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。     

甘肃省有机肥资源分布与利用潜力

通过调查研究和测定分析,甘肃省有机肥资源总量是13405.3万吨,有机肥利用量5846.43万吨,利用率为43.6%,且品种全,富含氮、磷、钾养分。人畜粪尿、作物秸秆、绿肥、饼肥四种肥源贡献N,P2O5,K2O养分总量达到204.36万吨,是1999年甘肃省化肥施用量的63.4万吨的3.22倍,重视有机肥养分资源的再循环利用,有利于农业的可持续发展。     

我国有机废弃物资源总量及养分利用潜力

【目的】我国有机废弃物产量巨大,理清我国有机废弃物总量及其养分资源量,有助于实现有机废弃物中养分资源的充分利用,对保障化肥使用量零增长和国家粮食安全具有重大意义。【方法】以我国2009—2019年间典型有机废弃物(秸秆、畜禽粪便、农村人粪尿、污泥和生活有机垃圾)的年产量为研究对象,通过查阅我国统计数据和公开发表的文献资料,对近10年我国有机废弃物总量及其养分资源量进行估算,分析有机废弃物利用潜力。【结果】2009—2019年有机废弃物资源量和养分总量相对稳定,平均有机废弃物总量(干重)为12.9亿t,平均养分含量(N、P₂O₅、K₂O)为4537.9万t。2019年废弃物资源量达13.11亿t (干重),相比2009年增加7.1%;养分总量达到4503.5万t,相比2009年增加3.0%。2019年有机废弃物全量还田可以输入氮(N)约1653.3万t、磷(P₂O₅)约799.6万t、钾(K₂O)约2050.6万t,分别占作物养分需求量的71.8%、75.9...     

我国有机肥的现状与发展前景分析

分析了我国有机肥的现状与发展前景。我国有机肥的资源丰富，数量持续增长，质量却有所降低，利用率也在下降。有机肥利用技术不适应当前农村的新需求，以及有机肥管理工作不到位，是我国有机肥利用率下降的主要原因。今后应以秸秆与畜禽粪便的简便处理、直接利用为主要发展方向，争取逐步达到5000万t养分的年施用量，与化肥形成1：1的施用比例，实现合理的施肥策略。     

不同种类有机肥及用量对当季旱地土壤肥力和玉米产量的影响

以先玉1225号为供试品种,以不施有机肥(常规施化肥)为CK,生物有机肥(M1)、羊粪有机肥(M2)、牛粪有机肥(M3),3种有机肥种类,分别设4个有机肥施用量:T1(3 t/hm2)、T2(6 t/hm2)、T3(9 t/hm2)、T4(12t/hm2),研究了其对当季土壤养分及玉米产量性状的影响,探索该区不同种类条件下的合理有机肥用量。结果表明:施用生物有机肥对耕层土壤物理性质较CK效果最为显著,特别是生物有机肥施用6 t/hm2处理,对土壤孔隙度、饱和含水量、田间持水量较CK分别增长24.96%、26.47%、66.01%,土壤容重降低10.74%;3种有机肥均能提高耕层土壤养分含量,但提高效果不十分显著;羊粪有机肥能显著改善玉米的农艺性状,提高玉米商品质量;施用低量牛粪有机肥(3 t/hm2)时,玉米产量和经济效益最优,分别为14.32 t/hm2、2.14万元/hm2,较CK分别提高48.60%、33.75%。3种有机肥均能改善当季土壤肥力,提高玉米产量和增加经济效益,配合化肥施用3 t/hm2时效果最佳。     

我国有机肥料资源利用现状与发展建议

通过对全国30个省(区、市)以及新疆生产建设兵团的调研,分析了2008年农作物秸秆、绿肥、规模化养殖场畜禽粪便、商品有机肥和农家肥(包括沼肥)5类有机肥的数量和利用现状。结果表明,绝大部分作物秸秆被还田或以其它方式利用,但秸秆焚烧量仍达到秸秆资源量的15%;长江流域及以南地区种植的绿肥主要用来压青还田,培肥地力,而北方和西北地区种植的绿肥主要用作饲料;我国的畜禽粪便资源主要以猪粪、牛粪和鸡粪为主,粪便未利用的养殖场中,养猪场比例最高,占总养猪场数的23.9%;我国商品有机肥企业的产品主要是有机肥,其次是有机无机复混肥和生物有机肥,其中,有机肥和有机无机复混肥的开工率仅为50%左右,市场有待进一步拓展;我国农家肥的资源总量为199 426万t,其中有76.2%被利用,但沼肥的利用量仅占其资源量的40.8%。根据以上有机肥资源利用现状及存在的问题,提出了发展、利用有机肥的建议。     

