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...     

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。     

我国春麦区小麦化肥有机替代潜力分析

【目的】明确我国春小麦养分管理的主要问题,因地制宜地提出不同省（区）春小麦化肥有机替代的技术途径,为春小麦生产化肥零增长和可持续发展提供参考。【方法】通过农户实地调研与农户调研文献资料收集的2 166组数据,比较分析不同省（区）春小麦养分管理存在的问题。通过国家统计局网站2018年公布的最新牲畜数量、春小麦播种面积和产量等数据,利用已发表文献关于牲畜粪、秸秆和绿肥作物的养分含量,定量化分析春小麦主要省（区）的化肥有机替代潜力,结合气候、土壤和有机资源现状,提出适宜不同省（区）春小麦有机替代途径。【结果】化学氮肥和磷肥施用过量、钾肥和有机肥施用不足是我国春小麦养分管理存在的主要问题,其中尤以内蒙古西部和宁夏黄灌区氮肥过量施用最为严重。春麦区大牲畜和羊的数量约占全国的1/3和1/2,牲畜粪提供的氮（N）、磷（P₂O₅）、钾（K₂O）养分量分别为238.6×10 ⁴、57.6×10 ⁴和141.0×10 ⁴ t·a ^-1,牲畜粪N、P₂O₅和K₂O在春小麦上的有机替代潜力分别为78.2%、48.1%和43.1%。春麦区秸秆还田总量折合410.2×10 ⁴t,单位面积麦田氮（N）、磷（P₂O₅）、钾（K₂O）可还田量分别为11.4、2.5和31.9 kg·hm ^-2,通过秸秆还田N、P₂O₅和K₂O当季有机替代潜力分别为4.9%、3.3%和22.7%。通过绿肥进行春小麦有机替代,绿肥的养分如充分释放完全可以满足春小麦对氮、磷、钾养分的需求。【结论】针对我国春小麦化肥过量和不合理施用的问题,可以通过牲畜粪肥、秸秆还田和种植绿肥三大有机替代途径加以解决。其中,牲畜粪肥在春小麦上N、P₂O₅和K₂O的有机替代潜力分别为78.2%、48.1%和43.1%;秸秆还田N、P₂O₅和K₂O当季有机替代潜力分别为4.9%、3.3%和22.7%;绿肥的养分如充分释放完全可以实现春小麦化肥氮、磷、钾的有机替代。不同省区在选择有机替代方式时应从资源、成本和技术等角度综合考虑。     

安徽省主要作物秸秆养分资源量及还田利用潜力

【目的】安徽省为我国粮食主产省份之一,估算安徽省主要作物秸秆养分资源量及还田利用潜力,可为全省秸秆养分资源合理利用和秸秆还田下化肥减施提供科学参考。【方法】基于相关统计数据和文献资料,对安徽省各市水稻、小麦、玉米和油菜4种作物秸秆产量、秸秆氮磷钾养分资源量及其在还田条件下的化肥替代潜力进行评估。【结果】2016—2018年安徽省水稻、小麦、玉米和油菜秸秆年均产量分别为1 758万t、2 251万t、712万t和275万t,秸秆资源主要分布在淮北和江淮区域,分别占全省4种作物秸秆总量的47.0%和33.6%。全省4种作物秸秆氮（N）、磷（P₂O₅）和钾（K₂O）养分年均产量分别为40万t、13万t和85万t,水稻、小麦、玉米和油菜秸秆养分资源量分别占4种作物秸秆养分资源总量的44.6%、34.4%、13.9%和7.1%。在全省作物主要种植地区,单位播种面积水稻秸秆还田的化肥替代潜力为N 29.5—35.0 kg·hm^-2、P₂O₅ 13.6—16.2 kg·hm^-2和K₂O 132.9—157.5 kg·hm^-2;小麦秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.1—33.5 kg·hm^-2、P₂O₅ 8.4—11.7 kg·hm^-2和K₂O 83.5—115.8 kg·hm^-2;玉米秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.7—32.7 kg·hm^-2、P₂O₅ 12.5—16.5 kg·hm^-2和K₂O 59.7—79.0 kg·hm^-2;油菜秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.1—34.0 kg·hm^-2、P₂O₅ 11.2—15.8 kg·hm^-2和K₂O 101.3—142.7 kg·hm^-2。【结论】安徽省主要作物秸秆还田可基本满足下季作物的钾素需求,同时可部分替代氮肥和磷肥的施用,各区域应因地制宜,充分利用秸秆养分资源,实现农田化肥减施。     

