栾城城郊型农牧系统养分流动与环境排放时空特征

【目的】改革开放以来中国种植业和畜牧业生产模式及农牧系统结合程度都发生了很大改变,这种改变对农牧体系养分流动以及环境排放都产生了较大影响。论文以河北省石家庄市栾城区为例,分析其1985-2014年农牧系统生产结构、养分流动和损失时空变化特征,确定农牧系统养分损失的关键节点和影响因素,为栾城区以及其他县级行政区的农业可持续发展提供理论依据。【方法】采用食物链养分流动模型(NUFER模型：nutrient flow in food chain, environment and resources use)并结合实地调研,定量栾城区氮磷养分流动特征和影响因素。NUFER模型综合考虑了作物生产系统、畜禽生产系统、食品加工系统和家庭消费系统的氮磷养分流动、利用率和环境损失。实地调研采用面对面的问卷调研方式收集信息,调研内容包括农田养分输入输出、生产管理和养殖户农场养分输入输出、生产管理及粪尿管理等。【结果】2014年种植业蔬菜水果播种面积占总播种面积的比例达到25%,每公顷耕地氮和磷（折纯,下同）投入量分别为763和335 kg,单位面积氮和磷盈余量分别为132和237 kg·hm^-2;畜牧业养殖密度达到18 LU/hm²,饲料进口率达到75%,畜牧业源外源氮磷投入分别占农牧体系外源氮磷投入量的57%和39%,畜牧业源氮磷主产品输出占农牧体系氮磷主产品输出的60%和33%,是典型的高环境负荷的城郊型农牧生产体系。1985-2014年,畜牧业畜禽粪尿氮素还田率由59%降至35%。种植业氮利用率从45%降至43%,磷利用率从32%降至23%;畜牧业氮利用率从14%增至30%,磷利用率从4.4%增至10%;农牧系统氮利用率从41%降至36%,磷利用率从27%降至16%。2014年生产1 kg作物产品氮的平均氮损失为0.66 kg,生产1 kg作物产品磷的平均磷损失为0.11 kg;生产1 kg畜禽产品氮的平均氮损失为1.4 kg,生产1 kg畜禽产品磷的平均磷损失为1.8 kg;生产1 kg农牧系统产品氮的平均氮损失为1.5 kg·kg^-1,磷损失为0.75 kg·kg^-1磷产品。农牧体系氮损失的主要途径是氨挥发,农牧体系磷损失的主要途径是粪尿直接水体排放。【结论】受城镇化驱动和农牧系统生产结构改变的影响,经过近30年发展,栾城区成为高投入、高产出、低氮磷利用率、畜牧业占主导地位的高环境负荷的城郊型农牧生产体系。当前农牧系统养分利用率偏低、损失偏高主要源自过高的畜禽养殖密度、农牧分离以及农牧体系养分管理措施的不合理。因此,确定栾城区合理的畜禽养殖承载量,加强饲养管理,实行粪尿全链条管理等农牧结合措施将对农牧系统可持续发展具有重要意义。     

氮磷钾肥对食葵产量及养分吸收利用的影响

为进一步提高冀北食用向日葵(食葵)的产量和肥料利用效率,以当地主栽品种三道眉为试材,研究了NPK平衡施肥对食葵农艺性状、籽粒产量和养分吸收利用的影响。结果表明:氮、磷和钾养分对食葵籽粒产量的影响顺序为钾氮磷;施用氮、磷、钾肥均能促进植株对养分的吸收利用和贮存积累,其作用顺序为磷氮钾;食葵全株的养分吸收总量为钾氮磷,其中,氮和磷含量均以籽粒中最高、茎秆中最低,钾含量以花盘中最高、籽粒中最低。NPK平衡施肥条件下,每生产100 kg食葵籽粒的氮、磷、钾养分吸收量分别为8.20 kg、3.03 kg、17.47 kg,吸收比例为1∶0.37∶2.13;氮、磷、钾的肥料利用率分别为47.15%、40.06%、53.28%,农学效率分别为2.57 kg/kg、5.51 kg/kg、5.35 kg/kg。     