过量施用氮磷和有机肥对大白菜产量和氮磷吸收的影响

采用田间肥料试验研究过量施用氮、磷和有机肥对大白菜产量和吸收氮、磷养分的影响.结果表明,与不施氮肥比较,N用量225 kg/hm2,大白菜增产102.4%;与不施磷肥比较,P2O5用量180 kg/hm2,大白菜增产21.5%;施用有机肥大白菜产量显著增加.N用量225、450、675 kg/hm2,P2O5用量180、360、540、720 kg/hm2各处理间,大白菜产量均无显著差异.过量施用氮、磷和有机肥,大白菜奢侈吸收氮、磷养分.依据土壤氮、磷收支平衡,N、P2O5、有机肥用量分别为225 kg/hm2、180 kg/hm2、150 t/hm2,基本上可满足大白菜对养分的需求,在此基础上过量施用氮、磷和有机肥均导致氮和磷养分的浪费.     

安徽省畜牧业环境承载力及粪便替代化肥潜力评估

为评估安徽省畜牧业粪便的环境影响及其节肥潜力,该文利用统计学的方法,借助ArcGIS软件进行数据处理和表达,从土壤对养分需求的角度,分析了安徽省16市77县(区)畜牧业粪便的氮磷钾养分资源总量及其对耕地的环境风险,基于安徽省当前化肥施用现状,评估了粪便资源作为有机肥对化肥的替代潜力。结果表明,2016年安徽省粪便资源总量为5 804万t,主要集中在皖北6市25个县(区),占全省资源总量的61%,粪便养分总量为70.75万t,可替代安徽省同期化肥施用量的21.83%,若充分还田,可使单位农作物播种面积化肥施用强度由346降至270 kg/hm2。畜牧业废弃物对安徽省农用地环境污染风险不高,50%化肥施用比例条件下,有6个县(区)的畜禽粪便环境污染风险指数大于1,这些地区属于环境污染高风险地区。研究结果可为安徽省畜牧业产业合理布局、粪便资源化利用和实现化肥零增长目标提供研究基础。     

主要农作物秸秆养分资源现状及其肥料替代潜力分析——以安徽省为例

安徽省农作物秸秆资源丰富,充分利用秸秆养分资源对于农田养分投入的合理分配具有重要意义。评估全省主要农作物秸秆还田当季有效养分替代化肥潜力,可为安徽省减肥增效提供科学依据。本研究以安徽种植面积较大的主要农作物水稻、小麦、玉米、大豆、花生和油菜为研究对象,通过查阅安徽省统计数据和公开发表的文献资料,对2017年安徽省主要农作物秸秆数量、秸秆还田率以及还田当季养分利用率进行估算,明晰了全省化肥减施潜力。结果表明:2017年安徽省主要农作物秸秆资源量为4 699.9万t,秸秆资源分布上呈北部和中部较多、南部最少的特征。秸秆养分资源总量为124.8万t,N、P_2O_5和K_2O分别为38.1万t、11.4万t和75.3万t,分别占全省主要农作物养分需求的40.1%、32.1%和68.9%。理论上,秸秆全量还田,且养分充分利用的情况下,秸秆养分替代化肥潜力大。但秸秆养分N、P_2O_5和K_2O当季利用率分别为38.9%、52.3%和69.9%,实际秸秆N、P_2O_5和K_2O养分还田量仅占主要农作物养分需求的15.6%、16.8%和48.2%,分别占农田养分总投入量的8.6%、6.4%和41.4%。通过秸秆还田,全省可减施化肥63.3万t,减施比例为19.8%, N、P_2O_5和K_2O减施比例分别为11.4%、17.2%、40.7%。进一步提高秸秆还田率和当季养分释放率,是推进全省化肥减施增效的有利手段。     

重庆市有机肥料资源调查利用及对策

2008年,重庆市有机肥资源总量5782万吨(实物),其中,秸秆资源总量1447万吨,占重庆市有机肥资源总量的25%;绿肥215万吨,占3.7%;规模化养殖场畜禽粪便2279万吨,占39.4%;农家肥1842万吨,占31.8%。文章报告了重庆市有机肥资源利用情况,指出有机肥利用中存在的问题,提出了提高有机肥资源利用的对策。     

