与措施,以提升区域或流域尺度面源污染防控技术的环境、经济和社会综合效益,全面推进我国农业面源污染治理工作,促进农业高质量健康发展。

关键词：农业面源污染污染特征技术产品与装备防控思路与策略

吡噻菌胺对映体在水培黄瓜体系中的选择性吸收与传导行为

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农业环境科学学报 2024年

作者：王富芸赵尔成裴涛潘薇赵晓军孟致衡李莉山西农业大学植物保护学院北京市农林科学院植物保护研究所

为探究吡噻菌胺对映体在水培条件下黄瓜植株中的选择性行为，本文基于构建的水培黄瓜种植体系，研究吡噻菌胺对映体在根、茎、叶及营养液中的吸收、传导、降解及分布。结果表明，处理组营养液（培育黄瓜植株含药营养液）中目标农药降解... 详细信息

为探究吡噻菌胺对映体在水培条件下黄瓜植株中的选择性行为，本文基于构建的水培黄瓜种植体系，研究吡噻菌胺对映体在根、茎、叶及营养液中的吸收、传导、降解及分布。结果表明，处理组营养液（培育黄瓜植株含药营养液）中目标农药降解符合一级动力学方程，且快于对照组（含药营养液），对映体分数在0.49～0.51之间，不具显著的选择性。黄瓜植株可快速吸收营养液中吡噻菌胺对映体，根部富集因子均大于1，最大可达13.12 L·kg-1，转运因子在0.014～0.158之间，表明其具有较强的根部富集能力和较弱的向上转移能力。对映体在黄瓜根、茎、叶中的对映体分数值在0.50～0.59之间，表明其在黄瓜植株中的吸收与传导具有显著的选择性。综上，吡噻菌胺对映体在营养液中不具对映体选择性，黄瓜植株中具有显著选择性，且易在根部富集，不易向上传导。

关键词：吡噻菌胺分布吸收传导选择性

添加剂对堆肥过程中挥发性有机物(VOCs)的减排效果

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农业环境科学学报 2024年第5期43卷 1171-1179页

作者：李新荣田壮杨金凤郭旋杜连凤王悦成卫民北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所北京100097 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业农村部环境保护科研监测所天津300191

为明确添加剂对堆肥挥发性有机物(Volatile organic compounds,VOCs)排放的减排效果和影响因素,通过文献筛选出吸附类添加剂(活性炭和沸石)与有机酸类添加剂(柠檬酸和草酸)开展实验研究。在鸡粪-玉米秸秆堆肥实验中,设置5个处理,分别为... 详细信息

为明确添加剂对堆肥挥发性有机物(Volatile organic compounds,VOCs)排放的减排效果和影响因素,通过文献筛选出吸附类添加剂(活性炭和沸石)与有机酸类添加剂(柠檬酸和草酸)开展实验研究。在鸡粪-玉米秸秆堆肥实验中,设置5个处理,分别为对照(CK)、添加活性炭、添加沸石、添加柠檬酸和添加草酸处理。研究对象包括115种VOCs、三甲胺和6种含硫有机挥发气体(二甲硫醚、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、甲硫醇、乙硫醇、乙硫醚)。结果表明:在28 d的好氧发酵中,所有处理均达到50℃并维持7 d,满足无害化标准。检出110种VOCs、三甲胺和3种含硫有机挥发气体(二甲硫醚、二甲基二硫醚,二甲基三硫醚)。VOCs的排放集中在前9 d,在第3天时VOCs达到峰值。5个处理在堆肥第3天检测到的VOCs浓度范围为169.22~548.26 mg·m^(-3)。4种添加剂对各类VOCs均有减排效果。在第3天,活性炭、沸石、柠檬酸和草酸对烷烃类的减排效率分别为79%、26%、77%和46%,对卤烃类的减排效率分别为96%、38%、93%和97%,对芳香烃类的减排效率分别为28%、11%、24%和53%。从堆肥第6天开始只有沸石对各类VOCs有减排效果,最高减排效率为30%。针对含硫有机挥发气体减排,减排效果依次是草酸>柠檬酸>沸石>活性炭。4种添加剂对含硫有机挥发气体均有减排效果,但是对三甲胺没有减排效果。综合堆肥前9 d VOCs的减排情况,4种添加剂中沸石对各类VOCs减排效果最好。堆肥过程中添加沸石有利于VOCs和其他气体的协同减排,并且对土壤和农作物不存在风险,所以沸石在堆肥工程中有广阔的应用前景。

