陕西省畜禽粪肥资源现状及其替代化肥潜力分析

[目的]评估陕西省各市(区)畜禽粪肥资源现状及其替代化肥潜力,旨在为陕西省各市(区)粪尿资源化利用、化肥减施目标提供数据支撑.[方法]基于文献资料和统计学方法,借助ArcGIS软件进行数据处理和表达,估算畜禽粪尿产生量、养分量,分析畜牧业环境承载力及单位播种面积替代化肥潜力.[结果]2000—2018年陕西省畜牧业粪尿...     

甘肃省天水市畜禽粪肥资源现状及替代化肥潜力研究

综合考虑农作物种植结构、种植面积及畜禽粪污处理方式等因素,估算了天水市各县区粪污养分资源现状及其替代化肥的潜力。结果表明,天水市畜禽粪污中氮、磷养分分别为22 565.01t和3 384.75t,且各县区畜禽粪污氮和磷供给量均未超过作物需求量;当前天水市大部分养殖场固体粪污储藏堆放还田,液体粪污直接还田,在这种粪污处理方式下,氮、磷的有效供给量分别占作物氮、磷需求量的10.49%和6.72%,表明天水市有足够的耕地消纳畜禽粪污;研究还发现:在固体粪污加工为商品有机肥,液体粪污沼气处理的方式下,粪肥养分损失率最低;各县区氮养分的替代率高于磷养分替代率;我市粪肥替代化肥潜力较大,应提高粪污资源化利用水平。研究结果可为天水市畜禽粪污资源化利用和确定养殖业发展规模提供理论依据。     

浙江省畜禽粪便产生量估算及替代化肥潜力

通过估算浙江省2015—2019年畜禽养殖业粪便产生量及养分含量,以种植业化肥用量为参照,对畜禽粪肥替代化肥的潜力进行了估算,统计分析了畜禽粪便资源总量及其替代化肥潜力。结果显示,2015—2019年,浙江省主要畜禽粪便养殖数量、排放总量及总养分含量均呈逐年递减的趋势,其中畜禽粪便排放总量年均降幅为10.3%;浙江省化肥施用总量呈稳定下降的趋势,年平均单位面积施肥量为378.97 kg·hm^-2,单位面积施肥量年均降幅为4.79%;畜禽粪便养分替代化肥潜力呈小幅下降趋势,畜禽粪便中养分年平均替代化学氮肥潜力为21.2%,磷肥为33.2%,钾肥为46.6%,经过堆肥和沼液发酵处理的畜禽粪尿,养分综合损失比例为19.43%。综上所述,2015—2019年,由于政策实施,浙江省畜禽粪便排放总量及化肥施用量均呈逐年下降的趋势,但畜禽粪便养分替代化肥潜力低于全国平均水平,仍有较大提升空间,应增加对畜禽粪便资源化利用的强度,充分利用畜禽粪肥替代化肥施用,加快构建种养结合、农牧循环的可持续发展新格局。     

海南省畜禽养殖环境承载力及有机肥替代化肥潜力分析

为评价海南省各地区农用地环境污染风险程度,分析海南省有机养分替代化肥潜力,基于海南省2017年养殖数据,采用排泄系数法和农作物籽粒比,计算海南省畜禽粪尿和秸秆中氮磷钾养分总量;分析海南省各市县畜禽养殖承载力和环境污染风险系数,计算不同还田比例有机养分替代化肥潜力。结果表明:海南省2017年畜禽粪尿总量为1 110.9万t。畜禽粪便全部还田时,海南省养殖承载力为6 751.5万头猪当量。定安县和海口市农用地污染风险较大,分别为0.98和0.81;海南省秸秆和畜禽粪便氮磷钾养分总量为14.5万t,当还田比例分别为1/3、2/3和100%,有机肥替代潜力分别为4.2%、7.1%和14.1%。研究表明,海南省大部分地区暂无污染风险,且具有较大养殖空间和替代化肥潜力。     