云南省畜禽粪肥养分资源供给定量估算及其替代化肥潜力分析

【目的】基于云南省种养业发展现状，综合考虑农作物种植面积、种植结构以及畜禽粪便处理技术等因素，估算畜禽粪肥养分资源现状及其替代化肥的潜力。【方法】基于文献资料和统计学方法进行数据处理，估算云南省农业种植养分需求量和畜禽粪肥养分资源供给量，采用情景分析评估畜禽粪肥资源利用模式，评价其替代化肥潜力。【结果】(1)云南省农作物氮、磷、钾养分需求量分别为70.27×10⁴、18.22×10⁴和65.89×10⁴ t，畜禽养殖粪便氮、磷、钾养分供应量分别为47.30×10⁴、8.82×10⁴和45.98×10⁴ t。(2)固体粪便堆肥加工为有机肥、液体粪便进行沼液发酵为最佳处理模式，可提供的氮、磷、钾养分量分别为36.83×10⁴、7.90×10⁴和41.59×10⁴ t，分别占作物需求量的52.41%、43.36%和63.12%。(3)在秸秆还田的前提下，云南省氮肥替代幅度为52.41%～72.05...     

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。     

有机肥替代部分化肥对棉田土壤养分含量与棉花产量收益的影响

【目的】研究河北省中南部旱薄沙壤区有机肥替代部分化肥后棉田土壤养分状况、棉花产量性状与肥料投入收益情况,为有机肥替代减施化肥提供理论支持。【方法】设置不施肥对照、单施化肥与增施有机肥配合减施10%、30%、50%化肥共5个处理,采用随机区组设计,定位3 a后,测定不同处理土壤有机质、全氮、速效磷与速效钾含量,调查棉花产量性状,分析肥料投入收益情况。【结果】定位3 a后,增施有机肥可显著提升土壤有机质含量,各处理土壤全氮含量变化不明显,增施有机肥后,随着化肥减量增加,土壤速效磷和速效钾均呈降低趋势,但减施10%、30%化肥后土壤速效磷和速效钾与单施化肥差异不显著,减施50%化肥后显著下降;增施有机肥减施化肥后,通过影响棉花单株铃数影响棉花产量,减施10%与30%化肥后籽棉产量与单施化肥差异不显著,而减施50%化肥后籽棉产量显著降低;肥料投入收益以增施有机肥减施化肥10%与30%2个处理显著高于其它处理。【结论】在河北省中南部旱薄沙壤棉区,增施有机肥1 500 kg/hm²,减少化肥用量30%,可提高棉田土壤有机质,稳定棉花产量,实现肥料投入收益最大化。     

化肥减施-有机肥替代措施提高新疆甜瓜产量和含糖量研究

【目的】研究甜瓜合理的化肥减施量和有机肥替代量,对甜瓜产量和品质的效应,为新疆甜瓜高产优质、产业可持续发展提供参考。【方法】选择新疆鄯善鲁克沁甜瓜主产区,采用三因素三水平正交试验设计,以有机肥种类、有机肥施用量、化肥施用量为考察因素,有机肥种类为固体有机肥、液体滴灌有机肥和小麦秸秆;有机肥施用量分别设置为每种有机肥的低、中、高施用量;化肥施用量为常规施肥量、减施化肥15%和30%。化学氮肥为尿素,磷肥为磷酸一铵。测试甜瓜产量、波美度值(含糖量),研究化肥减施-有机肥替代对甜瓜产量和品质的效应。【结果】有机肥的种类是影响甜瓜产量和含糖量的主要因素,其次为有机肥的施用量,而化肥施用量影响最小。甜瓜减施30%化肥仍能获得最高产量和含糖量。【结论】新疆鄯善地区甜瓜施肥策略可采用减施化肥-有机肥替代技术,最佳组合为有机肥可采用小麦秸秆或有机肥,施用量为450 kg/667 m2,化肥用量较常规施肥可减少30%。     