关键词：堆肥挥发性有机物(VOCs) 含硫有机挥发性气体添加剂沸石

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畜禽粪便Cu、Zn含量特征研究

江苏农业科学 2024年第11期52卷 254-259页

作者：许俊香邹国元孙钦平李钰飞赵祥郎乾乾刘本生李吉进北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所北京100097

为了解畜禽粪便中Cu、Zn含量在近年来的变化趋势,通过文献调研,分析了牛粪、猪粪和鸡粪中的Cu、Zn含量、随时间变化和区域变化的特征。结果表明,畜禽粪便中Cu、Zn含量表现为猪粪(500.9、1 121.5 mg/kg)>鸡粪(121.8、436.3 mg/kg)>牛粪(5... 详细信息

为了解畜禽粪便中Cu、Zn含量在近年来的变化趋势,通过文献调研,分析了牛粪、猪粪和鸡粪中的Cu、Zn含量、随时间变化和区域变化的特征。结果表明,畜禽粪便中Cu、Zn含量表现为猪粪(500.9、1 121.5 mg/kg)>鸡粪(121.8、436.3 mg/kg)>牛粪(52.1、202.6 mg/kg)。猪粪Zn含量随年代变化呈极显著增加趋势(P研究表明,鸡粪中的Cu近年来得到较好的控制,而猪粪Zn控制效果较差;由于猪粪Cu、Zn含量高,长期施用条件下存在土壤Cu、Zn累积的风险,因此应重点加强饲料行业的监管力度。

关键词：畜禽粪便铜锌特征有机肥重金属污染

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控释掺混肥对麦玉轮作体系农田温室气体排放和硝态氮残留的影响

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农业工程学报 2024年第7期40卷 240-250页

作者：曹兵高玮李洪杰王学霞王玉霞周晓琳陈延华倪小会赵萌董淑祺邹国元李子双北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所北京100097 德州市农业科学研究院德州253015 北京市缓控释肥料工程技术研究中心北京100097

为阐明控释肥对冬小麦-夏玉米轮作体系作物产量、温室气体排放和硝态氮残留的影响,该研究以郑单958(夏玉米)和济麦22(冬小麦)为供试材料,设不施氮对照(CK)、常规施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、含30%控释尿素的控释掺混肥(夏玉米)和含50%控... 详细信息

为阐明控释肥对冬小麦-夏玉米轮作体系作物产量、温室气体排放和硝态氮残留的影响,该研究以郑单958(夏玉米)和济麦22(冬小麦)为供试材料,设不施氮对照(CK)、常规施氮(FFP)、优化施氮(OPT)、含30%控释尿素的控释掺混肥(夏玉米)和含50%控释尿素的控释掺混肥(冬小麦)(CRBF1)、含50%控释尿素的控释掺混肥(夏玉米)和含70%控释尿素的控释掺混肥(冬小麦)(CRBF2)共5个处理,对比分析了不同处理的冬小麦、夏玉米及周年产量、温室气体排放和土壤硝态氮残留的差异。结果表明,施氮可显著提高麦玉轮作系统单季和周年作物产量(P0.05)。施氮显著增加了麦玉轮作体系的土壤N_(2)O和CO_(2)的周年排放(P0.05)。与FFP相比,CRBF1和CRBF2处理的100~200 cm土层硝态氮残留降低30.6%~34.3%(P所述,控释掺混肥在稳定作物产量、减少温室气体排放和土壤硝态氮残留方面具有积极作用,研究结果可为麦玉轮作体系的轻简高效氮肥管理提供数据支持和理论支撑。

