我国农作物秸秆直接还田利用现状、技术模式及发展建议

[目的]为加快推动我国秸秆还田利用工作,促进农业绿色低碳发展。[方法]文章系统分析我国秸秆资源产生及还田利用现状、问题,集成构建了适合我国不同农区主要农作物的秸秆还田利用十大技术模式,并提出秸秆还田发展建议。[结果]（1）全国秸秆资源台账统计结果显示,2021年全国秸秆可收集量为8.65亿t,秸秆直接还田量为4.02亿t,占可收集量的54.7%;其中华北区、东北区、长江中下游区、西南区、西北区和华南区的秸秆直接还田率分别为70.1%、43.0%、60.5%、38.9、37.8%和63.7%。（2）针对不同区域秸秆还田的现状,围绕小麦、水稻、玉米和油菜等主要农作物,提出不同农区的秸秆还田利用十大技术模式：包括东北地区玉米、水稻、玉米—大豆轮作秸秆还田技术模式,黄淮海地区小麦—玉米、小麦—大豆轮作秸秆还田技术模式,长江中下游地区小麦—水稻、油菜—水稻轮、双季稻作秸秆还田技术模式,华南地区水稻秸秆还田技术模式和西南地区水稻秸秆还田技术模式。[结论]针对秸秆还田利用现状与问题,提出了构建持续推进的工作体系、科学高效的技术体系、可考核评价的监测体系的发展建议,为全国秸秆综合利用和农业绿色可持续发...     

早稻秸秆不同碳氮比调节还田对产量的影响

2008年早稻,在我县的临桂镇花堽村委陆家村进行了水稻秸杆不同碳氮比调节还田比较效果试验,旨在研究水稻秸秆还田不同碳氮比调节对产量的影响。结果表明,稻草还田量且碳氮比为40:1的增产明显。稻草全量还田的小区,亩产分别为422公斤(处理2)、434公斤(处理3)、454公斤(处理4),比对照高6.0%以上,方差分析均达极显著水平,处理四(碳氮比40:1)比处理3(碳氮比25:1)增产4.6%,达到极显著水平。建议以后稻草全量还田配施尿素7.5公斤,以实现增产增收的目的。     

水稻种植示范区化肥减施增效技术采纳意愿的调查研究*——基于沙洋县问卷调查的分析

[目的]化肥是农业生产不可或缺的重要要素,但长期、大量、不合理地施用化肥不仅造成了资源的浪费还给生态环境带来了沉重的负担。文章就水稻种植农户对国家倡导的"提高化肥利用率,减少化肥施用量"的采纳情况进行调查,主要是依据项目研究小组在湖北省沙洋县所做调查问卷数据的分析结果,对水稻种植农户采纳化肥减施增效技术的意愿进行研究。[方法]通过对农户关于过量施肥的认知程度、影响农户化肥种类选择的因素、影响农户化肥施用量的因素及采纳减施新技术的意愿4个方面的分析,[结果]农户对过量施肥造成的不利影响有一定的认知程度,在肥料种类及施用量选择方面有明显的影响因素、农户选择化肥减量增效新技术的意愿有经济效益前提、农户对政府推动化肥减量增效新技术扩散有更多期待。[结论]政府及农业部门应加强对农户宣传培训工作,充分发挥示范户的示范带动效应,强化顶层设计加强肥料质量管理,为进一步减低化肥施用量及水稻化肥减施增效新技术的推广披荆斩棘。     

寒冷地区设施蔬菜化肥减施增效技术模式社会经济效果综合评价

[目的]设施蔬菜种植过程中化肥的过量投入和利用效率低下,造成了严重的环境问题。解决这些问题的农业技术在推广应用过程中又存在农户响应度低、可持续性差等问题。为了提高农业技术推广水平,保证设施蔬菜种植的可持续性,构建全面系统的技术评价指标体系,在技术推广应用时进行科学评价是十分必要的。[方法]文章运用文献分析法、专家咨询法、专家约束下的主成分赋权法,进行实证分析。[结果]构建了由准则层、指标层和子指标层3个层次共27个子指标的设施蔬菜化肥减施增效技术评价指标体系;计算得到各项指标权重,最终结合指标数据得到5项技术模式综合得分及排序:模式1北票市越夏番茄化肥减施(0.443 2)模式3辽中区冬春茬番茄化肥减施(0.343 8)模式2灯塔市越冬番茄化肥减施(0.050 4)模式4南票区冬春茬番茄化肥减施(-0.412 5)模式5凌源市越冬长季节黄瓜化肥减施(-0.425 0)。[结论]根据评价得分结果分别围绕5项技术模式的技术、经济、社会和管理方面进行分析讨论,据此提出了技术模式推广优先序;针对各项技术的优势与劣势提出了发展设施蔬菜的政策建议,对各项化肥减施增效技术模式的完善与应用推广有重要意义。     