氮、磷、钾肥配施对食葵杂交种农艺性状的影响

采用"3414"最优饱和设计方案,于2014年在辽宁省农科院以氮(纯N)、磷(P2O5)、钾(K2O)肥为探讨因子进行田间试验。探讨氮、磷、钾肥3因素对食葵杂交种丰葵杂1号株高、盘径、茎粗和叶片数的影响。结果分析表明,施入不同配比的氮、磷、钾肥对食葵的株高、盘径、茎粗和叶片数等农艺性状有很大的影响:氮肥能有效地促进食葵的株高增加,而磷、钾肥在株高达到一定高度后,超量施入则降低株高;配施不同水平的氮、磷、钾肥均能增大食葵丰葵杂1号成熟期的盘径,而超量施用则降低盘径。氮、磷、钾肥增施能有效地增加成熟期茎秆的直径,而超量施肥则降低茎秆的直径。增施氮肥能持续有效地增加食葵的叶片数,而磷、钾肥的过量施入则会降低其叶片数。     

山西省畜禽粪污土地承载力及粪尿替代化肥潜力分析

为明确山西省畜牧业的发展规模,优化畜牧业发展的空间格局,进一步为山西省农牧业实现绿色发展提供科学依据。研究基于农牧生产系统养分平衡的方法,测算了山西省县域尺度的畜禽粪污土地承载力。结果表明,山西省的种植业与畜牧业发展规模在空间上存在一定的错位,种植业发达的地区主要分布在省域南部和中部的区县,而畜牧业发达的地区则分布在省域北部、中部和东南部的区县;山西省当前的畜牧业发展规模折合为2 371.77万猪当量,以粪尿氮作为约束指标,山西畜牧业可发展规模为5 976.01万猪当量;以粪尿磷(纯磷,下同)作为约束指标,山西畜牧业可发展规模为7 212.27万猪当量。综合粪尿氮磷承载力指数结果分析,超载区域主要分布在省域北部种植业欠发达的区县和省城太原周边的区县;全省粪尿氮、磷的有效供给量分别为18.28万t和3.15万t,可以分别有效替代氮、磷肥39.79%和33.21%。无论以粪尿氮或磷作为约束指标,山西畜牧业整体上仍有较大的发展空间,可适度增加畜禽养殖规模,但需要关注城市近郊区县的畜禽粪尿氮磷的环境排放和大中型养殖企业的点源污染问题。在畜禽粪尿养分资源管理策略上,则应考虑优化农牧业生产布局和区域间协同管理。     

玉米高产合理施肥是关键

1、合理施肥的原则 首先要注意有机肥和无机肥并重.有机肥指人畜粪尿、畜禽厩肥等,一般含营养元素较全面,肥效慢而长;无机肥是指工业化学肥料,一般含营养元素较单纯(除复合肥外),肥效快而短.有机肥料可增加土壤有机质,改良土壤结构,提高土壤肥力.所以,只有有机肥料和无机肥料合理配合使用,才能达到用地养地、提高产量的目的;还要注意氮、磷、钾肥配合施用,生产上偏施氮肥的现象较为普遍.磷、钾肥用量较少.氮、磷、钾配合使用,不但能满足玉米生长发育的需要,而且也能提高单一元素的利用率,一般的氮、磷、钾三种肥料配合使用各自的利用率分别为27.7％、17.6％和38.8％,分别比两种肥料配合时氮、磷、钾的平均利用率高11.3％、12.0％和9.1％.     

砂姜黑土夏玉米"3414"施肥效应研究

为实现砂姜黑土夏玉米生产化肥减量、高产高效、生态安全的目标,开展了基于"3414"试验设计的玉米田间肥效试验.结果表明:供试土壤地力贡献率平均为55.8％;氮、磷、钾肥增产率分别为53.0％、9.5％和14.4％;供试土壤养分丰缺状况表现为氮素属低水平,磷、钾素属中等水平;供试土壤氮、磷、钾相对产量分别为65.4％、91.4％和87.5％,氮、磷、钾肥的最佳施肥量分别为267.0、58.5、100.5kg/hm2.     

