河北省农田生态系统氮养分平衡状况研究

借助物质流分析中"输入=输出+盈余"的物质守恒原理和农田生态系统氮养分平衡模型,利用1980～2005年河北省农业统计资料和文献查询获取的参数,估算了河北省不同年度和不同地区的氮养分输入、输出以及养分的盈余量.结果表明河北省氮养分盈余总量是逐年增加的,不同地区的投入量也远远大于作物带走的养分量,氮养分盈余带来的环境安全问题必须引起高度地重视;化肥和有机肥是河北省农田生态系统氮养分收入的主要输入项,但生物固氮、灌溉和湿沉降等其它途径带入的氮养分也不可小视,如果忽视这部分养分对农田生态系统的作用必然会造成氮肥的过量施用.     

基于养分回用-化肥替代的农业面源污染氮负荷削减策略及技术

有效削减农业面源氮污染负荷是提升水环境质量的关键,也是当前关注的热点之一。氮排到水体是污染源,但其本身是农作物生长必需的营养元素。为此,提出了基于养分回用-替代化肥的农业面源污染氮负荷削减策略,利用农业生产系统对农业面源污染排放的氮进行消纳和回用,减少农田化肥氮投入并有效削减排入到水环境中的氮,达到农业生产与环境保护的双赢。重点介绍了面源污水中氮的农田直接回用、水生植物回收-有机肥还田替代、环境材料吸附净化-回收还田等几种技术途径及其应用,并指出了目前存在的不足及以后发展的方向。     

吉林省农田养分平衡的研究

通过对建国以来吉林省化肥、有机肥投入情况和粮食产量的变化 ,研究了农田养分平衡。从中可以看出 ,全省化肥和有机肥的投入均呈逐年增加的态势 ,但由于增加的速度不同 ,引起了化肥和有机肥的结构发生了变化。有机肥占总投入的比重在减少 ,而化肥比重在快速的增加。同时伴随着生物产量的提高 ,携走大量的农田养分 ,农田养分的平衡也发生了变化。土壤中的氮素略有亏损 ,但仍属适量水平 ,磷素有大量的积累 ,而土壤钾素 50年累计亏损 2 53 7万t。并相应地提出了调控农田养分平衡的对策     

陕西省典型农区农田生态系统养分平衡研究

研究了陕西省及典型农区农田生态系统中养分平衡的结果表明 ,1977年氮磷处于亏缺状态 ,80年代末达到平衡且略有盈余 ,到 1997年盈余较多 ,钾则一直赤字。 1997年 N∶ P2 O5 ∶ K2 O为 1∶ 0 .2 6∶ 0 .0 8,低于发达国家水平 (1∶ 0 .42∶ 0 .42 )。预计到 2 0 0 7～ 2 0 12年全省农田年化肥需求量为 :氮肥 (N) 870 0 0 0 t,磷肥 (P2 O5 )36 5 0 0 0 t,钾肥 (K2 O) 1740 0 0 t。适宜的 N,P2 O5 ,K2 O养分比为 1∶ 0 .40～ 0 .42∶ 0 .15～ 0 .2 0。     

保山市农田生态系统养分循环与平衡研究*

 采用实地访问和田间调查典型区的设点方式，对云南省保山市主要作物施肥状况进行调查，并在此基础上对农田N，P，K元素输入输出的数量特征及其平衡状况进行了分析。结果表明，农田生态系统中N，P₂O₅的盈余量分别为148.9kg/hm²和93.8kg/hm²，钾（K₂O）亏缺73.1kg/hm²，水田中的盈余量、亏缺量均大于旱地，应加强钾肥的施用。有机肥在肥料结构中的比例较小，应加大有机肥的投肥强度，增加养分再循环率，同时也有效地增加了钾肥的供应强度。     

