金线莲杉木林下仿野生栽培的环境影响分析

doi:10.13304/j.nykjdb.2022.0068

中国农业科技导报 ›› 2023, Vol. 25 ›› Issue (8): 176-185.DOI: 10.13304/j.nykjdb.2022.0068

• 生物制造资源生态 • 上一篇

金线莲杉木林下仿野生栽培的环境影响分析

黄小云¹(), 黄秀声¹(), 陈源泉²(), 林晓红³, 韩海东¹, 冯德庆¹, 罗涛¹

^1.福建省农业科学院农业生态研究所, 福建省丘陵地区循环农业工程技术研究中心, 福州 350013
^2.中国农业大学农学院, 北京 100193
^3.福建省大田县农业农村局, 福建三明 366100

收稿日期:2022-01-26 接受日期:2022-04-17 出版日期:2023-08-20 发布日期:2023-09-07
通讯作者: 黄秀声,陈源泉
作者简介:黄小云 E-mail：954945394@qq.com
基金资助:
福建省人民政府-中国农业科学院“5511”协同创新工程项目(XTCXGC2021010);福建省农业科学院创新团队项目(CXTD2021009-1);福建省农业科学院引导性科技创新项目(YDXM202205)

Environmental Impact Analysis of Anoectochilus roxburghii Imitated Wild Cultivated Under Fir Trees

Xiaoyun HUANG¹(), Xiusheng HUANG¹(), Yuanquan CHEN²(), Xiaohong LIN³, Haidong HAN¹, Deqing FENG¹, Tao LUO¹

^1.Fujian Engineering and Technology Research Center for Recycling Agriculture in Hilly Areas，Agriculture Ecology Research Institute，Fujian Academy of Agriculture Science，Fuzhou 350013，China
^2.College of Agronomy and Biotechnology，China Agricultural University，Beijing 100193，China
^3.Datian Agricultural and Rural Bureau of Fujian Province，Fujian Sanming 366100，China

Received:2022-01-26 Accepted:2022-04-17 Online:2023-08-20 Published:2023-09-07
Contact: Xiusheng HUANG,Yuanquan CHEN

摘要/Abstract

摘要：

为综合评估南方特色林下仿野生模式栽培金线莲的生态环境效应，应用生命周期评价方法，定量评估该模式所产生的环境影响。结果表明，林下套种模式生产1 kg金线莲耗用的不可再生资源、土地、水资源分别为16 702.27 MJ、0.58 m²和13.45 t，该模式充分利用林下空地，占用较少的土地资源。但该模式也带来较大的潜在环境影响，生态环境综合影响值为0.327 6，且以水体毒性和富营养化的潜在影响较大。每生产1 kg金线莲，全球变暖、环境酸化、富营养化、人体毒性、水体毒性、土壤毒性分别为2 405.83 kg CO₂-eq、4.99 kg SO₂-eq、1.43 kg PO₄-eq、1.32 kg 1，4-DCB-eq、5.31 kg 1，4-DCB-eq和1.09 kg 1，4-DCB-eq；对环境的潜在负面影响以来源于农资系统为主，且以组培苗生产占比最高。林下生产金线莲需要在组培苗生产、农药施用等方面加以改进，以控制其产生的潜在环境影响。

关键词: 生命周期评价, 林下仿野生栽培, 金线莲, 环境影响

Abstract:

In order to comprehensively evaluate the eco-environmental influence on characteristic imitation wild cultivation of Anoectochilus roxburghii under forest in Southern China， the life cycle assessment method was applied to quantitatively assess the environmental impact of this model. The results showed that life cycle environmental impacts of 1 kg of A. roxburghii cultivated under forest were 16 702.27 MJ of primary energy demand， 0.58 m² of land use， and 13.45 t of water use， respectively， this model made full use of the open space under the forest and occupied less land resources. However， this model also brought great potential environmental impact， the aggregate life cycle environmental impact index was 0.327 6， and the potential impact of water toxicity and eutrophication was large. For 1 kg A. roxburghii life cycle environmental impacts of this model were 2 405.83 kg CO₂-eq of global warming potential， 4.99 kg SO₂-eq of acidification potential， 1.43 kg PO₄-eq of eutrophication potential， 1.32， 5.31，1.09 kg 1，4-DCB-eq of human toxicity， water toxicity and soil toxicity， respectively. The potential negative impact on the environment was mainly based on the agricultural material system， and the production of tissue culture seedlings accounted for the highest proportion. Therefore， making improvements in tissue culture seedling production， pesticide application， etc. were the key ways to control the environmental impacts of A. roxburghii production under forest.

