替代农业如何解答现代农业产生的环境问题

<正> 现在,美国农业面临的主要问题是风和水对土壤的侵蚀及杀虫剂和化肥进入非靶区域。其中土壤侵蚀问题最为严重,美国农业部声称:“到处流行”的土壤侵蚀是对国家水土资源基底的主要威胁,农业已成为全国水源的非限定污染的主要原因。许多由农业     

对我国化肥使用前景的剖析

近20年来 ,随着国内市场经济的发展 ,种植业结构的调整 ,我国化肥使用的投向也发生了明显的变化。在经济作物上化肥投入的比重呈逐年上升的趋势 ,其施肥面积已由 1980年的22.0%提高到 1998年的31.8% ,施肥量占43.0% ,这还不包括林业、草业和养殖业施肥。根据这一发展趋势 ,有必要对我国化肥使用的前景进行重新评价。     

发展中国家的环境问题

<正>发展中国家的环境问题可以归纳为两种截然不同的情况:(1)由于不发达而产生的问题(如缺乏对水源的保护,土地利用不合理,土壤缺肥、贫瘠,由于燃料     

重庆市化肥使用与残留的时空分异特征研究

通过采集39个样本,调查研究了重庆市1998～2002年化肥使用与残留的分布特征。重庆市化肥全年使用水平为317.08 km/hm~2,高于全国平均水平。都市发达圈水平最高达758.24 km/hm~2,是渝西走廊的2倍。按施肥量水平则分为高施肥量区、中施肥量区、低施肥量区。施肥量水平与粮食产出、种植业经济产出呈明显的负相关性,施肥量越高,其投入效率越低,呈现出明显的报酬递减规律。化肥当季使用水平(x)与粮食产量(y)之间的关系为一抛物线方程。化肥平均利用率为35.72％,其中高施肥量区域最低,只有32.33％,低施肥量区域则达到49.12％。化肥使用总体上基本平衡,但过量使用、基本平衡和可增加使用的区县分别有9,13,17个。都市发达圈为化肥过量使用,渝西走廊与三峡库区为基本平衡。化肥残留总量最高的是三峡库区,每年进入三峡库区重庆段的氮肥约为10.31×10~3t/a,磷肥13.60×10~3t/a,严重影响了三峡水库水质。直辖后化肥当季使用水平和全年使用水平分别减少18.83％,43.28％,单位化肥的粮食产出减少28.35％,化肥利用率减少31.78％,但单位化肥的种植业经济产出增加80.93％。     

中国东北黑土上长期施用化肥对土壤微生物生物量和功能多样性的影响

An experiment with seven N, P, K-fertilizer treatments, i.e., control （no fertilizer）, NP, NK, PK, NPK, NP2K, and NPK2 where P2 and K2 indicate double amounts of P and K fertilizers respectively, was conducted to examine the effect of long-term continuous application of chemical fertilizers on microbial biomass and functional diversity of a black soil （Udoll in the USDA Soil Taxonomy） in Northeast China. The soil microbial biomass C ranged between 94 and 145 mg kg^-1, with the NK treatment showing a lower biomass; the functional diversity of soil microbial community ranged from 4.13 to 4.25, with an increasing tendency from control to double-fertilizer treatments, and to triple-fertilizer treatments. The soil microbial biomass, and the microbial functional diversity and evenness did not show any significant differences among the different fertilizer treatments including control, suggesting that the long-term application of chemical fertilization would not result in significant changes in the microbial characteristics of the black soil.     

世界的粮食与肥料问题

近４０年来，由于现代农业技术的广泛推广和应用，农业生产获得了很大的发展。廉价的和大量的化学肥料的使用是本世纪农业上最大成就之一，世界人口将继续增长，粮食生产而临严峻的任务，要生产足够的食物，使得能够跟上人口增长的步伐，并减轻贫困人口的饥饿。唯一途径是增加农业生产的强度，运用已有的和将有所发展的先进农业技术，来提高单位面积产量。在过去的３０年，世界肥料的消耗量有了显著的增长，特别是发展中国家增加得多     

不同有机物料与化肥配施对黑土重金属各形态的影响

通过盆栽试验研究牛粪、鸡粪、树叶、秸秆与化肥配施及单施化肥对土壤中Cu、Zn、Cd、Pb各形态的影响.结果表明:(1)有机物料与化肥配施及单施化肥均能使土壤中残余态Cu向弱酸溶解态及其他形态转化,并且牛粪与化肥配施转化效果最明显,施肥处理对其他2种形态Cu影响不明显;(2)鸡粪与化肥配施能有效地使土壤中其他形态Zn向残余态转化,而牛粪与化肥配施则会使残余态Zn向弱酸溶解态转化,其他处理的这种转化不明显;(3)有机物料与化肥配施均能有效增加土壤中残余态Cd含量,使Cd的有效性降低,并且牛粪与化肥配施的效果最为明显;(4)树叶与化肥配施能有效降低土壤中残余态Pb含量,使其向可还原态及可氧化态转化,而其他施肥处理则均能增加土壤中残余态Pb的含量,使其活性降低,并且秸秆与化肥配施及单施化肥效果较为显著.     