我国果菜茶中畜禽粪便有机肥替代化肥潜力

为探究我国畜禽有机肥对果菜茶理论养分需求量的满足水平,评估果菜茶三大作物有机替代与化肥减量潜力,本研究借助统计资料,定量分析我国畜禽粪便养分资源供应量和果菜茶理论养分需求量,在此基础上进行全国性及区域性替代可行性分析。统计分析表明:2015年,我国果菜茶化肥氮磷(纯养分)施用总量为1.84×107t·a-1,是理论需求量的两倍左右,化肥过量施用十分严重;2015年,我国畜禽粪便产生的氮、磷(以P2O5计,下同)分别为7.98×106、6.42×106t·a-1,若全部用于果菜茶,可替代78%的化肥,减少2.88×106～5.18×106t氮、磷肥损失;90%的省(市、自治区)产生的畜禽粪便可满足区域内化肥减量20%的目标,71%的省(市、自治区)畜禽粪便可满足区域内替代50%化肥;各地区畜禽有机肥替代化肥量空间差异较大,除长三角、珠三角经济发达地区(上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、陕西)以外,其余省份(市、自治区)畜禽有机肥可100%替代区域内果菜茶化肥,并且,东北、西北地区的畜禽粪便在满足区域内果菜茶养分需求的基础上仍有较多盈余,可施用于粮食或者经济作物,或者转化为优质商品有机肥补给长三角、珠三角地区。我国果菜茶三大作物通过畜禽有机肥替代化肥,70%省份可实现化肥减量目标,减少氮磷化肥面源污染。研究结果可为我国果菜茶中畜禽粪便有机肥替代化肥施用提供一定理论指导,为实现果菜茶化肥减量的目标提供决策支持。     

山东省作物秸秆和畜禽粪尿有机肥资源现状及替代化肥潜力分析

【目的】计算作物秸秆、畜禽粪尿资源数量及养分总量,分析其替代化肥潜力,为统筹与合理利用全省有机肥资源提供数据支撑。【方法】对不同作物(小麦、玉米、水稻/稻谷、大豆、马铃薯、花生和棉花)和畜禽(牛、猪、羊、家禽和兔),利用草谷比和排泄系数法,估算山东省2016—2020年作物秸秆和畜禽粪尿资源总量及养分总量,分析变化趋势,计算不同区域和种类有机肥替代化肥潜力。【结果】(1)2020年全省作物秸秆资源总量为7 616.8×10⁴ t,养分总量为163.2×10⁴ t,N、P₂O₅、K₂O养分量分别为63.6×10⁴、9.2×10⁴和90.5×10⁴ t。秸秆养分资源理论替代化肥潜力为42.9%,实际替代化肥潜力为20.9%;秸秆中N、P₂O₅、K₂O资源理论替代化肥潜力分别为35.3%、9.0%和92.2%,实际替代化肥潜力分别为12.5%、4.2%和...     

商洛市畜禽粪污排泄量及其替代化肥潜力研究

为了破解来自化肥和畜禽粪污的双重环境压力,促进养殖业与种植业的协调发展。利用畜禽粪便排泄系数法,分析商洛市2016年各区县畜禽粪污排泄量,并估算当年种植业氮磷钾主要养分的需求量,进而分析畜禽粪肥替代化肥施用量的潜力。结果表明:商洛市2016年作物与其他种植业产量的总氮磷钾需要量分别为23 281、3 962、20 000 t,需求比例为1∶0.17∶0.86;全市化肥氮磷钾折纯施用量为59 555 t,氮磷钾施用比例为1∶0.32∶0.38,单位耕地面积化肥施用305.1 kg·hm~(-2),超过全国要求的标准;全市各类畜禽存栏量为293.1×10~4头猪当量,产生粪污量为129.4×10~4 t,其折纯的氮磷钾粪肥量分别为10 281.70、5 646.08、5 014.64 t,总折纯量为20 942.42 t,可替代施用化肥比例为35.2%;全市粪肥氮磷钾的比例为1∶0.55∶049,比化肥对当地作物养分需要具有较强的供给优势;全市养殖存栏规模由293.1×10~4头猪当量增加到443.8×104头猪当量,粪肥替代化肥的比例将达到65%。综上所述,用畜禽粪肥替代超量的化肥施用,协调好种养结合,是破解来自化肥和畜禽粪污双重环境压力的主要途径。     