施肥对旱地小麦土壤酶活性的影响

采用大田试验研究了不同施肥措施对旱地麦田土壤磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性的影响。结果表明,在冬小麦的整个生育期,土壤磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性变化均呈先升后降的趋势,土壤磷酸酶和脲酶活性均在拔节期出现最大活性,而土壤蔗糖酶活性高峰出现在灌浆期。在冬小麦的不同生育期,各施肥措施较对照均能提高土壤酶的活性,秸秆与化肥配施(SNPK)对土壤酶活性的提高幅度最大。其中,在冬小麦的灌浆期,SNPK处理较不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施秸秆(SW)的土壤磷酸酶活性分别提高24.35%、21.69%、12.62%。说明秸秆与化肥配施是提高旱地麦田土壤酶活性的重要措施。     

不同施氮量下玉米秸秆还田对土壤有机碳及其组分的影响

为揭示基于不同施氮量的玉米秸秆还田对土壤有机碳组分的影响,通过田间定位试验,设置N0、S+N0、S+N75、S+N225、S+N375五个处理,以秸秆不还田不配施氮肥(N0)为对照,研究不同施氮量的玉米秸秆还田对土壤有机碳及其活性碳组分的影响.试验结果表明,不同施氮量的玉米秸秆还田处理土壤总有机碳(TOC)、土壤溶解性...     

价值感知、环境责任意识与农户秸秆资源化利用——基于拓展技术接受模型的多群组分析

[目的]秸秆资源化利用对我国乡村环境整治和农业可持续发展有重要意义。[方法]文章利用湖北省612份农户微观调查数据,通过拓展的技术接受模型,探讨价值感知和环境责任意识对农户秸秆还田技术采纳行为的影响,并分析不同群体之间的差异性。[结果](1)感知有用性、感知易用性及环境责任意识对农户秸秆还田技术采纳行为有显著影响;(2)社会影响和结果展示等外部变量通过感知易用性和感知有用性的中介作用影响农户秸秆还田技术采纳行为,但社会影响对感知有用性的作用并不显著;(3)多群组分析发现,高禀赋农户的环境责任意识对其秸秆还田技术采纳行为作用更强烈,而低禀赋农户的感知易用对行为的作用更为明显,且低禀赋农户对技术的价值感知受外部变量影响更大。[结论]建议对不同类型的农户群体开展针对性的秸秆资源化利用宣传工作,加强农村基础教育和专门培训,增强农户的环境责任意识和对技术的价值认知,从而推动秸秆等农业废弃物的资源化利用。     

微生物菌剂对马铃薯植株干物质累积、土壤酶活性及产量的影响

为了探究微生物菌剂对大田马铃薯生长发育及产量的影响,探讨土壤中酶活性变化特征,设置了不施肥(CK)、单施化肥(F)、微生物菌剂+化肥(FM225)三个不同的施肥处理,对马铃薯不同生育期的干物质积累量、产量及薯块膨大期的土壤酶活性进行了测定.结果表明施用黑沃土微酸性微生物菌剂能促进马铃薯生长,相较于单施化肥,马铃薯株高以...     

土地规模与农户秸秆还田技术采纳——基于冀鲁皖鄂4省的微观调查

研究目的:探讨不同规模农户采纳秸秆还田技术的行为差异和影响因素。研究方法:采用Logistic模型对冀、鲁、皖、鄂4省1372份农户调查数据进行实证分析。研究结果:(1)农户的秸秆还田技术采纳行为存在规模经济效应;(2)地块数和区位条件是限制小规模农户采纳秸秆还田技术的客观因素,在土地规模短期不能扩大的情况下,秸秆还田技术不具备普适性是该项技术推广受阻的重要原因;(3)配备秸秆还田服务人员机构,有针对性地对小规模男性农户进行培训和指导,提高农户的经济收入和经济感知,能显著促进小规模农户采纳秸秆还田技术。研究结论:应从改善机械作业条件,促进土地适度规模经营;改进秸秆还田技术,降低技术采纳成本;培育秸秆还田社会化服务组织,提高农户认知等方面着手,有效推广秸秆还田的耕作技术手段。     

