基于CBEM模型的2010年农田化肥需求预测

本文探讨了如何构建中国作物体系-专家模型（简称CBEM模型）并预测了中国2010年农田化肥需求。结果表明,我国12种主要作物氮肥施用普遍度和强度都较高,而磷钾肥较低,尤其是钾肥的施肥普遍度和强度远远低于氮肥。有半数的农户在很少在豆类、薯类、玉米上施用磷肥,超过半数的农户在玉米、豆类、油料、棉花、薯类和茶叶上很少施用钾肥。同时由于人口、经济、食物需求甚至生物能源的持续发展,农业会在未来几年保持旺盛发展。通过CEBM模型综合测算发现,2010年我国农田化肥需求总量将达到4900万吨至5361万吨,与2005年相比,氮磷钾化肥需求将分别增长3.6%～7.5%,2.4%～14.1%,6.5%～38.7%,5年共增长178万吨至638万吨。增长量最大的是蔬菜、果树和玉米。     

快速测定化肥中的总氮方法

应用美国力可公司生产的煤炭碳、氢、氮分析仪测定化肥中总氮的含量 ,通过炉温、样品量、放大器增益的选择 ,积分时间等的对比 ,确定了以CHN— 1 0 0 0分析仪测定化肥总氮的检测方法 ,本方法测定速度快、精密度高、准确度好 .氮的相对标准偏差小于 0 5%     

我国西北地区2010年农产品需求预测

研究分析预测了我国西北地区2010年农产品需求状况,结果表明该区2010年农产品口粮缺口70.2万t,饲料粮缺口479.5万t,油料缺口205.2万t,甜菜缺口384.3万t,水产品几乎全部(157.3万t)缺口;而水果、蔬菜与棉花分别剩余547.5万t、460.6万t和116.5万t。     

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。     

中国化肥工业的现状和展望

中国化肥工业取得了长足进展，到１９９３年全国已建成化肥生产能力２７８０万吨（纯养分下同），其中Ｎ２０８７万吨，Ｐ２Ｏ５６７３万吨，Ｋ２Ｏ２０万吨，以及配套的磷矿１５２８万吨（以含Ｐ２Ｏ５３０％计），硫铁矿１１７１万吨（以含Ｓ３５％）。１９４９－１９９３的４４止间累计施用化肥３８０５６恨吨，其中国产化肥２９０５７万吨，进口化肥８９９９万吨，国产占７６．４％。我国化肥必需有一个更大的发展，估计２０００     

中国与主要发达国家化肥施用配置及效率对比分析

结合前期创建的化肥配置效率评价模型,同时采用联合国粮农组织2002～2017年各国农用氮磷钾化肥数据和主要粮食作物收获面积和产量数据,对中国和8个主要发达国家(德国、法国、英国、荷兰、美国、加拿大、日本和韩国)的氮磷钾化肥施用配置及其效率进行研究,为中国农业生产节肥增效和高质量可持续发展决策提供学术参考.研究表明:从2...     

提高化肥利用率的措施

随着化肥施用量的加大,离石区的土壤养分全量增加,而速效养分呈降低趋势。肥料的利用率一般只有20%~30%,与发达国家的50%~70%相比相差甚远。为了提高化肥利用率,应采取有机肥与无机肥配合使用,基肥、种肥、追肥配套使用,化肥深施与混施,推广平衡配套施肥,推广多元专用化肥,发展有机农业等措施。     

基于几何方法评价长期施用化肥坡耕地作物轮作系统可持续性

为了评价长期施用化肥条件下黄土丘陵区坡耕地作物轮作系统的可持续性,本文基于三角形面积法,采样测定了长期施肥试验小区（17年）的土壤理化属性及作物产量,将所测定的18项指标划分并转化为土壤物理指数、养分指数和作物指数,并计算出可持续性指数（三角形面积）。结果表明: 1）与对照（N0P0）相比,长期施用化肥可以提高系统的可持续性,物理指数、养分指数、作物指数及可持续性指数平均增加19.3 %、19.6 %、200.6 % 和 139.6 %; 2）单施氮磷处理,可持续性指数随着施肥量的增加（N0P0N1P0\N0P1N2P0\N0P2）而增加,分别较对照（0.53）增加了17.7 %、84.7 %和76.8 %、88.9 %,但低于临界值（1.3）52.0 %、26.6 %和27.8 %、22.8 %,单施化肥处理的坡耕地作物轮作系统不可持续; 3）氮磷配施可持续性指数平均比临界值（1.3）高27.4 %,坡耕地作物轮作系统具有较好的可持续性。系统可持续顺序依次为N1P2 （1.98） N2P1（1.74） N2P2 （1.47） N1P1（1.44）。处理N1P2（施N55.2 kg/hm2,P2O5 90 kg/hm2）是该研究区坡耕地可持续作物轮作系统的最优化肥施用模式。     