化肥减量配施有机肥对土壤有机碳及其组分的影响

为了探究化肥减量配施两种不同黄腐酸钾有机肥对土壤有机碳及其组分的影响,采取盆栽模拟大田种植,以不施肥和纯施化肥为对照,以100%化肥配施100%有机肥、75%化肥配施25%有机肥、50%化肥配施50%有机肥、25%化肥配施75%有机肥和100%有机肥为处理,探讨土壤有机碳（SOC）、可溶性有机碳（DOC）、微生物量碳（MBC）、易氧化有机碳（LOM）和惰性有机碳（ROC）在不同生育期内的含量特征。结果表明：化肥减量配施有机肥各处理有机碳及其组分含量各生育期均表现为：花针期显著高于结荚期和成熟期,其中可溶性有机碳和微生物量碳结荚期含量显著高于成熟期（P＜0.05）;各处理有机碳及其组分含量均表现为：25%化肥配施75%生化黄腐酸钾处理显著高于不施肥、单施化肥和单施有机肥处理,50%化肥配施50%矿源黄腐酸钾处理显著高于不施肥、单施化肥和单施有机肥处理;其中花针期25%化肥配施75%生化黄腐酸钾处理SOC、DOC、MBC、LOM和ROC含量分别为133.0 g·kg-1、284.4 mg·kg-1、269.7 mg·kg-1、30.76 g·kg-1和111.2 g·kg-1,50%化肥配施50%矿源黄腐酸钾处理SOC、DOC、MBC、LOM和ROC含量分别为130.9 g·kg-1、250.5 mg·kg-1、251.7 mg·kg-1、29.86 g·kg-1和110.8 g·kg-1。综上,化肥减量配施生化黄腐酸钾对土壤有机碳及其组分含量的影响整体优于配施矿源黄腐酸钾（P＞0.05）,各生育期有机碳及其组分含量均表现为：化肥减量配施黄腐酸钾花针期显著高于结荚期和成熟期（P＜0.05）,其中25%化肥配施75%生化有机肥处理对提升土壤中有机碳及其组分含量效果最佳,其SOC、DOC、MBC、LOM和ROC含量各生育期分别增加0.15%-13.50%、3.45%-122.11%、15.37%-133.54%、2.56%-60.44%和0.36%-18.80%。     

水溶性有机肥与常规肥料的肥效对比分析

为了探讨水溶性有机肥与传统有机肥、化肥等相比在提高常见蔬菜的产量、品质及土壤速效养分、酶活性等方面的效果,采用土培小白菜试验,施用化肥(NPK)、鸡粪有机肥(M)和水溶性有机肥(WS),设置10个处理:CK(不施肥)、NPK、M、WS1(0.4 mL/kg土)、WS2(2 mL/kg土)、WS3(4 mL/kg土)、WS4(6 mL/kg土)、MNPK(1/2NPK+1/2M)、MWS(1/2M+WS2)、NPKWS(1/2NPK+WS2),分析了收获期小白菜和土壤的相关指标。结果显示,WS用量越大,小白菜地上部鲜重越大,但处理NPK、MNPK、MWS、NPKWS的地上部鲜重均与WS4(8.62 g/株)无显著差异;高剂量WS处理(WS3、WS4)的粗纤维含量平均比CK、NPK处理分别减少62.6%、38.3%,处理M和MNPK对降低粗纤维含量有同等效果。此外,施用WS的剂量越高,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量越高;土壤蔗糖酶活性在处理WS3、WS4中最高(均值10.1 mg/g),处理M次之(8.81 mg/g),在CK和NPK中最低(均值6.41 mg/g)。从经济效益来看,WS3、WS4处理的净收益为负值,而NPK和MNPK处理的净收益最高。因此,从产量、经济效益、土壤肥力可持续性等方面综合考虑,最佳推荐施肥措施是化肥配施鸡粪有机肥,水溶性有机肥在降低成本后可推广作为速效有机肥料来施用。     