东北地区农田土壤氮、磷平衡及其对面源污染的贡献分析

采用农田生态系统氮、磷平衡计算方法,对东北地区土壤氮、磷养分平衡状况及其对面源污染的贡献进行了研究。结果表明,东北三省农田化肥用量随时间的增加而增大,但不同种植区间化肥投入差异较大;氮、磷肥用量是造成农田土壤氮、磷平衡空间差异的直接因素,两者呈极显著相关关系;由于化肥投入量的增加,东北三省农田土壤氮、磷平衡均由建国初期的亏缺转为盈余,赢余量呈现随时间增加而增大的趋势,但区域间差异较大。与80年代相比,2002年由东北三省农田土壤总氮平衡和总磷平衡进入水体环境的氮、磷负荷均有所增加,各省农田进入水体环境氮、磷负荷的升高幅度分别为:辽宁,氮负荷29%,磷负荷3%;吉林,氮负荷93%,磷负荷229%;黑龙江,氮负荷39%,磷负荷125%。果树蔬菜种植面积比例的增加是造成农田土壤氮素盈余增加的原因之一,两者呈极显著相关关系。随着辽河流域果树、蔬菜种植面积的逐年增加,果树和蔬菜农田土壤养分过度累积对辽河水体面源污染的贡献不容忽视。     

黑龙江省农田生态系统氮磷钾盈亏平衡的研究

我省农田生态系统除友谊农场外，氮、钾严重亏损，氮归还率为１１％～８０％，钾的归还率为２５％～７５％，磷除安达、庆安外普遍归还过高，高者达３１１．１４％（甘南）、２１４．１１％（友谊），呈严重浪费状态．     

基于种养平衡的吉林省辽河流域农田畜禽粪便负荷研究

为明确吉林省辽河流域畜禽养殖污染现状,优化调整产业养殖生产布局,结合国内外相关研究核算了畜禽粪便产生量和农田负荷量,并基于种养平衡理论进行畜禽养殖环境承载力分析。结果显示:2017年吉林省辽河流域畜禽粪便产生量达537.59万t,农田粪便平均负荷量为5.43 t·hm^-2·a^-1,其中辽源市区的农田粪便负荷量最大,为12.09 t·hm^-2·a^-1。畜禽养殖氮、磷环境承载力平均值分别为131.39 kg·hm^-2和20.65 kg·hm^-2,其中四平市区的氮环境承载力最小(78.64 kg·hm^-2),辽源市区的磷环境污染风险值最大(1.08),东辽县的氮和磷污染风险等级均达到Ⅱ级。畜禽养殖环境承载力和粪便负荷风险评估表明,辽源市区畜禽粪便污染情况最为严重,该区域属于氮和磷污染中等风险区,已对农田环境产生了威胁,此外四平市区属于氮污染中等风险区和磷污染低风险区,东辽县属于氮和磷污染低风险区。流域内其余市县的畜禽养殖环境承载力和粪便负荷量则处于安全范围,对周围农田环境基本无影响。     

滇池流域农田土壤氮污染负荷影响因素研究

采取模拟试验的方法,研究了在人工降雨和自然降雨条件下,坡度、土壤质地、地表覆盖状况以及施肥方式对坡地农田径流中氮素污染负荷的影响。结果表明:随着坡度的增加,农田土壤径流中氮的浓度和氮的输出量都增加;在人工模拟降雨和自然降雨条件下,土壤径流中氮的浓度变化趋势相同,都随着质地的变粗而减少;和裸地相比,种植小麦能明显减少土壤径流中氮的浓度和输出量,氮的流失量减少范围在11.80~238.46kg/hm2之间;相同施肥量条件下,面施氮肥时土壤径流中氮的浓度和输出量比穴施时明显增加。     