水溶性追肥配施促根剂对烤烟养分积累及利用率的影响

以云烟87为材料,采用双因素试验,研究了2种追肥模式(传统追肥模式、水溶性追肥模式)配施促根剂(地康食安1号、诱抗特、普多收魔力根)在不同移栽天数后对烤烟干物质和氮、磷、钾养分积累及肥料吸收效率、肥料生产效益的影响。结果表明：传统追肥模式不利于烟叶后期脱氮,水溶性追肥模式可促进烟叶落黄成熟;水溶性追肥模式和促根剂及其互作均有利于烤烟干物质积累,可改善烟株氮、磷、钾积累和分配状况,提高烤烟的养分吸收效率和生产效益;追肥模式、促根剂及其互作对干物质积累的贡献率分别为37.64%、41.35%、21.01%,对氮积累的贡献率分别为34.14%、33.78%、32.08%,对磷积累的贡献率分别为34.41%、33.47%、32.12%,对钾积累的贡献率分别为32.12%、36.56%、25.16%。在湖南稻作烟区,采用水溶性追肥配施地康食安1号、诱抗特可显著促进烤烟生长前期干物质积累,显著增加烤烟氮、磷积累量,有效提升肥料吸收效率和生产效益。     

牙鲆和贝类混养池塘中氮、磷收支的研究

对在不同混养（牙鲆Paralichthys olivaceus、缢蛏Sinonovacula constricta、文蛤Meretrix meretrix）模式下的氮、磷收支情况进行了研究。结果表明：饵料是池塘氮、磷的主要来源,分别占氮总输入的71．6％～87．1％和磷总输入的67．0％～79．3％;由海水带入的氮和磷占氦、磷总输入的10．9％～14．6％和17．0％～20．2％;在氮、磷支出中,收获的养殖生物分别占氮、磷总输入的20．4％～34．1％和15．5％～24．8％,沉积物为氮、磷支出的主要途径,各占氮、磷总输入的69．6％～73．4％和86．7％～93．5％;3种模式下对氮、磷的利用率分别为9．8％～31．1％和5．6％～24．3％。本试验中的最佳养殖模式为牙鲆（小规格鱼）-缢蛏（小规格,高密度）,该混养模式产量高,对氮、磷的利用率高,污水排放少。     

济南地区日光温室养分投入特征和利用状况的分析

本文调查了济南地区日光温室的肥料投入种类、投入量、蔬菜类型、产量等状况,分析了日光温室不同蔬菜生产体系中的氮、磷、钾输入输出特点及其利用状况.结果表明:济南地区日光温室氮、磷、钾养分的平均投入量分别为2683.6、1964.9、2375.1kg· hm-2,投入比例为1∶0.73∶0.89,其中随化肥投入的氮、磷、钾养分分别占总养分的45.6％、75.4％、60.8％.不同蔬菜温室由有机肥和化肥投入的氮、磷、钾养分含量频数分布曲线呈正态分布.氮、磷、钾的养分投入量表现为黄瓜＞番茄＞甜椒,都存在磷素投入比例过高,钾素投入比例相对较低的问题.日光温室氮磷钾养分均表现为大量的盈余.氮、磷、钾的表观利用率为18.6％、7.3％、31.4％.不同蔬菜作物肥料利用率也有差别,黄瓜、番茄、甜椒的氮、磷、钾的表观利用率分别为14.4％、9.9％、27.4％;17.7％、5.1％、32.1％;29.6％、7.2％、41.3％.     

水稻——大棚草莓轮作农田生态系统的养分平衡研究

采用实地访问和田间调查的方式，对江苏省句容市水稻一大棚草莓轮作农田生态系统施肥状况进行调查，并对氮、磷、钾输入输出的数量特征及其平衡状况进行了分析。结果表明，系统养分投入结构以有机养分为主，其中氮、磷、钾分别占各项总输入量的80．01％、57．65％和55．50％；氮、磷、钾比例为1：0．28：0．70，基本合理；氮、磷、钾盈余率分别为34．27％、264．47％和33．12％；磷投入偏高，应适当降低磷的投入。     