中国主要农作物化肥用量估算

为探求和估算我国主要农作物化肥用量,本文分析了30多年来我国农作物化肥使用现状和不同类型农作物的化肥使用情况。结果发现我国农作物化肥使用量增长迅速,从1980年的1 269.4万t增长到2014年的5 995.9万t,增长了4.7倍,年均增长率为4.67%。谷类作物化肥用量仍然是农作物化肥使用总量的主要贡献者,其化肥用量从1980年2 712.41万t增加到2014年的3 415.35万t,但其所占农作物化肥总用量的比重却下降明显,从60.02%(1998年)降至49.75%(2014年)。蔬菜和水果的化肥用量增长最为迅速,其中蔬菜化肥用量1998年为604.51万t,2014年增加到1 291.36万t,增加了2.1倍,其化肥用量占农作物化肥总用量从1998年的13.38%增加至2014年的18.81%;水果化肥用量1998年为531.55万t,至2014年增加到1 223.42万t,增加了2.4倍,其化肥用量占农作物化肥总用量从1998年的11.76%增长到2014年的17.82%。同时,我国不同区域化肥用量差异较大,从化肥施用总量来看,大体上呈现从东到西的递减趋势,其中华东地区和华中地区用量较高,从单位面积化肥用量来看,呈现从东到西递减趋势,同时从南到北也呈现了递减趋势,用量较高区为华南和华东地区。     

中国主要粮食作物化肥施用量与效率变化分析

2004年至今,在国家支农政策的推动下,农业种植结构大幅度调整,粮食产量连续增加,而且启动了全国测土配方施肥项目。采用2008年的农户调研数据与2001年进行对比,揭示了我国粮食生产体系中化肥效率的变化。结果表明,过去7年中小麦和玉米的单位面积化肥用量分别增加5.4%和29.0%,而水稻减少4.3%。全国粮食作物化肥消费总量增加1.3×106t,但占全国化肥消费总量的比重从68%下降到50%。用PFP(粮食产量除以化肥用量)表征化肥效率,发现三大粮食作物的化肥效率大小排列顺序为水稻小麦玉米;7年中小麦和水稻的化肥偏生产力分别从10.6 kg/kg增加到11.9 kg/kg,13.9 kg/kg增加到15.7 kg/kg,玉米的化肥偏生产力从13.8 kg/kg下降到11.5kg/kg。我国农业种植结构调整对化肥施用量影响较大。粮食作物向优势主产区集中以及机械和管理措施的改善有利于进一步提高粮食作物化肥效率,但经济作物播种面积仍在大幅增加,这将对全国化肥效率变化带来变数。     

中国农户复合（混）肥施用效果分析

近10年来中国肥料快速走向复合化,复合（混）肥是拉动肥料产业发展的主要力量。本研究基于农业部测土配方施肥农户调研数据,对全国6个省的1143户农户水稻、小麦和玉米三大粮食作物的复合（混）肥施用现状及效果进行分析。结果表明,复合（混）肥中提供的氮磷钾养分已经占肥料投入总量的32.1%、57.0%和58.2%,其中氮复合化水平超过西欧水平。施用复合（混）肥导致三大粮食作物养分投入数量平均增加12.2%,肥料成本平均增加26.7%,但在不同作物上的增产效果差异较大,其中玉米上施用各种类型复合（混）肥均能显著增产,增产幅度平均达29.9%,有部分复合（混）肥配方在水稻上增产,大部分复合（混）肥在小麦上不增产。复合（混）肥配方制定不科学、施用不科学及假冒伪劣过多是主要原因。     