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。     

典型农林复合系统氮素平衡污染与管理研究

采用田间试验、定位监测和参与式农户调查等方法，研究了农林复合系统氮素平衡和非点源污染特征。结果表明，目前早地和整个农田子系统氮素略有盈余，水稻田和复合系统有少量亏缺，林地亏缺较大，而20世纪60年代农田氮素严重亏缺，水土流失是产生亏缺的主要原因，模型评价表明，旱地和水稻田目前的氮素平衡基本合理，但化肥施用的剧增已导致农田气态氮素释放以及地表水和地下非点源污染风险的增加，研究显示，林地极大地减轻了系统水土流失，促进了氮素在各系统间的合理分配，合理施肥，保护林地，实施水保耕作和完善养分管理政策体系是减少农业氮素非点源污染的重要途径。     

基于氮平衡的江华瑶族自治县畜禽养殖承载力及饱和度研究

采用物质平衡原理,将土壤中吸收与排放的氮元素进行量化,结合江华瑶族自治县畜禽养殖调查现状,开展江华瑶族自治县畜禽养殖承载力及饱和度研究。结果表明:2015年江华瑶族自治县畜禽养殖环境承载力以氮计算为2 164 782头(猪当量),32头/hm~2,污染风险指数为0.67,属于低污染风险,但各乡镇污染风险差异显著,分别在-54.67~3.44之间。     

施氮方式对木薯养分利用和土壤有效养分变化的影响

为提高施肥效率,在田间条件下,以不施氮肥为对照,研究氮(纯N)量130 kg/hm2全部基施(T1)、50%基施+50%苗期追施(T2)及25%基施+50%苗期追施+25%块根膨大期追施(T3)3种方式对木薯品种新选056干物质积累、养分利用及土壤有效养分含量的影响。结果表明:施氮显著提高木薯块根、茎及叶的干物质积累量,且均以T3处理最高,其次是T2处理;施氮可以提高木薯块根、茎及叶的氮、磷、钾含量及其积累量,其中以T3处理的氮、磷、钾积累总量最高,其次是T2处理;木薯收获时,T3处理的氮肥农学利用率、氮肥生理利用率及氮肥吸收利用率显著大于T1、T2处理;木薯收获后,种植地各土层碱解氮、有效磷及速效钾含量变化因施氮方式而异,其中T3处理各有效养分含量变化均小于T1、T2处理。可见,本研究条件下氮肥25%基施+50%苗期追施+25%块根膨大期追施是木薯生产较理想的施用方式。     

黄土丘陵区长期施用氮磷肥效应及平衡特征

以１９８３～１９９２年的田间试验结果和室内分析资料为依据，探讨了黄土丘陵区长期施用氮磷肥效应及平衡特征。结果表明：产量对长期施肥反应明显，不同作物在不同土地类型上，均以配施效果好而稳定。作物吸Ｎ，Ｐ量与产量规律一致，但随施肥时间延长，吸Ｎ，Ｐ量呈递减趋势。平衡结果表明：Ｎ，Ｐ配施土壤Ｎ素亏损，川地Ｐ素盈余，有机无机配合，Ｎ素均有盈余。坡地由于水土流失，除ＭＮＰ处理外，土壤Ｐ素均处亏损状态。由此得出，坡地应控制水土流失，提高土壤肥力     

中国不同区域农田养分输入、输出与平衡

 弄清中国不同区域农田养分投入、产出和平衡状况,对养分资源管理和肥料的科学分配与施用,提高肥料利用效率等具有重要意义。在参考现有资料的基础上,系统分析和论述了中国的养分资源及其利用现状,估算了各种有机肥资源及其可提供的氮磷钾养分数量,分析和评价了中国不同区域养分输入、输出特点及平衡状况。针对目前养分输入、输出存在的一系列问题,提出了养分资源管理的对策和建议。     