有机肥替代20%化肥处理对滴灌春小麦产量及土壤养分的影响

【目的】研究有机肥替代20%化肥对土壤养分含量及春小麦产量的影响,为干旱区绿洲小麦减施化肥培肥地力提供科学依据。【方法】采用连续2年大田试验。设置不施肥处理(T₁),常规施肥处理(T₂)以及有机肥替代20%化肥处理(T₃)3个处理。【结果】有机肥替代20%化肥处理与农户常规施肥处理均能增加小麦产量、提高土壤速效养分含量以及有机质含量,有机肥替代处理会在减少化肥施用的同时达到与农户常规施化肥一样的效果,且土壤各养分的增加效果随种植年限的增加而极显著。【结论】有机肥替代20%化肥比常规施肥更能显著的提高土壤养分含量,有机替代处理的小麦产量较常规施肥处理略有增加但差异不显著。     

有机替代 + 减量施肥对蕉园土壤理化性质和香蕉生长的影响

【目的】化肥过量使用、农作物秸秆和畜禽粪污资源化利用率低、农林废弃物造成环境污染等问题制约农业发展。研究有机替代和减量施肥相结合的科学施肥方法,为珠江三角洲香蕉产区化肥减量与土壤培肥提供技术支撑。【方法】采用大田小区试验,研究有机替代和减量施肥相结合对香蕉生长、产量、品质及土壤肥力的影响。设置常规施肥（CK）、减施化肥10%+低量有机肥（T1）、减施化肥20%+高量有机肥（T2）、减施化肥10%+低量炭基有机肥（T3）和减施化肥20%+高量炭基有机肥（T4）5个处理,测定各处理对香蕉生长势、产量、叶片营养元素、果实品质及土壤养分和理化性状等的影响。【结果】与对照相比,有机替代和减量施肥处理（T1～T4）可以提高土壤的pH和有机质含量,其中对pH的影响在香蕉成熟期更为显著、提高了0.38～0.77;有机质含量则是前期提高更为显著、比对照提升6.62%～56.09%,且随有机物料施加量的增加而提高。香蕉成熟期的土壤大量元素以及钙、镁含量整体高于抽蕾期,但各处理间差异不显著。T1～T4处理对香蕉生长、产量、品质以及叶片营养元素方面均有正向效果,其中施加炭基有机肥的T3和T4处理效果更佳,香蕉...     

化肥减施条件下配施生物有机肥对番茄生长及品质的影响

【目的】研究以生物有机肥替代常规化肥对番茄生长及品质的影响,为化肥减施和提高番茄品质、稳定现有产量提供应用和理论基础。【方法】化肥常规用量减施30%、50%,根据不同减施比例配施生物有机肥,小区采用随机区组设计,土样及番茄果实采用随机取样法,测定减施化肥配施生物有机肥对土壤养分转化、及番茄果实营养品质、产量、发病率的影响。【结果】用生物有机肥代替化肥可增加土壤中速效N、P、K的含量,降低土壤pH值和电导率,与常规施肥处理相比,番茄果实总酸提高7.87%,VC含量提高24.95%,可溶性糖提高17.19%,产量与常规持平,差异不显著,番茄脐腐病发病率较常规施肥降低56.83%。【结论】在加工番茄种植中,用生物有机肥代替化肥的施肥方式可以降低化肥的施用量,有利于番茄果实的生长,品质提高,降低番茄脐腐病发病率。     