肥料养分真实利用率计算与施肥策略

目前人们提到的我国肥料利用率数据都是基于常规公式获得的当季肥料表观利用率的计算结果,并由此认定我国肥料利用率比较低。本文提出养分真实利用率的计算方法,养分真实利用率是作物吸收的养分占种植作物消耗的养分比例。养分来源既包括施用的各种肥料养分,也包括土壤贮存的养分,其公式为:作物吸收的养分量/(施肥量-土壤养分的盈亏量)。养分真实利用率也可采用100%减去养分的损失率来计算,因各种途径未被作物吸收利用并离开耕层土壤的养分才是损失,而贮存在耕层土壤中的养分则不能算作损失。我国耕地土壤肥力的维持和作物吸收的养分都主要来自于各种肥料,因而养分真实利用率的计算公式,基本等同于肥料养分真实利用率的计算公式。利用这一新的公式,我国的肥料养分真实利用率无论是当季还是长期利用率都将远远高于当前文献报道的数据。新的算法获得的肥料养分利用率直接与肥料养分的损失率相对应,将有利于揭示肥料对粮食生产的实际贡献率和损失率,并推动土壤肥力的培育目标及施肥策略与养分损失率相对应,促进施肥技术向减少肥料损失的方向发展,而不是片面地提高目标不太明确却广泛使用的肥料表观利用率。未来大田作物的施肥量并不需要高度依赖测土施肥,而应主要依赖于作物生长对养分的消耗量和养分损失率来确定。     

安徽省作物养分供需分析及化肥减施潜力研究

有机-无机相结合的农田养分管理模式是现阶段中国发展绿色农业的必由之路,因而开展有机、无机养分和作物养分需求的比较研究对促进养分资源的合理分配和施用具有重要的参考价值。本文采用文献调查和统计分析的方法,评估了安徽省16市2010—2016年主要有机肥(包括秸秆、粪便、绿肥和饼肥)的养分资源,明晰了安徽省农业生产中有机、无机养分投入现状,并根据农业种植结构开展了有机、无机养分和作物养分需求的差异和关系研究,最后探索了安徽省的化肥减施潜力。结果表明:安徽省2010—2016年平均有机肥养分资源为287.70万t,N、P_2O_5和K_2O分别为104.49万t、39.60万t和143.61万t,可基本满足作物的养分需求;但有机肥的当季利用率低,N、P_2O_5和K_2O的当季利用率分别为21.44%、19.91%和52.61%,有机肥N、P_2O_5和K_2O实际还田量仅占作物养分需求的20.74%、25.38%和63.61%,占农田养分总投入的比重分别为11.87%、10.27%和51.35%。全省N、P_2O_5、K_2O养分实际投入量(包括有机肥和化肥)是作物养分需求的1.75倍、2.47倍和1.24倍,有7个市的N和13个市的P_2O_5养分施用量超过作物需求的2倍,存在较高的环境污染风险。通过控制农业总养分输入,安徽省的化肥减施潜力为35.12%,N、P_2O和K_2O的减施潜力分别为21.28%、23.97%和78.61%。提高有机肥的当季利用率和发展冬季绿肥资源可进一步促进化肥减施。本研究可为安徽省化肥零增长和农牧业的绿色可持续发展提供数据参考。     

2013年我国种植业化肥施用状况分析

【目的】我国农用化肥消费量大,数据来源不同,统计口径各异,行业内大多引用国家统计局公布的数据,但该数据无法推算出氮肥、磷肥、钾肥分类消费量。我国区域间、季节间、作物间化肥消费情况的报道很少,在调节化肥供需、指导化肥行业健康发展时显得依据不足。调查种植业化肥施用状况可以为指导肥料生产、供应提供重要依据。【方法】以农业部339个国家级基层肥料信息网点为依托,根据我国农业生产习惯和我国政府部门统计习惯,将一年分为三个用肥季,1 5月份为春耕季,6 8月份为夏播季,9 12月份为秋冬种季。在三个季节,每个网点随机调查30个农户的主要种植作物施用氮肥、磷肥、钾肥、复合(混)肥(包括配合式)量,经两级土壤肥料部门审核后,采用省份、相似种植区域、全国三级逐级加权平均的方法,推算了不同区域、不同季节、不同作物单位面积施肥量;再用作物单位面积施肥量、该作物全国种植总面积、样本中施肥面积占该作物种植面积的比例推算了作物全年、不同季节化肥施用量。同时,分析了主要作物、不同季节化肥施用状况以及供需平衡情况,不同季节、不同区域供肥情况和农民的购肥习惯。【结果】2013年我国种植业化肥施用量5498万吨(折纯下同),其中,氮肥(实物量)3382万吨,磷肥1175万吨,钾肥941万吨。粮食作物化肥总用量为2782万吨,占种植业化肥总用量的50.6%;其次是果树和蔬菜,三类作物占种植业化肥施用总量的82.8%,经济、园艺作物单位面积化肥施用量大于粮食作物。春耕、夏播、秋冬种化肥施用量分别占全年化肥施用量的34.2%、35.6%、30.2%。复混肥料和尿素是农民最常购买的两种肥料,从全年来看,农民施用复混肥料和尿素的样本数分别占总样本数的72.5%和71.6%,春耕、夏播、秋冬种农民购买尿素和复合(混)肥的样本数分别占该阶段样本数的70.9%和62.9%、84.9%和78.1%、56.6%和83.9%。春耕和夏播时期农民多数选用尿素,秋冬种多数选用复混肥料,东北、西北、华中南地区农民多选用尿素,华北、西南、华东地区农民多选用复混肥料。另外,我国氮肥、磷肥供应分别过剩1080万吨、680万吨,钾肥缺口370万吨,供需矛盾突出。氮、磷、钾养分配合式为15-15-15的复混肥样本数占农民选购复混肥总样本数的33.3%,说明复混肥养分结构不尽合理。【结论】建议国家进一步遏制氮肥、磷肥过剩产能,优化产品结构,大力推广科学施肥技术。     