关键词：产量温室气体排放冬小麦-夏玉米轮作控释掺混肥硝态氮残留

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北京地区侵染茄子的番茄斑萎病毒分子鉴定与分析

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植物保护 2024年第2期50卷 246-251页

作者：田文邱艳红秦文韬张海军王德欣李龙飞贾志杨徐秀兰北京市农林科学院蔬菜研究所北京100097 中国科学院微生物研究所北京100101 北京市农林科学院植物保护研究所北京100097 京研益农(北京)种业科技有限公司北京100097

调查发现北京地区一温室栽培茄子Solanum melongena L.出现严重病毒病。利用基于小RNA的高通量测序技术和RT-PCR方法,明确了引起茄子病害的病毒种类为番茄斑萎病毒,将其命名为TSWV-eggplant分离物。进一步克隆了该病毒的基因组全长(S RN... 详细信息

调查发现北京地区一温室栽培茄子Solanum melongena L.出现严重病毒病。利用基于小RNA的高通量测序技术和RT-PCR方法,明确了引起茄子病害的病毒种类为番茄斑萎病毒,将其命名为TSWV-eggplant分离物。进一步克隆了该病毒的基因组全长(S RNA、M RNA、L RNA),并构建其系统发育树。结果表明,该分离物的S RNA与美国分离物亲缘关系较近,M RNA与中国分离物亲缘关系较近,而L RNA与韩国分离物亲缘关系较近。因此,本研究发现的TSWV分离物与国内已发生报道的分离物不同,该分离物是否存在不同分离物之间基因组的重组需要进一步研究。

关键词：番茄斑萎病毒茄子高通量测序

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寄主转换对棉蚜存活率与营养代谢的影响

植物保护学报 2024年第2期51卷 475-483页

作者：朱凯辉尹仙枫王芳王福莲张蓉涂雄兵中国农业科学院植物保护研究所北京100193 长江大学农学院湖北荆州430000 宁夏农林科学院植物保护研究所银川750000

为明确棉蚜Aphis gossypii转换寄主后其体内营养代谢水平的变化,采用活体植物饲养方法分别将棉花型、枸杞型和黄瓜型寄主专化型棉蚜进行寄主转换,并测定寄主转换后棉蚜的存活率与营养代谢酶活性的变化。结果表明,棉花型和黄瓜型寄主专... 详细信息

为明确棉蚜Aphis gossypii转换寄主后其体内营养代谢水平的变化,采用活体植物饲养方法分别将棉花型、枸杞型和黄瓜型寄主专化型棉蚜进行寄主转换,并测定寄主转换后棉蚜的存活率与营养代谢酶活性的变化。结果表明,棉花型和黄瓜型寄主专化型棉蚜转移到枸杞植株上后存活率均显著下降,转换后96 h分别为61.5%和62.1%,而未进行寄主转换棉花型棉蚜和黄瓜型棉蚜的存活率分别为90.3%和86.4%。且棉花型和黄瓜型棉蚜转移到枸杞植株上96 h时,棉花型棉蚜体内淀粉酶、胃蛋白酶、蔗糖酶和脂肪酶的活性分别显著下降至对照组的58.3%、73.5%、90.4%和83.7%,而海藻糖酶活性显著上升至对照组的2.2倍;黄瓜型棉蚜体内淀粉酶、胃蛋白酶和蔗糖酶的活性分别显著下降至对照组的65.1%、66.9%和85.3%,而海藻糖酶活性显著上升至对照组的1.3倍。当枸杞型棉蚜转移到棉花或黄瓜植株上时,存活率和体内营养代谢酶活性与未进行寄主转换的枸杞型棉蚜均无显著差异。表明不同寄主专化型棉蚜在转换到不同的寄主植物上后,其体内营养代谢相关酶活性会出现显著变化,尤其是棉花型和黄瓜型棉蚜转移到枸杞植株上时会出现代谢酶活性紊乱与存活率下降的现象。