彭阳县马铃薯氮磷钾养分平衡定位试验研究

通过田间试验设计,建立了宁夏南部山区马铃薯施肥量与产量数学模型,并进行了检验,确定了模型的可靠性,马铃薯施磷肥与钾肥、不施氮肥减产减收,连作时施纯氮12 kg/666.7 m2、五氧化二磷8.25 kg/666.7 m2、氧化钾7.32 kg/666.7 m2为最优经济施肥量,施纯氮12 kg/666.7 m2、五氧化二磷8.69 kg/666.7 m2、氧化钾8.02 kg/666.7 m2为最高施肥量,施五氧化二磷3~6 kg/666.7 m2、氧化钾0~3 kg/666.7 m2范围内产量效益最高。     

滇池湖滨带设施蔬菜、花卉的农田养分平衡*

 农田养分平衡状况一方面从根本上决定着土壤肥力的发展方向,另一方面,影响人类的生活环境。主要针对滇池湖滨带设施蔬菜、花卉的施肥情况,对各种蔬菜、花卉以及不同的轮作方式的施肥量和农田养分平衡进行了分析。结果表明：花卉的肥料施用量总体高于蔬菜的施用量,类内均值为1584kg(N)/hm²,787kg(P₂O₅)/ hm²,1580kg(K₂O) / hm²,蔬菜的类内均值为396kg(N)/ hm²,156kg(P₂O₅)/ hm²,144kg(K₂O)/ hm²;在蔬菜中,绿叶菜类的施用量高于其他菜类;蔬菜、花卉氮、磷盈余量较大,约45%的作物钾处于亏缺状态;蔬菜中各类内养分盈余由高到低排列顺序为：绿叶类＞豆类＞白菜类＞甘蓝类＞茄果类＞瓜类,根菜类的氮、钾养分处于亏缺状态。在本试验研究条件下,大部分轮作方式的农田养分处于盈余状态,特别是氮、钾养分。     

氮钾肥对小麦养分吸收的影响及增产效应

１９９６～１９９７年在豫西褐土区进行了氮钾肥不同用量试验,探讨了高产条件下小麦的吸肥规律和施肥的增产效应。结果表明,小麦吸收养分的数量,在一定范围内与施肥量呈显著的正相关;吸收养分的高峰期是拔节期至抽穗期,一生吸收氮、磷、钾养分的数量分别为２１５．４,６９．４和２１８．０ｋｇ·ｈｍ－２,三者之比为３．１０∶１∶３．１４．氮钾肥的产量模型为：Ｙ＝３５９８．６９５０＋１６．６０５７Ｘ１＋１３．５４４９Ｘ２－０．０３７１Ｘ２１－０．０５４８Ｘ２２＋０．００６９Ｘ１Ｘ２,经济最佳施肥量为Ｎ２１４．８ｋｇ·ｈｍ－２,Ｋ２Ｏ１２６．５ｋｇ·ｈｍ－２,氮钾比为１．６９∶１,平均增产１１．８％．     

北京市通州区农田表观氮素平衡及空间特征分析

本研究利用OECD土壤表观氮素平衡模型,通过建立1991—2004年北京市通州区农田的氮素平衡核算的框架和数据库,结合GIS技术对该区域氮素平衡强度及特征进行了分析,通过农户调查通州区典型种植模式和典型作物的肥料投入情况。结果表明:通州区农田氮素输入总量从1991年的4万t降低到了2004年的1.7万t,平均氮素输入量从567.86 kg/hm2增加到了585.22 kg/hm2,氮素平衡强度从1991年的355.84 kg/hm2增加到了2004年的389.39 kg/hm2。将氮素平衡强度划分为5级,结合空间分布特征分析发现,通州区下属各乡镇的农田氮素平衡量普遍提高,其中近半数氮素平衡强度从1991年的Ⅰ、Ⅱ级上升到了2004年的Ⅳ、Ⅴ级。城郊地区氮素平衡强度变化正与城郊农业种养结构调整密切相关,蔬菜作物播种面积的增加和养殖业的发展使农田氮素输入量持续增加,氮素平衡量提升明显,空间变异加大,对农田污染潜在威胁提高。农户调查表明,粮食作物的肥料施用量是比较合理的,而蔬菜作物的施肥量过大。