东北地区农牧系统氮、磷养分流动特征

【目的】东北地区是中国重要的商品粮基地及畜牧产品生产地,农牧产品大量生产影响养分流动的趋势,而不同地区的养分流动又存在一定差异,明确不同地区农牧系统养分流动特征,揭示其存在的问题,并针对不同的流动特征提出合理的优化策略,为区域农牧系统氮、磷养分的管理提供理论依据。【方法】通过整理1984-2014年统计资料数据和查阅相关文献参数,利用NUFER模型（nutrient flows in food chain, environment and resources use）,以东北地区3个省份的农牧系统为研究对象,估算各省域农牧系统中氮、磷养分的流量、损失量,并对各省域氮、磷养分的循环利用情况、损失途径及利用率作出综合评价,探究东北地区氮、磷养分在农牧生产系统中变化趋势及特征。【结果】1984年吉林、辽宁、黑龙江地区农牧系统氮素总输入量分别为669、746、716 Gg;磷素总输入量分别为121、222、169 Gg,至2014年氮素输入量增长至1 899、1 572、2 256 Gg;磷素输入量达到471、393、769 Gg,氮、磷养分的投入量表现为黑龙江＞吉林＞辽宁。氮素养分损失率吉林地区最高,磷素养分损失率辽宁地区最高。氮、磷养分循环再利用方面,吉林地区的循环利用率最高,辽宁地区最低。近30年,吉林、辽宁、黑龙江地区农田生产系统氮素养分利用率分别下降10%、11%、32%;磷素养分利用率分别下降16%、2%、23%。畜禽生产系统中,氮素养分的利用率分别增加3%、11%、10%,磷素养分利用率分别增加0.8%、1.9%、3.2%。农牧结合生产系统氮素养分利用率分别由1984年的26%、36%、52%降至2014年的13%、21%、22%,整体表现为黑龙江＞辽宁＞吉林;磷素养分利用率由1984年的25%、25%、31%降至2014年的9%、14%、10%,表现为辽宁＞黑龙江＞吉林。【结论】1984-2014年,东北地区农牧系统氮、磷养分投入大幅增加,不同省域间表现出明显差异。黑龙江地区的氮、磷养分可利用总量均最高,而氮、磷养分的循环再利用率则表现为吉林地区最高。东北地区农牧结合系统中,黑龙江地区氮素利用率高于其他地区,辽宁地区的磷素利用率高于吉林和黑龙江地区。吉林和辽宁地区的氮、磷养分损失率分别高于其他地区。因此,需要针对不同地区的养分流动特征提出农牧管理方面合理化建议,为东北地区的农牧业可持续发展提供依据。     

都市圈“土壤-饲料-动物”系统养分流动与环境效应——以北京市为例

【目的】随着中国城市化进程的加快和经济的快速发展,人们对食品的需求和饮食结构发生了明显变化。城郊农牧生产的集约化发展在满足人们日益增长的对动物性产品和高品质植物性产品需求的同时,也带来了严重的资源浪费和环境污染问题。论文通过分析都市圈"土壤-饲料-动物"体系养分流动和环境排放特征,为养分资源综合管理、促进农牧结合和保护生态环境等提供科学建议。【方法】通过对北京市生猪(92个)、奶牛(28个)、肉牛(11个)、蛋鸡(27个)、肉鸡(26个)和肉鸭(16)共计200个农场的生产管理、饲料来源和投入、粪尿管理、还田利用的调研,总结出北京市农牧生产不同规模体系的特征参数,结合食物链养分流动模型(nutrient flows in food chains,environment and resources,NUFER)、北京市历史统计数据和文献参数数据对北京市都市圈农牧系统的氮磷流动、养分利用率和环境损失进行综合评价。对1980年与2013年农牧生产体系养分流动特征、利用率和环境排放特征的时空变化进行比较分析。【结果】从"土壤-饲料-动物"体系氮磷流动特征分析结果可以看出,体系中氮磷的投入和输出结构发生了较大变化。2013年,"土壤-饲料-动物"体系中进口主产物饲料氮磷投入是主要的养分来源,而1980年进口副产品饲料是主要的氮磷投入源。2013年氮磷损失为主要的输出项,而1980年氮磷还田为主要的输出项。这就说明随着城市化的发展和农牧系统的规模化,越来越多的外来养分在都市农牧系统中集中,从而带来了更大比例的环境损失输出。2013年,农牧生产体系氮素利用率NUEC+A为29.0%,与1980年相似。其中2013年农牧生产体系中的作物生产体系氮素养分利用率NUEC为33.0%,低于1980年的39.5%,而2013年动物生产体系NUEA为20.6%,高于1980年的17.8%。环境损失特征分析结果显示,单位面积氮磷损失和损失途径均发生了较大变化。2013年,每公顷耕地面积氮素和磷素总损失分别为436.5和37.5 kg·hm~(-2),而1980年的氮素和磷素损失分别为77.5和3.2 kg·hm~(-2),2013年单位耕地面积的氮素和磷素损失量较1980年分别增加了4.6倍和10.7倍。2013年氮素气体损失占氮素总损失的比例最大,为61.1%,其次为直接排放,为31.3%,淋溶径流损失比例最小,为7.6%。与1980年相比,气体损失比例明显降低,而无序排放比例明显增加,超过淋溶径流成为第二大损失途径。2013年磷素直接排放损失比例超过淋溶径流成为最主要的排放途径。同时,北京市"土壤-饲料-动物"体系环境氮磷损失在城郊区域迅速增加,而在城市中心区域迅速减少。【结论】1980—2013年间,北京市"土壤-饲料-动物"系统氮磷流动特征和环境排放时空分布发生了很大变化。这些变化与种养结构的变化、养殖规模和方式以及环保政策密切相关。     