不同猪群粪、尿产生量的监测

准确了解畜禽粪尿的产生量是畜禽粪便有效处理与利用的基础。以规模化养猪场为对象,研究了不同猪群(公猪、母猪、哺乳仔猪、保育猪、育成猪、育肥猪)在不同季节粪尿产生量、粪尿养分含量及养分产生总量等变化。结果表明：不同猪群间粪尿日产生量、粪尿养分含量及氮磷等养分日产生总量均呈显著差异,公猪粪尿日产生量及养分日产生量均显著大于其...     

鄱阳湖生态经济区畜牧业污染现状及防治对策

随着畜禽养殖业的迅速发展,饲养方式的改变,畜禽粪尿养分的循环和处理成为湿地生态环境保护要解决的重要问题。在对鄱阳湖生态经济区畜牧业发展调查的基础上,估算了2009年鄱阳湖生态经济区畜禽粪尿产生量及其排出的氮磷养分、CODcr、BOD5、NH3-N总量,并在此基础上提出了发展生态畜牧业,促进鄱阳湖生态经济区畜牧业可持续发展的对策。     

秸秆还田对瘠薄红壤水稻土团聚体内酶活性及养分分布的影响

【目的】研究秸秆还田配施粪肥与化肥对红壤水稻土水稳性团聚体粒级组成、团聚体微域空间内养分及酶活性分布的影响,为提高秸秆还田在改造中低产田中的利用效益提供理论依据。【方法】依托于鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站24年(1990—2014)的长期定位试验,施肥处理包括:不施肥处理(CK)、全量秸秆还田配施粪肥(SM)、全量秸秆还田配施粪肥与氮肥(NSM)、全量秸秆还田配施粪肥与氮磷钾肥(NPKSM)。利用湿筛的方法得到5个粒级的水稳性团聚体:2 mm、1—2 mm、0.25—1 mm、0.053—0.25 mm和0.053 mm。测定水稳性团聚体内C、N、P养分含量以及转化酶、脲酶和酸性磷酸酶活性。【结果】长期秸秆还田配施粪肥尤其是配施化肥显著增加了大团聚体(0.25 mm)含量,降低了微团聚体(0.25 mm)的含量,增大了水稳性团聚体平均当量直径,显著改善了土壤团粒结构。秸秆还田配施粪肥与化肥显著提高团聚体微域空间内的酶活性,NSM处理对团聚体内转化酶和脲酶的活性影响最为显著,NPKSM处理对团聚体各粒级内酸性磷酸酶活性影响最为显著。与CK相比,NSM处理的转化酶在5个粒级内增加量是20.3%—396.2%,脲酶的增加量是58.6%—372.1%。NPKSM处理的酸性磷酸酶在各粒级的增加量是48.9%—94.5%。与CK相比,NSM处理下,有机碳在各个粒级的增量是31.6%—65.1%;全氮在各粒级内的增加量是19.8%—51.9%;NPKSM处理下,速效磷含量在各粒级内的增加量最大是:7.4—10倍;集成推进树(ABT)分析表明,有机碳对转化酶活性影响最大,占40.6%。团聚体粒级组成对脲酶活性的相对影响最大,占44.9%;速效磷对酸性磷酸酶的活性影响最大,占41%。非度量多维尺度(NMDS)对团聚体样本排序结果显示,与CK、SM和NSM相比,NPKSM处理对土壤理化性质的影响更为显著,SM及NSM处理的肥效性相似。【结论】秸秆还田与粪肥、化肥配合施用显著提高了水稳性团聚体的平均当量直径,显著增加了团聚体内有机碳、氮和速效磷的含量以及土壤酶活性,是改善土壤团粒结构,提高红壤生物功能和生产力的有效措施。     