基于卫星遥感的东北三省露天秸秆焚烧及其排放研究

[目的]为了解我国东北地区露天秸秆焚烧及其排放情况,为东北地区秸秆资源综合利用、环境质量改善提供依据。[方法]基于MODIS卫星数据、GFASv1排放清单数据及土地利用数据,采用上下文算法及空间统计方法对东北三省2015~2017年秸秆焚烧火点及PM_(2.5)排放时空分布特征进行了分析。[结果]东北三省秸秆焚烧主要集中在黑龙江省西南部和东北部、吉林省的中西部以及辽宁省中部地区;2015~2017年东北三省共计1.871 8万个露天秸秆焚烧火点,PM_(2.5)排放总量为17.3万t,火点最多的年份为2017年,排放量最大的年份为2015年,东北三省中黑龙江省火点最多,排放量最大,占比分别为71.9%和73.3%;东北地区年内各月秸秆焚烧火点及PM_(2.5)排放在春(3~4月)、秋(10~11月)两季最为明显,呈双峰分布,春季火点数及排放量多于秋季,且呈春季增加、秋季减少趋势。[结论]东北地区秸秆资源综合利用量有了一定的提高,秋季禁烧工作成效明显,春季秸秆禁烧工作有待加强。     

农作物秸秆肥料化利用研究文献计量分析

[目的]对国内外的秸秆肥料化利用研究现状、研究热点和发展趋势进行整体分析，总结秸秆肥料化领域中存在的主要问题，为今后我国秸秆肥料化利用提供参考和建议。[方法]文章基于Web of Science核心合集数据库和中国科学引文数据库，采用Gephi软件对文献进行可视化计量分析，主要对1999—2019年国内外有关秸秆肥料化利用领域的国内外研究力量、研究热点以及研究趋势进行分析。[结果]（1）2006年以后外文文献呈快速增长趋势，而2016年以后中文文献进入基本稳定阶段。（2）外文文献发表数量最多的研究机构依次为中国科学院、美国农业部农业研究中心和加拿大农业与农业食品部；中文文献数量最多的研究机构依次是西北农林科技大学、南京农业大学和甘肃农业大学。（3）外文文献发表数量排名前三的期刊分别是Soil and Tillage Research、Soil Biology and Biochemistry、Agronomy Journal，其中Soil Biology and Biochemistry单篇平均被引频次最高（52.5次/篇）；中文文献发表数量排名前三的期刊分别为《农业工程学报》《农业环...     

水肥一体化技术的环境效应与经济效应分析——基于山东省苹果种植户的调研数据

目的 绿色农业技术的环境与经济收益核算,对于推进技术应用、解决农业面源污染问题和实现生态文明建设具有重要的参考价值。究竟绿色农业技术有没有顺利实现农户的经济目标与社会的环境目标？现有研究诸多争议与困惑。方法 文章以水肥一体化技术为例,基于山东省649份苹果种植户的实地调查数据,借助内生转换模型,从微观层面探讨了水肥一体化技术的环境效应和经济效应。结果 （1）总体来看,农户采纳水肥一体化技术实现了节肥增收的目的。（2）采纳水肥一体化技术后,样本农户能够节约化肥施用量11.79%~20.98%,提高农产品收入8.15%~9.07%。（3）不同规模农户采纳水肥一体化技术的节肥增收效应存在显著差异。对于采纳水肥一体化技术的规模户而言,其化肥减量作用强度明显高于小规模农户。与此同时,采纳水肥一体化技术只对规模户有明显的农产品增收作用。结论 注重完善市场流通机制下农产品质量监督体系,使绿色农产品能够获得质量溢价的收益。同时创建有利于水肥一体化技术推广应用的土地规模条件,获得规模化带来的节肥增收效应。推动外部性内部化补偿制度实施,政府对具有正外部性行为的农户给予补偿。     

我国农作物秸秆综合利用现状及焚烧碳排放估算

[目的]为加快推进秸秆资源化利用工作,有效缓解因秸秆焚烧带来的环境问题。[方法]将全国划分为黄淮海区、西北区、东北区、东南区、西南区五大区域,对各类农作物秸秆进行了统计分析,研究了秸秆产生量、秸秆资源密度、秸秆利用结构、秸秆焚烧碳排放量。[结果]全国秸秆理论资源量达到10.4亿t,可收集量达到9.0亿t,玉米、水稻和小麦3类农作物秸秆占总量的79.19%,黄淮海区秸秆产量最高,占总量的33.41%。秸秆已利用量为7.21亿t,综合利用率达到80.11%,其中肥料化、饲料化、基料化、燃料化、原料化利用量占已利用量的比例分别为53.93%、23.42%、4.98%、14.27%、3.40%,形成了农用为主的利用格局,但不同秸秆种类综合利用率和利用结构存在显著差异。全国秸秆资源密度和人均占有量分别为523.57kg/667m~2和1.75 t,东北区显著高于全国平均水平,西南区和东南区则显著低于全国平均水平。根据环保部卫星遥感监测的露天焚烧火点数比例估算,2015年我国秸秆露天焚烧量约为8 110万t,总碳排放量约为3 450万t,其中东北地区约占74.1%。[结论]我国秸秆综合利用的重点和难点在东北地区,进一步推动区域秸秆实现全量利用,对于促进低碳农业发展,应对气候变化有着十分重要的意义。     