基于能值理论阿克苏绿洲农业生态经济系统农牧耦合研究

利用能值理论就新疆阿克苏绿洲农业生态经济系统进行了农牧耦合分析,结果表明：阿克苏绿洲农业生态系统是一个以种植业为主,畜牧业为辅的农业生态系统;种植业和畜牧业的能值产出逐年增加,2007年分别达到71．86×10^20sej,33．27×10^20sej;近年种植业结构从以种粮为主逐渐发展为以棉为主,2007年棉花能值产出占种植业的能值产出80．63％;能值投入结构以资金投入为主,绝大多数资金投入到种植业,对于畜牧业支持较少;2007年耦合度达到1．54,农牧系统耦合性逐渐良好;环境负载率逐从2002年的6．11逐年增大到2007年的8．32,能值密度逐年增大,暴露出系统的环境压逐渐增大,尤其是土地压力逐年增大;当地若能结合自治区发展特色林果业政策实行种植业一林果业一畜牧业三者的耦合,则能加大耦合效应,利于可持续发展。     

华北平原典型区域农牧系统氮素流动及其环境效应 ——以河北省为例

【目的】以华北平原典型地区河北省为例,明确农牧系统氮素养分流动特征和环境效应,分析农牧系统氮素循环利用率和农牧业结合的程度,探讨农牧系统氮素的优化管理途径,为农牧业养分循环和绿色可持续发展提供科学依据。【方法】以河北省“农田-畜牧”生产系统为边界,在整理统计资料、文献数据和调研数据的基础上,利用物质流分析方法,分别定量1980-2015年河北省农田体系、畜牧体系和农牧系统的各个氮素输入和输出项,同时利用氮素利用率、氮素盈余量和氮素回田率等指标分析氮素流动特征与环境效应。农牧系统的氮素输入项主要包括化肥、生物固氮、干湿沉降、灌溉、人粪尿还田、外源饲料;氮素输出项主要包括农田体系主产品的本地消费、外销,畜牧体系主产品的本地消费、外销,农牧系统大气排放、水体排放;内部的氮素循环项主要包括农田系统副产品还田、农田系统主、副产品作为本地饲料、畜牧系统副产品还田。【结果】1980-2015年,河北省农田生产体系氮素年均输入量增加1.9倍,而作物收获氮量仅增长1.5倍,导致农田氮盈余量和损失量分别增加1.7和1.9倍,氮素利用率由47.2%降至41.4%。与有机肥氮投入相比,化肥氮投入占农田总氮投入60%以上,近年来接近70%。区域间农田养分平衡差异大,氮素输入方面,邯郸市和唐山市较高（＞600 kg·hm^-2）,承德市最低（＜200 kg·hm^-2）;氮素盈余方面,唐山市最高,为267.8 kg·hm^-2,衡水市最低,为51.6 kg·hm^-2。畜牧体系氮素输入量也明显增加,在2005年达到最大值,为1980年的7.7倍;畜禽产品和粪尿氮素产生量同时呈现增加趋势,尤其是粪尿氮素产生量由21.8×10⁴ t增加到115.3×10⁴ t;各区域间动物粪尿氮素产生量存在明显差异,其中氮素产生量最高为邯郸市（377.3 kg·hm^-2）,最低为衡水市（122.6 kg·hm^-2）。外源饲料氮素依赖率由60.5%增至72.7%,畜牧粪尿氮素还田率由70.4%降至30.2%,但畜牧体系氮素利用率由6.4%增至16.3%。从农牧系统整体来看,1980-2015年氮素输入总累计量高达9 038.9×10⁴ t,化肥氮素投入量约占总氮素投入量的55.7%,外源饲料氮素投入量占总氮素投入量的33.1%,农牧产品累计总输出氮为2 537.4×10⁴ t,占总累计输入氮量的28.1%,向大气、水体累计排放的总氮量高达4061.2×10⁴ t,约占总累计输入氮量的44.9%。【结论】1980-2015年河北省农牧系统氮素投入量大幅度增加,氮素富集和环境排放严重,氮素利用率偏低,不同区域单位面积氮素平衡存在较大差异,农田生产与畜禽生产之间养分循环严重脱节。因此,应该充分利用本地饲料资源,提高有机肥的还田率,走农牧结合的道路,从而降低因“农牧分离”造成的“高投入-低效率”代价,促进农牧业可持续发展。     