畜禽粪便堆肥替代化肥对大白菜产量与土壤性质的影响

畜禽粪便堆肥利用是一项兼顾环境保护和资源利用的双效举措,为探索堆肥替代化肥不同减肥比例对土壤性状、大白菜产量的影响,在高密市进行了堆肥部分替代化肥减肥梯度试验,为堆肥替代化肥提供技术支撑。试验结果表明,堆肥替代化肥不仅能够提高土壤有机质含量,增加土壤速效养分,而且能够明显改善大白菜生育性状,显著增产增收。从资源利用和经济效益2个方面来考虑,堆肥替代30%化肥氮的增产增收效果极显著,可促进化肥“减量增效”目标的实现。     

东北-黄淮海平原旱作区作物秸秆养分资源量 及还田替代化肥潜力

东北-黄淮海平原旱作农业区（旱作区）是中国重要的粮食产区,估算旱作区主要作物秸秆养分和化肥替代潜力,可为该区域秸秆养分资源的合理利用和秸秆还田条件下化肥减施提供科学依据。基于2015—2018年统计年鉴数据,对旱作区各市小麦、玉米和大豆3种作物秸秆养分资源量和利用潜力进行分析。结果表明：小麦、玉米和大豆累积播种面积占旱作区作物播种面积的81.49%;作物秸秆资源年均产量分别为9 432.24万t（小麦）、13 485.91万t（玉米）和732.94万t（大豆）,占全国相应作物秸秆资源总量的70.96%、51.63%和42.34%。秸秆养分总量为678.60万t,包含167.75万t（N）、67.12万t（P₂O₅）和443.73万t（K₂O）,累计占该区域三大作物推荐施肥总量的53.75%。秸秆还田模式下,小麦、玉米和大豆秸秆当季替代化肥（N+P₂O₅+K₂O）潜力分别为188.88、138.71和38.51 kg·hm^-2。小麦主要种植区（黄淮海平原）小麦秸秆可实现N 16.15 ~ 30.11 kg·hm^-2,P₂O₅ 7.89 ~ 14.71 kg·hm^-2,K₂O 112.18 ~ 209.16 kg·hm^-2的化肥替代;玉米主要种植区（东北平原）玉米秸秆可实现N 20.39 ~ 39.85 kg·hm^-2,P₂O₅ 10.39 ~ 20.31 kg·hm^-2,K₂O 66.60 ~ 130.18 kg·hm^-2。可见旱作区秸秆还田替代化肥潜力较大。     

西安市秸秆养分资源数量及替代化肥潜力

研究通过查阅相关统计资料及公开发表的文献,对西安市2016年主要农作物秸秆资源量及其养分资源量进行估算,并分析了不同比例秸秆还田下的养分输入量,旨在为充分利用秸秆资源、实现化肥施用减量工作提供科学依据。经推算,2016年全市农作物秸秆资源总量达到198. 76万t,其中含有养分1. 47万t(N)、1. 06万t(P2O5)、3. 05万t(K2O)。     

辽宁省主要粮食作物秸秆还田对化肥替代潜力分析

为明确辽宁省主要粮食作物秸秆养分资源量及其还田对化肥的替代潜力,推进全省秸秆资源化利用及化肥减施,基于统计数据和文献资料,对辽宁省水稻和玉米2种主要粮食作物的秸秆产量,秸秆N、P₂O₅、K₂O养分资源量,以及还田条件下的养分带入量进行估算,评估其对化肥替代减施的潜力。结果表明,2018—2020年辽宁省玉米和水稻秸秆年均产量分别为2 130万、440万t。2种作物秸秆养分资源总量年均67.6万t,其中,N、P₂O₅、K₂O分别为22.2万、7.8万、37.6万t;玉米和水稻秸秆养分资源量分别占秸秆养分资源总量的79.4%、20.6%。单位面积水稻秸秆还田的养分当季归还量为N 23.7～40.1 kg/hm²、P₂O₅5.3～9.0 kg/hm²、K₂O 98.8～167.0 kg/hm²;玉米秸秆还田的养分当季归还量为N 26...     