河南省不同典型农业生产区玉米施肥现状及增产潜力评价

[目的]通过调研2017年河南省不同典型农业生产区玉米的施肥现状,发现河南省玉米种植效益普遍较低主要与化肥不合理施用相关,提出相应的施肥建议以获得最大增产。[方法]采用实地问卷调查的方法,选择河南省禹州、长葛(两个粮食作物种植区)、杞县(一个经济作物种植区)3个典型农业经济区域作为调查地点,共调查了828家农户玉米的产量、施肥种类、施肥量、施肥时间、施肥方式等。[结果]河南省粮作区玉米产量为4 500.00～10 500.00kg/hm~2,养分投入量为90.00～1 249.00kg/hm~2,且仅有单质肥料和复合肥的投入,禹州、长葛两地粮作区平均PFP分别为19.18%和22.46%,、增产潜力分别为23%和26%;杞县经作区玉米产量在4 731.00～11 320.00kg/hm~2,养分投入量为0.00～1 206.00kg/hm~2。经作区有机肥的投入,使其肥料种类相对较多,该区域平均PFP为31.19%,平均增产潜力为34%。[结论]根据当地土壤肥力,粮作区玉米种植可适当减少氮肥投入量,降低基追比,增施磷钾肥,改进后玉米有20%～30%的增产潜力;经作区玉米种植严格把控氮磷钾的配施,增施有机肥,增加基肥种类,改进后玉米有30%～40%的增产潜力。     

中国水稻生产与化肥施用的脱钩关系及其关联效应分析

目的 推进水稻生产和化肥施用的脱钩,实现粮食安全和生态安全的同步提升。方法 文章采用脱钩模型分析2003—2018年中国水稻生产与化肥施用的脱钩状况,构建两者之间的关联模型,运用对数平均迪氏指数分解法将水稻产量变化分解为规模、结构、强度和效率4种效应,揭示它们对中国水稻生产和化肥施用脱钩关系的影响。结果 （1）2010年之前我国水稻生产和化肥施用总量之间以扩张负脱钩为主,之后则以弱脱钩和扩张连接为主。分肥料种类看,就氮肥和磷肥而言,2010年之前其与水稻生产的脱钩关系和化肥施用总量与水稻生产的脱钩关系差别不大,但之后水稻生产与氮肥以强脱钩关系为主,与磷肥以扩张负脱钩关系为主;对钾肥而言,在整个2003—2018年其与水稻生产都以扩张负脱钩关系为主。（2）全国和省域层面分析均表明,扩大规模效应,提高结构效应能够显著推进水稻生产和化肥施用脱钩,但在人多地少的条件下,寄希望于持续扩大规模效应和提高结构效应来实现水稻生产和化肥施用脱钩的目标难以实现。（3）强度效应是促进水稻增产的重要因素,但化肥投入的长期增长已严重威胁稻田的生态安全和可持续生产能力,使其水稻边际产出水平明显下降,导致效率效应成为水稻增产的关键障碍,这在安徽、江西、湖北、云南、江苏、浙江、内蒙古、辽宁、海南和陕西10省区表现尤为明显。结论 推动水稻生产与化肥施用脱钩需要加强对粮食主产区的经济补偿,压实东南沿海地区粮食安全责任底线,全面提高重点区域的化肥利用效率。     