不同种植模式下的土地适宜载畜量

【目的】规模化畜禽养殖的快速发展,造成畜禽生产废弃物的大量集中产生,对周边环境造成了巨大的压力,严重影响了畜牧业的可持续发展,本研究的目的是建立土地载畜量模型,为畜禽生产废弃物的合理使用提供科学依据;【方法】笔者在查阅大量资料和统计年鉴的基础上,以山东省2012年生猪统计数据和主要种植作物产量及氮磷需求量为例,根据农牧生态平衡和农田生态系统养分循环利用原则,分析了粮食种植（冬小麦-夏玉米）、果树种植（苹果）和蔬菜种植（菜椒-茄子、菜椒-西红柿、西红柿-黄瓜3种大棚种植模式以及茄子-大白菜、西红柿-大白菜、黄瓜-萝卜3种露地种植模式）3种土地利用模式下作物氮、磷养分的需要量,依据畜禽生产废弃物中氮磷养分含量,根据土地养分平衡原理,建立了土地养分平衡模型,确定了不同种植模式下单位面积土地消纳畜禽粪污的能力和载畜量,提出了土地不同种植模式下单位养殖规模需匹配的农田面积;【结果】以能繁母猪为基础建立了估测猪场粪尿养分（氮磷）年排出量的猪单位,折算成单个猪单位的氮、磷产生量分别为87.5和11.1kg/年。以此为基础估测了不同类型畜禽粪尿氮磷产生量。根据种植模式估测了土地氮磷输出量,以蔬菜种植模式下土地氮、磷输出量最高,粮食作物种植模式居中,苹果种植下氮、磷输出量最低。结果表明,蔬菜种植模式土地载畜量更高,大棚种植模式下平均为4.5猪单位/ hm²,露地种植模式下平均为3.8猪单位/hm²;果树种植（苹果）载畜量最低,为1.2猪单位/ hm²;冬小麦-夏玉米模式下,不考虑秸秆还田,载畜量可达3.9猪单位/hm²,如果考虑秸秆还田,则载畜量相应降低。以循环利用方式消纳1 000头能繁母猪规模的自繁自养猪场所产生的废弃物,蔬菜种植模式下所需匹配土地面积最少（西红柿-黄瓜轮作的大棚种植模式需要188.7 hm²）,苹果种植所需的匹配土地面积最多,需要匹配833.3 hm²;不考虑秸秆还田,小麦-玉米轮作种植模式下,需要匹配的种植土地为256.4 hm²。【结论】根据“养殖-种植”循环利用模式确定了土地载畜量参数为1.2-4.5猪单位/hm²,该参数为畜禽养殖区域规划、养殖场废弃物处理与利用和土地养分管理提供了依据。     