一株海南菌草“绿洲一号”内生细菌的分离鉴定及其生物学特性研究

【目的】探究汕尾市畜禽粪污土地承载力现状,为当地开展种养结合、合理发展畜禽养殖规模提 供理论基础。【方法】根据《汕尾统计年鉴》的数据,对汕尾市 2017—2020 年畜禽粪污养分供应量、农作物粪 肥养分需求量以及土地承载力进行测算。【结果】2017—2020 年,汕尾市畜禽存栏量由 66.41 万头猪当量增加到 87.89 万头猪当量,其中 2020 年海丰县和陆丰市的养殖规模与前 3 年相比有较大增长;按汕尾市农作物氮、磷 养分需求总量折算的畜禽粪肥量分别由 1.52 万、0.36 万 t 增长到 1.76 万、0.41 万 t。在此期间,汕尾市畜禽养殖 所能提供的畜禽粪肥氮、磷供应量分别由 0.46 万、0.08 万 t 增加到 0.62 万、0.11 万 t;以氮、磷为基准的畜禽粪 污土地承载力指数分别为 0.30~0.35 和 0.22~0.26。【结论】汕尾市整体的畜禽养殖规模仍有较大发展潜力,汕尾 市农业部门在规划畜禽养殖业的未来发展时可根据各个区、县（市）的土地承载力情况进行相应调整。     

山西省畜禽养殖粪尿及养分含量时空分布特征

根据迄今为止有记载的1987-2019年山西省畜牧业统计年鉴数据,从畜禽养殖数量规模及产污情况等方面简述山西省畜禽养殖业近年来的发展,采用排泄系数法估算畜禽粪尿产生量及其主要污染物含量的变化,分析了山西省不同种类畜禽养殖粪尿养分时空格局及演化特征.结果 表明,近30 a来,山西省畜禽养殖规模整体呈现阶段性上升趋势,分为1987-1996年全面发展期、1997-2006年结构调整期、2007-2014年发展方式转变期和2015年之后恢复增长期这4个时期;2007-2019年间,空间上由原来的南北高中间少变化为各地市分布均匀,太原市、阳泉市畜牧业不发达,畜禽养殖规模整体较小;将牛、家禽的养殖数量折算为猪当量后,山西省近30 a来牛的占比呈下降趋势,从63.8％降至31.4％,猪、家禽占比呈缓慢上升趋势;1987-2006年间,山西省畜禽养殖粪尿产生量年均达到3000.47万t,2007-2019年间,年均仅为2030.79万t,且近30 a来牛粪产生量最大;全省畜禽粪尿中COD、BOD、NH3-N、TN、TP含量年际变化趋势同畜禽养殖规模相似,全省畜禽粪尿中COD产生量均保持最高,年平均产生量64.3万t,占污染物产生总量的45.3％;TP产生量最低,平均仅占总量的2.5％;太原市、阳泉市由于畜牧业不发达,畜禽粪尿中养分产生量最低.运城市畜禽养殖业发展迅速,在推进产业结构调整时应侧重生猪和家禽的养殖总量及粪污控制工作.     

山西省畜禽粪污年产生量估算及环境效应

为了解山西省畜禽粪便产生量及其环境效应,根据《山西统计年鉴2017》中畜禽养殖数据,估算了2016年山西省畜禽粪污产生量。结果表明,2016年山西省畜禽粪便总排放量约为3 410.97万t,按年粪便产生量排序,依次为牛 > 羊 > 猪 > 鸡 > 兔。畜禽粪污的总氮、总磷、总化学需氧量、总生化需氧量、总氨氮产生量分别为23.54、7.56、75.97、70.85万t和7.72万t。畜禽粪便发酵可产沼气总量约为21.33亿m³,畜禽粪便产沼气潜力相当于山西省天然气年消费量的25.42%。2016年山西省平均单位耕地面积畜禽粪尿氮、磷养分负荷分别为63.28、20.32 kg·hm^-2,均未超过欧盟粪肥年施氮和年施磷限量标准,畜禽粪便耕地负荷预警值为0.38,为Ⅰ级。然而从区域分布的角度来看,太原,晋城和晋中三市的单位耕地面积畜禽粪尿磷负荷超过了欧盟粪肥年施磷限量标准,除了临汾和运城,山西省其他地市的畜禽粪便农田负荷量对环境有不同程度的威胁。因此,迫切需要对部分重点区域进行畜禽养殖粪便综合管理。     