中国化肥施用的环境成本估算

以化肥施用的污染产生剂量分析为基础,借助能值分析理论和伤残调整生命年评估手段,估算了1990～2005年以来全国化肥施用环境影响的能值成本和宏观经济价值。结果显示:(1)我国化肥施用的环境影响比较显著,2005年全国化肥施用环境成本共计188亿元,约占当年农业增加值的1.5%;(2)时间序列来看,1990～2005年来全国化肥施用环境成本年均增长7.1%,并在21世纪以来呈明显的增速下降趋势;(3)空间分布特征来看,化肥施用的生态环境影响呈现显著的东强西弱空间格局,经济发达区土地要素更加稀缺,偏向于化肥等替代要素的密集性投入,因此化肥环境成本负荷相应较大。本研究通过能值分析法评估了化肥施用的环境成本,避免了传统环境估值手段的不足,开拓了环境成本评估的方法领域。     

有机无机肥配施对烟叶化学成分和品质的影响

通过饼肥与化肥不同比例配施研究得出,河南烟区中等肥力的褐土上以50%芝麻饼肥氮 50%化肥氮处理与单施化肥相比,提高了下、中、上3个部位烟叶饱和脂肪酸相对含量,降低了不饱和脂肪酸含量,表现为豆蔻酸和月桂酸相对含量增加,而亚麻酸和亚油酸含量降低。中部叶、上部叶石油醚提取物含量也得到提高,烟叶糖碱比适宜,化学成分较协调,烟叶品质得到改善,并缩小了不同部位间质量差异。     

2014-2016年我国种植业化肥施用状况及问题

【目的】种植业化肥施用量的变化不仅影响着我国化肥的供销平衡,还与环境安全密切相关。掌握种植业化肥施用状况是贯彻新发展理念,推进农业供给侧结构性改革的重要前提保障。【方法】本研究利用农业农村部339个国家级基层肥料信息网点调查数据,计算2014—2016年我国种植业化肥施用总量,并对主要农作物和不同区域化肥施用量和化肥施用品种分别进行统计分析。【结果】2014—2016年我国种植业化肥施用量分别为5989.7万t、6052.6万t和6041.4万t,其中三大粮食作物小麦、玉米、水稻年均化肥施用总量分别为728.3万t、1214.2万t和887.1万t,合计占到化肥施用总量的46.9%,华北、华中南和华东三个区域年均化肥施用总量分别为1603.1万t、1156.8万t和978.7万t,合计占到化肥施用总量的62.0%,复合(混)肥和尿素是农民最常购买的两种肥料,年均购买比例分别为76.8%和65.1%。【结论】我国种植业化肥施用量在2016年首次实现了零增长,化肥减量工作取得重要进展,但区域养分供应不平衡现象突出,主要表现为华北、华中南养分盈余较大,西南、西北养分供应不足。不同作物体系也存在施肥不平衡的问题,小麦、水稻基本合理,玉米和花生投入过量,甘蔗和棉花投入不足。建议国家加大力度推进测土配方施肥、机械施肥、有机肥替代化肥等高效施肥模式,促进化肥减量增效,助力乡村振兴战略实施。     

基于养分平衡的顺义区蔬菜产业有机肥替代化肥潜力估算

2018年8月～2019年6月,调研了顺义区31个典型设施蔬菜生产经营主体的生产及施肥现状及该区畜禽养殖粪源年产出情况,并借助估算模型,分析了该区蔬菜产业有机肥替代化肥的潜力.结果表明,该区设施蔬菜以果菜、叶菜和瓜菜为主,排名前10位的蔬菜按照种植面积由大至小排序依次为:番茄、西瓜、生菜、白菜、茄子、辣椒、芹菜、甘蓝、...     

化肥和缓释复合肥对中性和微碱性土壤表面电化学性质的影响

为揭示缓控释肥料养分缓释或控释对土壤表面电化学性质的作用规律,该研究采用室内恒温培养和田间试验,探讨缓释复合肥、化肥和普通复合肥对室内恒温培养和田间试验中性和微碱性土壤表面电位、表面电荷密度、比表面积和表面电荷数量的影响。结果表明:1)室内恒温培养下,等养分3种肥料以缓释复合肥较化肥处理增加中性土表面电位、表面电荷密度和表面电荷数量,而对于比表面积,各施肥处理较不施肥处理呈显著增加(P0.05),增幅为34.2%~81.2%,且随着缓释复合肥施用量增加中性土表面电荷密度和比表面积呈增加趋势;2)根据培养土壤表面电化学性质与其理化性质的相关分析可知,土壤表面电荷密度和比表面积均分别与土壤p H值和有机质呈正相关;3)田间条件下,中性土壤表面电位值、表面电荷密度和表面电荷数量以缓释复合肥大于化肥,微碱性土壤表面电荷密度以缓释复合肥显著高于化肥和普通复合肥(黑圣长茄土壤增幅为7.9%和6.5%,竹茄土壤增幅为12.9%和5.3%),且表面电荷数量以缓释复合肥高于化肥;4)田间土壤表面电化学各指标与茄子产量均呈显著或极显著正相关。缓释复合肥匀速释放多种形态氮素和丰富的有机质,其适宜的养分含量和比例成为稳定土壤表面电化学性质的物质基础,最终提高土壤保肥供肥特性,可实现生长期较长作物的营养需要。     