海南岛农牧生产体系磷元素流动时空变化特征

【目的】 通过对1987—2016年海南岛农牧生产体系磷元素流动时空特征及环境效应进行定量分析,研究其流动过程和规律,探讨农牧生产体系磷素的优化管理途径,为海南岛农牧业可持续发展提供科学依据。【方法】 研究基于食物链养分流动模型（NUtrient flows in Food chains, Environment and Resources use,NUFER）,通过统计数据、文献检索、实地调研,并结合Origin等软件,定量计算海南岛农牧生产体系的磷素输入、输出、利用率及其环境效应,并通过情景分析探索海南岛农牧生产体系磷素的可持续利用途径。【结果】 30年间海南岛农田生产子系统磷素总投入量从21.34 Gg增至81.19 Gg,总输出量由6.20 Gg增至18.20 Gg,化肥作为该系统磷素主要来源,输入量由19.01 Gg增至79.23 Gg,作物产品作为农田磷素主要输出项,30年间由5.25 Gg增至15.48 Gg。动物生产子系统磷素总输入量由11.40 Gg增至15.31 Gg,总输出量由9.63 Gg增至11.90 Gg,其中外源饲料磷素输入量由1987年的10.97 Gg增至2016年的14.77 Gg,动物产品输出量30年间增长了4.95 Gg。秸秆还田量和作物饲用量分别增加了0.37和0.26 kg·hm ^-2,粪尿还田量则减少了0.80 kg·hm ^-2。空间分布上,澄迈、定安等地30年来磷素输入和输出量较高,五指山、琼中等地较低。就磷素损失情况来看,1987—2016年,海南岛单位耕地面积土壤磷盈余量由35.00 kg·hm ^-2增至147.40 kg·hm ^-2,2016年土壤磷素盈余量较大的是琼海、澄迈、保亭和临高,分别为372.79、279.82、194.14和181.09 kg·hm ^-2。磷的其他损失途径为土壤侵蚀、径流和淋洗,损失量在1.21—5.85 kg·hm ^-2。畜禽粪便单位耕地面积承载量维持在3.83—5.77 kg·hm ^-2。30年来,磷素利用率增长缓慢,其中农田生产子系统磷素利用率由13.01%增至13.86%,动物生产子系统磷素利用率由4.78%增至7.62%,农牧结合体系磷素利用率由10.78%增至13.09%。情景分析结果显示,保证农牧生产体系各子系统间的协调稳定发展以及通过科学的养分管理方式提高资源的循环利用率对促进海南岛农牧业发展意义重大。 【结论】 受农牧生产体系规模、区域发展以及管理方式等因素影响,海南岛农牧生产体系环境损失情况严重,磷素利用率较低,体系出现了较严重的分离。因此,在海南岛未来的农牧生产中,应优化技术手段和管理措施,如控制磷素的过量输入,减少粪尿的直接排放,提高秸秆和粪尿循环利用率。同时也应促进农田生产子系统与动物生产子系统间的协调关系,走农牧结合的可持续发展道路。     

北疆荒漠绿洲交接带农业生态系统最佳作物结构的研究

天山北坡冲洪积扇缘与老平原的交接带分布着较大面积的荒漠草场,这个地带光热充足,但干旱缺水,土壤脊薄盐碱重,为了科学合理地开发这片土地,在大田引种的基础上又进行了小区试验,研究了在省水省肥的条件下各种作物的投入产出,根据其经济效益、生态效益和社会效益,用不同的目标函数进行线性规划,建立了该地区农业生态系统最佳的作物结构。研究结果认为本地区的开发初期作物组成以苜蓿、玉米、大麦、甜菜为主体,种植比例为2:1:1:1,农牧结合,建立以草料和畜牧为主体的生态系统是较好的经营方向。     

江苏省农业投入产出实证分析

[目的]为探索江苏农业投入与产出的相互关系,以及各类投入要素对农业产出的影响程度。[方法]运用因子分析法和回归分析法对1990～2012年间江苏省农业生产投入与产出情况进行定量化分析和评价。[结果]因子分析结果表明,90年代以来江苏农业投入产出综合效率呈持续上升趋势,提取出农林牧渔业投入产出、种植业投入产出和粮食生产投入产出3个主因子,其得分分别反映了20多年江苏农林牧渔业、种植业和粮食生产投入产出效率的变化过程。回归分析结果表明,对农业产出3项指标有显著影响的农业投入要素各不相同,并通过回归参数估计计算出各农业投入要素对3个产出指标的影响程度。[结论]该研究为江苏农业的投入结构的决策提供理论依据。     

黄土高原家庭农业生态系统结构特征的分析

以黄土高原川塬灌区19个家庭农业生态系统为研究对象，采用主成分分析、逐步聚类分析和多元回归分析，对家庭农业生态系统的结构功能进行比较。结果表明，川塬灌区家庭农业生态系统可分为综合型、农牧型、农副型、农林型4种类型，反映家庭农业生态系统的结构条件主要因素为投入畜牧业子系统的资金，单位面积投入氮素，草食家畜占家畜总数百分比，粮食作物占耕地面积百分比，单位面积投入辅助能，反映家庭农业生态系统的功能的主要因素为人均产值、初级产品太阳能利用率、养殖业能量产投比、粮食总产量、羊单位总数。