黑土地保护视角下黑龙江省畜禽养殖环境效应分析

为合理利用畜禽粪污资源,保护黑龙江省黑土地资源,优化农畜业生产布局,实现农牧业绿色发展,本研究基于 2011—2020年统计数据及文献资料,测算了黑龙江省畜禽粪污排放情况,并据此分析黑龙江省畜禽粪污资源化利用潜力及畜禽养殖环境承载力。结果表明：从时间动态来看,2011—2020 年,黑龙江省畜禽粪尿、粪尿养分、COD 排放量均有小幅下降,降幅分别为3.68%、3.24% 和 5.82%;畜禽粪污的化肥替代潜力虽整体略有下降,但 10 年来均保持在 35% 以上,2020 年化肥替代潜力已达到41.89%,具有较高的有机肥替代化肥潜力;黑龙江省畜禽粪污的能源潜力略有增长,但对煤炭的替代潜力呈下降趋势且替代作用并不显著,2020年畜禽粪污的沼气潜力为46.74 亿m³,折合为标准煤仅占标准煤消费量的2.90%,能源潜力有待进一步开发利用;黑龙江省畜禽粪尿、粪尿氮、粪尿磷的耕地负荷均未超载,无养殖环境风险,畜禽养殖环境容量的空间剩余呈上升趋势,剩余约2/3,以氮为基准计算,余量为13 006.13 万头猪当量,以磷为基准计算,余量为8 463.19 万头猪当量,具有较大养殖潜力。从空间分布来看,黑龙江省各地区畜禽粪污排放及资源化利用潜力存在明显差异,哈尔滨市、齐齐哈尔市、绥化市、大庆市以及佳木斯市等畜禽养殖集聚区的畜禽粪尿资源丰富,畜禽粪污的替代化肥潜力、能源潜力及畜禽养殖发展潜力较大。     

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。     

化肥减施对贺兰山东麓土壤肥力及酿酒葡萄品质的影响

【目的】针对贺兰山东麓主要酿酒葡萄产区因过度依赖化肥、土壤贫瘠及长期连作的栽培模式导致的土壤持续生产能力下降、酿酒葡萄品质降低等问题,研究化肥减施对贺兰山东麓土壤肥力及酿酒葡萄品质的影响。【方法】以四年生酿酒葡萄品种"赤霞珠"为研究对象,分别设置不施肥、施100%化肥、施100%有机肥、施50%化肥+50%有机肥、施100%土壤调理剂、施25%化肥+25%有机肥+100%土壤调理剂,共6个处理,探讨化肥减施对酿酒葡萄品质及土壤肥力的影响。【结果】化肥减半对土壤肥力的影响较全量施用化肥差异不显著,但化肥减半处理浆果花色苷含量较全量施用化肥处理显著提升132.9%;全量施用有机肥替代化肥能显著提升果园土壤有机质含量,对土壤速效养分提升效果显著,土壤有机质、速效钾、有效磷的含量较单施化肥处理分别增加了55.05%、130.2%、3.08%,同时施用有机肥能显著增加酿酒葡萄浆果可溶性糖含量;化肥和有机肥各减75%配合土壤调理剂施用产量较全量施用化肥增加了69.07%,但葡萄浆果综合品质下降显著。【结论】在贺兰山东麓碱性石灰性土壤上,增施土壤调理剂能有效改善土壤环境,提升葡萄品质;过量减少化肥施用不利于优质酿酒葡萄原料的生产,化肥减半配施有机肥是提高土壤肥力和酿酒葡萄品质,提高经济效益的有效措施。