有机无机配施体系中有机肥腐熟程度对化肥氮利用率的影响机制

为探究有机肥腐熟度对配施化肥氮利用率的作用机制,利用~(15)N标记技术进行意大利生菜盆栽试验,从堆肥过程中选取不同腐熟度的有机肥[按照种子发芽指数(GI值)为50%、80%和100%进行堆肥的腐熟度区分],研究施~(15)NPK化肥(对照, CK)、~(15)NPK+GI 50%有机肥(GI50)、~(15)NPK+GI 80%有机肥(GI80)、~(15)NPK+GI 100%有机肥(GI100) 4个处理对意大利生菜化肥氮的转化、吸收和利用的影响。结果表明,与CK处理相比,添加有机肥处理意大利生菜生物量、~(15)N吸收量与~(15)N利用率分别显著提高30.5%～56.1%、 40.0%～91.0%和15.5%～41.8%(P0.05), GI80处理较GI50处理生物量、~(15)N吸收量与利用率分别显著提高17.1%、31.8%和35.4%(P0.05), GI100处理较GI50处理生物量、~(15)N吸收量与利用率分别显著提高19.6%、15.8%和22.8%(P0.05)。试验期间,添加有机肥处理较CK处理土壤~(15)NH_4~+-N显著提高44.9%～74.2%(P0.05), ~(15)NO_3~--N显著降低8.4%～38.1%(P0.05),净硝化率显著降低10.8%～24.6%(P0.05);GI80处理较GI50处理土壤~(15)NH_4~+-N提高7.9%～11.5%, ~(15)NO_3~--N显著降低18.5%～50.4%(P0.05),净硝化率显著降低15.0%～28.2%(P0.05);GI100处理较GI50处理土壤~(15)NH_4~+-N显著提高11.5%～26.9%(P0.05), ~(15)NO_3~--N显著降低15.8%～22.7%(P0.05),净硝化率显著降低12.5%～23.9%(P0.05)。土壤微生物量氮(MB~(15)N)缓慢上升,添加有机肥处理较CK处理显著提高67.3%～94.1%(P0.05),GI80处理较GI50处理提高6.0%～23.8%,GI100处理较GI50处理显著提高6.9%～25.5%(P0.05)。各处理MB~(15)N占MBN的54.9%～71.6%(P0.05)。相关分析结果表明, MB~(15)N、~(15)NH_4~+-N与~(15)N吸收量、~(15)N利用率呈现极显著正相关关系,且RDA分析结果说明MB~(15)N是影响化肥~(15)N吸收利用的关键驱动因子。因此,有机无机配施体系中适当增加有机肥的腐熟度(GI≥80%)能够明显增强土壤微生物的固氮能力,提高土壤氮素水平,减缓土壤铵态氮向硝态氮的转化速度,降低土壤净硝化速率,从而提高化肥氮的利用效率。     

基于有机肥 /生物有机肥和菌剂的化学氮肥减施技术在大蒜上的应用

在中国出口大蒜主产区山东省济宁市金乡县王丕镇玛丽亚大蒜种植基地连续种植 25年的大蒜田,分别研究化学氮肥减施 30%、化学氮肥减施 30%结合有机肥和菌剂组合技术、化学氮肥减施 30%结合生物有机肥和菌剂组合技术对大蒜生长、产量和品质的影响。结果显示:与常规施肥对照相比,化学氮肥减施 30%可导致大蒜长势、蒜头产量和部分品质降低;化学氮肥减施 30%结合有机肥和菌剂组合技术可以维持大蒜长势和蒜头产量,并提高大蒜品质;化学氮肥减施 30%结合生物有机肥和菌剂组合技术可以显著提高大蒜长势、蒜头产量和大蒜品质。可见,基于生物有机肥和菌剂的化学氮肥减施技术是适合中国出口大蒜主产区连作大蒜的减肥增效技术。     

对生物有机肥生产工艺选择的几个问题的思考

本文介绍了生物有机肥的特点及发展前景,描述了生产生物有机肥的几种生产工艺,并对各生产工艺进行比较。     

有机肥深施机肥块破碎刀设计与试验

结块的有机肥肥效难以释放,而且不利于机械化作业。为了更好地破碎肥块,该文针对有机肥深施机锯齿形碎肥刀片进行了仿真分析与优化。在EDEM中选择Hertz-Mindlin with bonding粘结模型建立肥块模型,基于单轴压缩试验对肥块的粘结参数进行标定,并建立了单个刀片单次碎肥的仿真模型。通过单因素仿真试验分析了碎肥刀的转速、滑切角、刃口角、齿宽和齿高等参数对刀片所受最大阻力及肥块破碎率的影响;以刀片所受最大阻力与肥块破碎率的比值作为评价指标,进行均匀设计仿真试验,得到评价指标与碎肥刀参数的回归方程,并利用Matlab优化工具箱得到最优的碎肥刀和作业结构参数,即碎肥刀转速300 r/min,滑切角8°,刃口角50°,齿宽3.9 mm,齿高2 mm。以碎肥刀最优参数进行不同粒径肥块的破碎试验,试验结果表明,优化后碎肥刀具有较低的能耗和较高的碎肥质量,在2.4kg/min的作业效率下,平均能耗最大476.90 W,破碎后肥块粒径均小于20 mm,所设计的碎肥刀可用于有机肥的碎肥作业。     