黑龙江省作物秸秆养分资源时空特征及替代化肥潜力

黑龙江省农作物秸秆资源丰富,明确秸秆资源特征及其养分替代利用潜力,对于黑龙江省养分资源管理、农田土壤培肥和农业可持续发展具有重要意义。本研究以黑龙江省主要农作物玉米、水稻、大豆和小麦为研究对象,基于黑龙江省统计年鉴数据,采用草谷比法和系数法分别估算了秸秆资源量和秸秆养分资源量,分析了黑龙江省秸秆资源演变特征和有效养分量。结果表明:1980年到2018年黑龙江省主要农作物秸秆资源量表现为前期缓、后期快的波动上升趋势。2018年秸秆资源量达到了8 523.0万t,玉米秸秆资源量占到总量的57.5%,水稻占30.9%,大豆为11.1%,小麦为0.5%。黑龙江省农作物秸秆资源存在区域特征:玉米秸秆主要分布在黑龙江省南部和西部,水稻秸秆主要分布在黑龙江南部和东部,大豆秸秆主要分布在黑龙江北部和西部,小麦秸秆主要分布在黑龙江北部。哈尔滨市、齐齐哈尔市、绥化市、佳木斯市和农垦总局的秸秆资源量最高,占比76.0%。2018年秸秆全部还田后的氮(N)、磷(P₂O₅)和钾(K₂O)有效养分资源量分别为27.6、10.0和77.3万t,分别可...     

水稻应用畜禽粪污堆肥替代化肥试验研究

为探索畜禽粪污堆肥替代化肥对水稻产量和品质的应用效果,以达到化肥减量、提高地力、提升品质的目标。通过设置水稻应用畜禽粪污堆肥替代氮肥的不同比例处理,分析各处理对水稻产量、土壤养分变化及稻米品质的影响。结果表明：以施用畜禽粪污堆肥37 500 kg·hm^-2、60%氮肥的水稻产量最高,达到6 942.0 kg·hm^-2,较CK₁、CK₂分别增产47.95%和21.98%;施用畜禽粪污堆肥处理的土壤养分含量变化较大,其中土壤全氮、速效磷、速效磷含量降低,土壤有机质、碱解氮、全磷、全钾含量提高,培肥地力;施用畜禽粪污堆肥处理的稻米直链淀粉含量增加、精米率提高、垩白粒率降低、胶稠度降低,有效提高稻米品质。综合分析,在宁夏石嘴山市大武口区肥力水平中下等低产田施用堆肥15 000 kg·hm^-2、80%氮肥处理能达到减施化肥量、提高水稻产量、培肥地力、提升稻米品质的目标,可进一步试验推广。     

辽宁省农作物秸秆资源及其替代化肥潜力评估

分析评价辽宁省主要作物秸秆及其养分资源特征,为秸秆资源化利用、化肥减量和农业绿色可持续发展提供参考。基于《辽宁省统计年鉴》《中国有机肥料养分志》及相关文献数据,采用草谷比法估算辽宁省主要粮食作物、经济作物和其他作物秸秆及其养分资源量及其区间分布特征,明确作物秸秆的当季养分释放量和替代化肥潜力。结果表明：辽宁省农作物中秸秆产出主体为粮食作物（占秸秆总量的88.73%）,其余为蔬菜（占秸秆总量6.47%）、经济作物（占秸秆总量4.8%）;农作物秸秆资源主要来自玉米（占秸秆总量的71.83%）、水稻（占秸秆总量12.84%）、蔬菜（占秸秆总量6.47%）、花生（占秸秆总量4.69%）。在秸秆资源的区域分布上,辽宁省14个市秸秆资源量差异较大,沈阳（占秸秆总量16.19%）、铁岭（占秸秆总量15.35%）和朝阳（占秸秆总量12.05%）为秸秆总量前三的地区;玉米、水稻、花生、蔬菜秸秆产量最高的分别为铁岭（占秸秆总量18.84%）、盘锦（占秸秆总量24.57%）、葫芦岛（占秸秆总量26.76%）、沈阳（占秸秆总量19.64%）;朝阳秸秆资源种类最丰富,其中甜菜和葵花籽秸秆产量最高。玉米和水稻秸秆...     