农户对秸秆深翻还田的选择偏好及异质性来源研究基于黑土地保护视角

目的 秸秆深翻还田是东北地区黑土地保护和修复主要的方式之一,但目前农户选用秸秆深翻还田作业的意愿依然不强。方法 文章基于黑土地保护视角,从技术和政策双层面分解秸秆深翻还田作业的特征属性,以规模户和小农户为调研对象,运用选择实验法及混合Logit模型识别农户选择秸秆深翻还田作业的选择偏好和支付意愿,并探讨其异质性来源。结果 （1）技术层面。行政农机托管能显著提高秸秆深翻还田的作业选择偏好;农户对秸秆深翻还田的成本风险和技术操作规范风险有承受能力,但对病虫害风险有排斥心理;小农户更注重短期产量和效益,倾向于劳动力投入,最高支付意愿为243.60元/hm²（16.24元/亩）;规模户更重视改善土壤质量等长期效益,倾向于资金投入,最高支付意愿为397.95元/hm²（26.53元/亩）。（2）政策层面。以激励为主的政策、作业后补贴以及高强度补贴均能显著提高农户采纳秸秆深翻还田技术的积极性,小农户希望补贴给农户本身,而规模户更倾向于补贴个合作社企业。（3）农户采纳秸秆深翻还田的行为偏好存在异质性,异质性来源为农户的个体特征、家庭经营特征和社会特征及认知等因素。结论 技术层面需优化相关配套辅助技术,大力推进黑土地保护监测数据和技术信息的共享;政策层面政府需完善秸秆深翻还田的政府补偿机制;保障层面需推进行政农机作业托管模式,加强对合作社的规范和监督。     

河北省不同利用方式农田土壤氮磷环境风险分析

弄清不同利用方式农田土壤氮磷养分平衡状况,进而明确其环境风险特征,为进一步指导土壤养分管理及环境政策制定具有重要意义。研究以河北省的粮田、果园和菜地为研究对象,通过分析三种利用方式氮磷的输入、化肥和有机肥的分配比例及氮磷养分的盈余状况,并结合化肥使用环境风险指数,评价三种不同利用方式化肥氮磷的环境风险类型。结果表明,氮总输入量为菜地明显高于果园和粮田,磷总输入量为菜地和果园明显高于粮田,且粮田和菜地氮磷输入主要以化肥为主。三种不同利用方式农田氮磷均呈盈余状态,其中氮盈余率为果园(532.6%)明显高于菜地(61.5%)和粮田(31.6%),磷盈余率为菜地(700.4%)和果园(615.7%)明显高于粮田(66.6%)。化肥氮磷的环境风险指数均为菜地(0.83)明显高于粮田(0.59-0.62),三种不同利用方式下化肥氮磷的环境风险类型均达低度风险及以上,特别是菜地达严重风险。为了农业的可持续发展,河北省粮田应控制氮磷肥的投入,果园和菜地应加大减少氮磷肥化肥投入,以减少对环境的潜在危害。同时为了更好地培肥地力,在控制施肥总量的前提下应加大粮田和菜地有机肥的投入比例。     

稻蟹生态种养产出量及经济效益试验研究

［目的］为研究不同模式下插秧密度对水稻产量及稻蟹种养经济效益的影响，［方法］于2017—2018年大田试验条件下，以辽粳401为试验材料，利用稻蟹种养传统模式（M1）、稻蟹种养优化模式（M2）2种模式及行株距为30cm×16cm（S1）、30cm×18cm（S2）、30cm×20cm（S3）3种移栽密度，分析不同处理下的水稻产量、河蟹产量、河蟹规格及稻田效益。［结果］传统模式在30cm×18cm移栽密度下2年的水稻产量分别为最高的1075 69万kg/hm2、1053 36万kg/hm2；优化模式下，大于100g的雄蟹、雌蟹的数量及规格均高于传统模式，其中在30cm×18cm（S2）、30cm×20cm（S3）数量、规格较高；优化模式下18cm株距密度综合效益分别为2017年最高的5398 54万元/hm2、2018年次高的5195 86万元/hm2，这来源于相对较高的稻谷产量和河蟹收益，而河蟹收益主要由雄蟹大于100g收益和雌蟹小于100g收益两部分组成。［结论］稻蟹种养优化模式采用30cm×18cm移栽密度，可在保障水稻产量的同时提高河蟹的规格和产量，从而获得较高的稻田生态种养效益。     

社会经济及气象因素对水稻产量的影响研究——以三江平原为例

目的 系统分析三江平原水稻产量的影响因素,对指导三江平原农业生产和耕地保护及减少未来粮食安全风险具有现实意义。方法 文章利用1988—2018年三江平原水稻产量、气象观测和社会经济数据,结合利用经济学模型——柯布-道格拉斯生产函数和统计学方法Lasso回归模型,分别分析社会经济因素和自然因素对三江平原水稻产量的影响。结果 （1）在社会经济因素方面,单位面积农村用电量和农业科研经费投入的单位面积增产效应比较明显,单位面积劳动力投入和化肥施用量对水稻产量具有负效应。（2）在自然因素方面,生长季内平均最低气温和平均日照时数对水稻产量有正向影响,生长季内总降水量和平均日相对湿度对水稻产量有负向影响。结论 为水稻生产提供政策建议： 可以通过合理施肥、加大机械化和农业科技创新的投入来提升水稻产量。同时,适当人工增加光照时间和加强冻害防治对提高水稻产量也具有重要意义。