有机肥部分替代化肥对土壤有机碳库和烤烟经济性状的影响

通过连续3年的田间定位施肥试验,研究减量化肥20%配施不同有机肥(精制有机肥和生物有机肥)对植烟土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)和碳库管理指数(CPMI)以及烤烟经济性状的影响。结果表明:1)在减量化肥20%条件下,配施生物有机肥处理(BIO)的烤烟产值、上等烟比例较当地常规施肥处理(CF)分别提高24.99%、27.27%,较配施精制有机肥处理(OF)分别提高18.68%、24.92%;2)与CF处理相比,OF处理的TOC、LOC和CPMI分别显著增加15.34%、25.06%、25.51%,BIO处理的TOC、LOC和CPMI分别提高20.00%、36.95%、41.75%;与OF处理相比,BIO处理的LOC和CPMI分别显著增加19.50%、12.94%;3)相关分析结果显示,土壤活性有机碳和碳库管理指数与烤烟产值、均价和上中等烟比例呈极显著或显著的正相关关系。可见,在当地土壤肥力条件下,减量化肥20%配施有机肥有利于植烟土壤有机碳的积累,提高土壤活性有机碳含量和碳库管理指数,改善土壤肥力,保障烤烟产量,改善烟叶品质,其中以配施生物有机肥的效果最好,是一种"减肥提质"的良好施肥措施。     

种下分层施用有机肥和化肥对花生产质量的影响

采用花生营养分层调控-起垄-播种一体机,通过研究花生种下分层施用有机肥与化肥对花生生长发育、养分积累、产量和品质、土壤理化性状的影响,旨在为砂姜黑土区夏花生微域土壤调理、高效施肥提供科学依据。结果表明,与有机肥和化肥撒施相比,种下施肥能改善花生农艺性状、提高经济性状,改善土壤理化性状,增加花生养分积累量,油酸含量平均增加1.94个百分点,产量平均增加554.0 kg/hm²,增产11.2%,其中,花生种下5和8 cm分层施用有机肥600 kg/hm²和化肥600 kg/hm²产量最高,为5759.4 kg/hm²。花生种下5和8 cm分层施用有机肥和化肥的产量比种下5 cm同层施用有机肥和化肥的产量平均增加175.7 kg/hm²,平均增产3.3%,油酸含量平均增加0.89个百分点。化肥减施25%时,花生种下施用有机肥和化肥比有机肥和化肥撒施产量平均增加258.1～419.4 kg/hm²,平均增产5.2%～8.5%,油酸含量平均增加0.75～1.71个百...     

湖南省商品有机肥料质量与重金属污染程度分析

通过检测湖南省2013～2017年的663个商品有机肥料样品,分析与研究湖南省有机肥料的质量和重金属含量状况。结果表明,663个样品的有机质质量分数、总养分、水分、酸碱度和重金属5项指标的总体合格率为75.9%,产品出现不合格指标的分布较为分散,导致不合格产品率较高,建议加强对商品有机肥料质量的监督管理。按照现行NY 525-2012有机肥料中重金属限量标准,663个样品中5种重金属As、Hg、Pb、Cd、Cr含量总体超标状况为CdPbAsCrHg,超标率较低,均在5.0%以内。663个有机肥样品质量受Cd、Pb和As污染的风险较大,相关生产企业及监管部门应加强对肥料中Cd、Pb、As的监测。663个有机肥样品中重金属的单因子污染指数和内梅罗综合污染指数P综均在安全级别范围。可见,所检测的663个商品有机肥样品中重金属污染程度发展趋势良好,可以在农业生产中安全使用。     

淀粉粘结剂在有机复混肥造粒中的应用

目前无机粘结剂在有机复混肥造粒生产中应用相当广泛,但其自身不可避免的缺点越来越限制它在有机复混肥中的应用。试验表明:天然玉米淀粉不适于直接作为有机复混肥造粒粘结剂,但将玉米淀粉进行改性后的液体粘结剂A和干粉粘结剂B作为有机复混肥造粒粘结剂,符合中国复混肥标准的要求,且优于国家标准;颗粒成粒率大于93%,其返料率低,用量不超过1%;颗粒的抗压碎力大于10N,且颗粒完好率为100%。将改性淀粉基粘结剂替代无机粘结剂凹凸棒,在有机复混肥造粒生产上完全可行,且可用作高浓度养分含量的有机复混肥造粒。