关键词：棉蚜寄主营养代谢存活率专化型棉花枸杞黄瓜

基于文献计量的全球生物降解地膜研究进展与热点分析

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土壤通报 2024年第1期55卷 254-264页

作者：巩文雯王甲辰董文涛周继华赵海康王学霞梁刚陆安祥北京市农林科学院质量标准与检测技术研究所北京100097 北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所北京100097 北京市农业技术推广站北京100029

生物降解地膜是解决塑料地膜残留污染重要途径之一,在农业生产中得到越来越广泛的应用。文章采用文献计量分析与可视化工具,对Web of Science核心数据库中以biodegradable plastic mulch或biodegradable mulching films为主题的文献从... 详细信息

生物降解地膜是解决塑料地膜残留污染重要途径之一,在农业生产中得到越来越广泛的应用。文章采用文献计量分析与可视化工具,对Web of Science核心数据库中以biodegradable plastic mulch或biodegradable mulching films为主题的文献从发展路径、主要研究力量、研究热点及前沿等方面进行了剖析,以此探讨全球生物降解地膜领域的研究进展和发展态势。结果表明,生物降解地膜的研究发文数量不断增长,尤其2019年以来呈快速增长态势;中国的累计论文发表数量最多(177篇,占全球总发文量的34.44%),在国际合作网络中占据重要地位,但发文质量及影响力仍需通过创新及研究深度的拓展进行提高;关键词共线分析表明全球生物降解地膜研究热点主要为“生物高分子材料的制备、性质与降解行为”、“生物降解地膜在可持续农业中的应用”、“生物降解地膜对作物生长及产量的影响”以及“生物降解地膜对土壤质量和生态环境的影响”四个方面。从突现词分析可知,生物降解地膜产生的微塑料(microplastics)所引起的土壤污染及潜在环境风险是未来该研究领域的重要方向和热点内容。

关键词：生物降解地膜文献计量 Web of Science 农业生态环境

不同光质对黄伞菌菇光谱特性及矿质元素的影响

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2326-2333页

作者：刘艺涵郭远郑文刚张馨郭文忠王明飞陈晓丽北京市农林科学院智能装备技术研究中心北京100097 天津农学院园艺园林学院天津300384 北京市农林科学院植物保护研究所北京100097

食用菌子实体发育阶段对光较为敏感,目前尚无黄伞菌菇生长及营养品质对不同光谱照射响应的相关研究。在人工光型植物工厂中种植黄伞菌菇(Pholiota adiposa),以纯白光为对照(CK),设置纯绿(G)、纯蓝(B)、纯红(R)、红蓝(RB)4个处理,光照周... 详细信息

食用菌子实体发育阶段对光较为敏感,目前尚无黄伞菌菇生长及营养品质对不同光谱照射响应的相关研究。在人工光型植物工厂中种植黄伞菌菇(Pholiota adiposa),以纯白光为对照(CK),设置纯绿(G)、纯蓝(B)、纯红(R)、红蓝(RB)4个处理,光照周期为12 h光照/12 h黑暗。通过分析不同光质对黄伞子实体性状、光谱特性和矿质元素的影响,探究适宜黄伞菌菇生长发育的最佳光配方。结果表明:与其他处理相比,红光显著提高了黄伞菌柄长度及子实体重量,分别比对照提高78.4%和90.0%(p所提高(增幅5.3%~28.9%),而菌柄Hue值均有所降低(降幅26.3%~46.7%);绿光处理下黄伞菌盖和菌柄色泽饱和度C值、MACRI值和PRI值等色度光谱参量均有所提高。与对照相比,各光质处理均提高了菌盖中P、K元素含量,但不同程度地降低了菌柄中K、Ca、Mg、Na、Mn元素含量;绿光提高了除Ca、Na元素外其他所有矿质元素的积累量,且均为处理间最高。红光有利于黄伞菌柄增长及子实体重量增加,蓝光有利于促进黄伞菌柄和菌盖直径的增加,而绿光有利于黄伞的着色及其矿质元素的积累。该研究为特色菌菇黄伞工厂化生产中光环境的调控提供一定的理论依据。

关键词：食用菌黄伞反射率光谱特性矿质元素