Key words: life cycle assessment, imitation wild cultivation, Anoectochilusroxburghii, environmental impacts

中图分类号:

S718.5

黄小云, 黄秀声, 陈源泉, 林晓红, 韩海东, 冯德庆, 罗涛. 金线莲杉木林下仿野生栽培的环境影响分析[J]. 中国农业科技导报, 2023, 25(8): 176-185.

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图/表 7

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物质 Material	数量 Amount
组培苗Tissue culture plantlet/（kg·kg^-1）	9.07
塑料薄膜、遮阳网Film/（kg·kg^-1）	4.55
生石灰Lime/（kg·kg^-1）	0.58
汽油Petrol/（kg·kg^-1）	0.53
N/（kg·kg^-1）	0.23
P₂O₅/（kg·kg^-1）	0.08
K₂O/（kg·kg^-1）	0.13
氯氰菊酯Cypermethrin/（kg·kg^-1）	2.59×10^-5
多菌灵Carbendazim/（kg·kg^-1）	3.17×10^-3
代森锌Zineb/（kg·kg^-1）	1.39×10^-3
水Water/（t·kg^-1）	7.26
电力Electric power/（kWh·kg^-1）	61.57

物质 Material	数量 Amount
组培苗Tissue culture plantlet/（kg·kg^-1）	9.07
塑料薄膜、遮阳网Film/（kg·kg^-1）	4.55
生石灰Lime/（kg·kg^-1）	0.58
汽油Petrol/（kg·kg^-1）	0.53
N/（kg·kg^-1）	0.23
P₂O₅/（kg·kg^-1）	0.08
K₂O/（kg·kg^-1）	0.13
氯氰菊酯Cypermethrin/（kg·kg^-1）	2.59×10^-5
多菌灵Carbendazim/（kg·kg^-1）	3.17×10^-3
代森锌Zineb/（kg·kg^-1）	1.39×10^-3
水Water/（t·kg^-1）	7.26
电力Electric power/（kWh·kg^-1）	61.57

物质 Material		数量 Amount
投入 Input	马铃薯Potato/（kg·kg^-1）	4.72
	香蕉Banana/（kg·kg^-1）	4.72
	白糖Sugar/（kg·kg^-1）	3.22
	琼脂Agar/（kg·kg^-1）	0.46
	硝酸钾Potassium nitrate /（kg·kg^-1）	0.072 1
	硝酸铵Ammonium nitrate/（kg·kg^-1）	0.062 6
	氯化钙Calcium chloride /（kg·kg^-1）	0.016 7
	硫酸镁Magnesium sulfate /（kg·kg^-1）	0.014 0
	电力Electric power/（kWh·kg^-1）	1 247.69
	水Water/（t·kg^-1）	1.37
产出 Output	组培苗Tissue culture plantlet/（kg·kg^-1）	9.07

物质 Material		数量 Amount
投入 Input	马铃薯Potato/（kg·kg^-1）	4.72
	香蕉Banana/（kg·kg^-1）	4.72
	白糖Sugar/（kg·kg^-1）	3.22
	琼脂Agar/（kg·kg^-1）	0.46
	硝酸钾Potassium nitrate /（kg·kg^-1）	0.072 1
	硝酸铵Ammonium nitrate/（kg·kg^-1）	0.062 6
	氯化钙Calcium chloride /（kg·kg^-1）	0.016 7
	硫酸镁Magnesium sulfate /（kg·kg^-1）	0.014 0
	电力Electric power/（kWh·kg^-1）	1 247.69
	水Water/（t·kg^-1）	1.37
产出 Output	组培苗Tissue culture plantlet/（kg·kg^-1）	9.07