棉田土壤上几种磷肥用量估算法的比较研究

本文通过田间试验和室内模拟试验研究了不同磷肥估算法在棉田土壤上的应用。结果表明: 肥效函数法、土壤吸附等温线法、土壤磷酸盐吸收系数法和磷指标法均能应用于棉田土壤,砂壤质棉田由此估算的施磷量分别为P2O5 148、173、168和150 kg/hm2,壤质棉田施磷量分别为P2O5 138、160、153和172 kg/hm2,其中以土壤磷酸盐吸收系数法操作最简便且精度与肥效函数法相当。     

氮肥施用对作物吸收土壤氮的影响——兼论作物氮肥利用率

在15N标记肥料微区试验中采取了抑制土壤中氮生物固持作用的措施——用长期不施肥试验地、小麦拔节前施15N标记KNO3,成功显示了影响施氮作物吸收土壤氮的另一个过程:肥料氮对土壤氮库的稀释作用(或作物吸收养分过程中肥料氮和土壤氮的库替换作用)的存在;试验中施氮作物较不施氮作物少吸收土壤氮,呈现负的ANI(加入氮交互作用)。生物固持作用和肥料氮对土壤氮库的稀释作用是两个作用相反且交织在一起的过程,其相互抵消、平衡后的最终结果可以是正ANI,也可以是负ANI,决定于两者影响力的强弱。由于受上述过程的影响,用田间试验估测作物氮肥利用率,无论15N标记法或传统的差值法,均不可能获得可信的结果。作为替代方法,比值法可避免上述过程的影响,经本试验检验,结果良好。     

我国新型肥料发展战略研究

本文系统分析和研究了国内外新型肥料的发展过程和趋势,提出了未来30年我国肥料发展实行以提高质量替代数量扩张战略,走开发新型肥料之路。新型肥料开发的重点领域包括:新型缓/控释肥料、生物肥料、商品有机肥料、多功能性肥料等。     

我国农田氮肥施用现状、问题及趋势

氮素在作物产量和品质形成中起着关键作用。本文综述了什么是合理施氮,包括施氮量、施氮方法和时期,也包括与有机肥和秸秆还田措施的配合等。指出我国农田氮肥施用的主要问题是施肥过程和施肥后的严重损失。依据农户调查所获得的田块尺度施氮量,与田间试验合理施氮量对比分析表明,过量施氮田块占总调查田块的大约33%。依据区域尺度单位播种面积平均施氮量,与作物平均推荐施氮量对比分析表明,全国过量施氮面积占播种面积20%、合理面积占70%、不足面积占10%。总体而言,过量施氮现象还相当普遍,特别是在蔬菜和果树等经济作物上。本文提出了一种估算国家尺度氮肥需求量的方法,可估算出全国合理需氮量范围,称之为氮肥需求量估算法。用三种不同方法估算的我国1980~2010年间的氮肥需求量与实际氮肥使用量比较表明,如仍然依照现在的粗放施肥习惯,应该为现在的实际氮肥使用量,5年平均为N 27.9×106t左右,正好处于合理需氮量范围的中线。在改善施肥技术基础上,我国2006~2010年间5年氮肥平均使用量应该在N 19.6×106t左右;用五种方法预测的我国未来氮肥需求量表明,如果改善施肥技术,我国2020、2030、2050年合理氮肥需求量分别为N 21.0×106t、21.7×106t、23.1×106t;如施肥技术得不到实质性改善,依然粗放施氮,则氮肥需求量应处于合理使用量范围的中线,分别为N 30.4×106t、31.4×106t、33.4×106t。进一步分析了我国粮食产量和氮肥施用量与美国和西欧的差异,我国农田有机肥和碳投入对增加土壤有机碳氮库的重要性。