畜禽有机肥磷的形态、养分矿化及流失潜力评价研究进展

系统分析了国内外畜禽有机肥磷的形态及组成,简述畜禽有机肥磷的养分释放规律和流失潜力评价,建议在制定有机肥最佳施用量时,应充分考虑土壤中磷素消耗以及磷素环境风险因素。同时,应进一步完善和改进传统的模型,以便更科学地模拟有机肥磷地表径流流失潜力。     

豫东平原主要农作物秸秆资源量及化肥替代潜力

以周口市为例,采用草谷比法估算了周口市自2012-2021年以来主要农作物秸秆产量及养分资源量。结果表明:(1)周口市主要农作物秸秆产量年均1005万t,秸秆养分资源总量年均为8.04万t(N)、5.28万t(P2O5)、15.26万t(K2O),秸秆养分释放总量年均达20.98万t,小麦、玉米秸秆是周口市秸秆资源的主要来源;(2)以2021年数据为例,玉米秸秆全量还田后可释放氮素35.46 kg/hm2、磷素17.08 kg/hm2、钾素85.35 kg/hm2,理论上可替代小麦生产中19.3%~20.3%(N),10.7%~34.2%(P2O5),和100%(K2O)的化肥施用量。周口市秸秆资源量丰富,合理化利用后将具有巨大的化肥替代潜力。随着周口市农作物种植结构的变化,小麦、玉米播种面积有望持续增加,将影响未来作物秸秆的产出和利用结构。     

我国主要畜禽粪便养分含量及变化分析

取样并分析了我国20个省(市)主要畜禽粪便的养分含量.结果表明.畜禽粪便中养分含量变异很大,鸡粪和(N)、磷(P2O5)、锌(Zn)、铜(Cu)含量明显高于牛粪和羊粪,而钾素(K2O)含量相当.鸡粪中N、P20,、K:O、Zn、Cu平均含量分别为3.53%、2.38%、306.6 mg·kg-1和78.2 mg-kg-1;猪粪中分别为2.28%、3.97%、2.09%、663.3 mg·kg-1和488.1 mg·kg";牛粪为1.56%、1.49%、1.96%、138.6 mg·k-1和48.5 mg-kg-1;羊粪中分别为1.3l%、1.03%、2.40%、88.9 mg·kg-23.5 mg·kg-1.按照德堆肥的标准,鸡粪中Zn、Cu的超标率分别为27.1%和15.3%;猪粪中Zn、Cu的超标率分别为62.5%和70.0%;牛粪中Zn、Cu的超标率分别为3.8%和9.6%;羊粪中Zn、cu不超标.与上世纪90年代相比,鸡粪、猪粪、牛粪中P2O5的平均含量分别增加65.7%、93.7%和52.0%;鸡粪、猪粪、牛粪、羊粪K2O的平均含量分别增加138.7%、54.8%、71.9%、50.9%;鸡粪和猪粪中zn的平均含量分别增加92.1%和383.5%,猪粪含Cu量增加近12倍.畜禽粪便的电导率(EC)值主要集中在50～150 mg·cm-1,pH主要集中在7.0～8.0.这一研究为畜禽粪便的安全合理施用提供了参考.     

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。     

西安市猕猴桃园畜禽粪便消纳潜力及生态服务价值分析

为了评估西安市畜禽养殖承载潜力及污染潜势,针对猕猴桃园为西安市种植面积最大的经济果树的特点,参考了相关文献设定的果园氮(磷、钾)限量标准和猕猴桃园需肥量,并分析了西安市猕猴桃园的畜禽粪污承载潜力。结果表明:①西安市猕猴桃园畜禽粪便消纳能力为每公顷38.7 t猪粪当量,高于国家的30 t的标准。②猕猴桃园具有较大的消纳能力,可作为消纳畜禽粪便的主要载体。