物质名称 Material	农资系统 Farming inputs	农作系统 Farm operation	合计 Total	物质名称 Material	农资系统 Farming inputs	农作系统 Farm operation	合计 Total
能源消耗PED/（MJ·kg^-1）	15 914.09	788.18	16 702.27	Ptot/（kg·kg^-1）	0.435	0.025	0.460
土地利用LU/（m²·kg^-1）	—	14.46	14.46	COD/（kg·kg^-1）	0.063	—	0.063
淡水消耗WU/（m³·kg^-1）	7.26	6.19	13.45	Cu/（kg·kg^-1）	1.07×10^-3	6.74×10^-6	1.08×10^-3
CO₂/（kg·kg^-1）	1 206.52	59.99	1 266.51	Cd/（kg·kg^-1）	4.88×10^-5	2.80×10^-7	4.91×10^-5
CO/（kg·kg^-1）	0.61	0.03	0.64	Pb/（kg·kg^-1）	5.55×10^-5	2.90×10^-6	5.84×10^-5
CH₄/（kg·kg^-1）	0.014 1	0.000 7	0.014 8	Zn/（kg·kg^-1）	3.26×10^-3	—	3.26×10^-3
N₂O/（kg·kg^-1）	0.013 4	0.004 2	0.017 6	As/（kg·kg^-1）	—	2.40×10^-7	2.40×10^-7
NO_x/（kg·kg^-1）	3.48	0.172 1	3.652 1	1，4-DCB（空气）1，4-DCB（to air）/ （kg·kg^-1）	1.31	—	1.31
HC/（kg·kg^-1）	0.057 4	0.002 8	0.060 3	1，4-DCB（水体）1，4-DCB（to water）/ （kg·kg^-1）	5.76×10^-3	—	5.76×10^-3
PM₁₀/（kg·kg^-1）	0.30	0.014 5	0.314 5	1，4-DCB（土壤）1，4-DCB（to soil）/ （kg·kg^-1）	1.11×10^-2	—	1.11×10^-2
SO_x/（kg·kg^-1）	2.21	0.115 6	2.325 6	农药（空气）Pesticide （to air）/ （kg·kg^-1）	—	4.59×10^-4	4.59×10^-4
NH₃/（kg·kg^-1）	—	0.057 5	0.057 5	农药（水体）Pesticide （to water）/ （kg·kg^-1）	—	4.59×10^-5	4.59×10^-5
NO₃/（kg·kg^-1）	—	0.012 0	0.012 0	农药（土壤）Pesticide （to soil）/ （kg·kg^-1）	—	1.97×10^-3	1.97×10^-3

金线莲杉木林下仿野生栽培的环境影响分析

Environmental Impact Analysis of Anoectochilus roxburghii Imitated Wild Cultivated Under Fir Trees

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影响类型 Impact category	系统分类 System		小计 Total	基准值（人·a^-1） Normalization value （capita·a^-1）	地域类型 Area	标准化结果Normalization		小计 Total
影响类型 Impact category	农资 Farming	农作 Farm	小计 Total	基准值（人·a^-1） Normalization value （capita·a^-1）	地域类型 Area	农资 Farming	农作 Farm	小计 Total
能源消耗PED/（MJ·kg^-1）	15 914.09	788.18	16 702.27	56 877.88	中国China	0.279 8	0.013 9	0.293 7
土地利用LU/（m²·kg^-1）	—	0.58^a	0.58	963.57^b	中国China	—	0.000 6	0.000 6
淡水消耗WU/（m³·kg^-1）	7.26	6.19	13.45	430.00^c	中国China	0.016 9	0.014 4	0.031 3
全球变暖GWP/（kg CO₂-eq）	2 291.10	114.73	2 405.83	6 869	全球Global	0.333 5	0.016 7	0.350 2
环境酸化AP/（kg SO₂-eq）	4.65	0.34	4.99	52.26	全球Global	0.089 0	0.006 6	0.095 6
富营养化EP/（kg PO₄-eq）	1.33	0.10	1.43	1.9	全球Global	0.700 7	0.051 2	0.751 9
人体毒性HT/（kg 1，4-DCB-eq）	1.31	0.01	1.32	197.21	全球Global	0.006 6	0.000 1	0.006 7
水体毒性WT/（kg 1，4-DCB-eq）	1.67	3.64	5.31	4.83	全球Global	0.344 7	0.754 1	1.098 8
土壤毒性ST/（kg 1，4-DCB-eq）	0.01	1.08	1.09	6.11	全球Global	0.001 8	0.176 9	0.178 7

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