有机肥与无机肥在提高土壤肥力中的作用

以在山东禹城试验区持续近20年的定位试验为依据，对长期施用有机肥、无机肥、有机无机结合等不同施肥条件下的土壤养分演变进行了系统总结。结果表明，在同等施肥情况下，有机肥不但在增加土壤有机营养，改善土壤有机质质量等方面具有极其显著的作用，而且随着年限的增长，在增加土壤速效养分方面，有机肥的效果也逐渐超过无机肥。     

有机无机配施比例对华北褐土冬小麦产量与氮肥利用率的影响

以保麦9号为试材,在氮磷钾用量一致的基础上,研究了有机无机氮配施比例对土壤有机质和养分含量、冬小麦产量和氮素利用率的影响。结果表明:施用无机氮和有机氮均能提高土壤有机质和养分含量,与对照相比,单施无机氮耕层土壤有机质增加1.7%,有机无机氮配施增加7.8%~11.2%,单施有机氮增加23.6%;土壤有效磷和速效钾变化趋势与有机质基本一致。施用无机氮和有机氮均可提高冬小麦的产量、蛋白质含量和氮肥利用率,以35%M和50%M处理最佳,小麦产量比对照增加2 292和2 419 kg/hm2,比单施无机氮增加656和783kg/hm2。相对于单施无机氮处理较高的小麦氮肥利用率(38.6%),35%M和50%M处理的氮素损失少,氮肥利用率高达47.9%和53.0%,高于单施化肥处理。说明在等氮量水平下,以35%和50%有机氮替代无机氮不但提高土壤有机质、养分含量、作物产量和氮肥利用率,还可减少氮素损失,可获得较高的经济和环境效益。     

中国粮食主产区化肥施用时空特征及生态经济合理性分析

研究粮食主产区化肥施用状况能够为化肥减量增效、防治化肥损失引起的面源污染、保障国家粮食安全提供决策参考。该研究在分析中国粮食主产区化肥施用强度的时空变化特征的基础上,根据大田粮食作物对氮磷钾的养分要求,提出化肥施用生态经济合理性评价方法,并对中国粮食主产区化肥施用生态经济合理性进行评价。研究表明:从1993到2017年,中国粮食主产区化肥施用强度从205.5 kg/hm~2增加到319.9 kg/hm~2,其中氮、磷、钾化肥的施用强度分别从133.8、48.0、23.7 kg/hm~2增加到162.6、84.2、73.2 kg/hm~2;总化肥及氮、磷、钾化肥施用生态经济适宜量分别从217.4、108.7、54.4、54.4 kg/hm~2增加到300.6、150.3、75.2、75.2 kg/hm~2;氮肥施用强度在1993年已经超过了其生态经济适宜量,磷肥从2001年开始超过了其生态经济适宜量,钾肥在2009年后逼近其生态经济适宜量;1993-2007年间,河南、山东、江苏一直是高强度施肥省份,其他次高强度施肥的省份由高强度施肥省份逐步向周围扩散。2017年,河南为化肥施用生态经济不合理区,化肥施用明显过量;河北、江苏、安徽、山东和湖北则属于经济合理生态不合理区,化肥施用有所过量;湖南、吉林、辽宁和内蒙古施肥适当,属于施肥生态经济合理区;黑龙江、四川和江西为施肥生态合理经济不合理区,化肥施用不足。因此,中国粮食主产区化肥施用强度及生态经济合理性差异较大,总体施肥过量,部分地区存在施肥不足的情况。节肥增效、防治农业面源污染要坚持分类指导、因地减量的原则,完善配方测土施肥政策和技术手段,大力推进信息技术和有机肥利用,走有机无机肥相结合道路。     

化肥与粮食安全

本文根据相关文献资料,综述了化肥在保障我国粮食安全中的作用与贡献,分析和预测了实现2010、2015、2020年粮食总产目标所需新增化肥的数量。根据近6年来我国粮食生产中出现的问题,指出要保障我国粮食安全,除了继续发展化肥工业,增加化肥用量之外,国家应采取其他相应措施,包括稳定粮食作物的种植面积(至少应维持在11000万公顷水平);调整粮食价格,保护农民种粮积极性;改善农田基本生产条件,推行节水灌溉技术,促进粮食均衡增产;适度提高粮食净进口份额等等。单纯依靠增加化肥的投入,实现国内粮食供需平衡,不仅代价太大(包括资源、环境和成本代价),市场和农民也不一定能够接受。