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基于环境安全阈值模型,建立化肥施用生态经济合理性评价方法,利用2002～2016年一带一路沿线中国、哈萨克斯坦和德国的农用化肥施用时间序列数据,对其化肥施用特点、环境安全阈值及施用生态经济合理性进行对比研究,为中国制定化肥施用政策和农业发展战略、加强国际合作提供参考。研究结果显示:①从2002年到2016年,中国化肥施用总量和施用强度一直增加至顶峰,近两年出现下降趋势;哈萨克斯坦则表现为快速大幅波动增长的变化,但消费总量和施用强度太小;德国的化肥施用总量和强度呈现总体平稳、微幅波动、稍有下降的趋势。15年来中哈德化肥施用强度分别从278.0、1.62、272.2 kg/hm2变为332.5、7.47、265.2 kg/hm2,分别增加了20%、360%、-2.6%;氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)比例分别从1∶0.42∶0.31、1∶0.85∶0.02、1∶0.18∶0.27调整到1∶0.51∶0.45、1∶0.36∶0.03、1∶0.14∶0.26。目前中国氮磷钾化肥施用结构比较合理,哈萨克斯坦比例严重失调,德国磷钾比例偏低。②近15年来中哈德氮磷钾总化肥施用环境安全阈值分别在227～272、96～120、323～373 kg/hm2范围变动;中国总化肥施用强度已经超过了环境安全阈值和作物需要水平,粮食产量较德国为低,总化肥施用为生态经济合理性2级水平,近些年略有改善,其中氮、磷、钾分别为3级(不合理)、2级(较合理)、1级(合理)水平;哈萨克斯坦施肥严重不足,粮食产量水平最低,氮、磷、钾施用均为生态经济合理性4级水平(很不合理);德国的总化肥施用为生态经济合理性2级水平,粮食产量最高,其氮肥施用适量,接近环境安全阈值,为生态经济合理性1级水平。总之,中国化肥减量增效势在必行,可借鉴德国的经验,大力发展生态农业,哈萨克斯坦则需增加施肥强度和改善施肥结构,中国与哈萨克斯坦加强农业国际合作有着广阔前景。 相似文献
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中国化肥施用强度及环境安全阈值时空变化 总被引：21，自引：6，他引：15
确定化肥投入强度环境安全阈值对于农业可持续发展和环境保护具有重要的意义。根据大田作物氮磷钾1:0.5:0.5(质量比,下同)的养分要求,建立氮磷钾化肥施用环境安全阈值模型,对中国化肥施用强度和环境安全阈值的时空变化及施肥合理性进行研究。结果表明:1)1980年以来中国化肥施用量迅速提高,化肥施用强度则以每年平均增长4.1%的速度上升。氮磷钾肥料比例从1980年的1:0.3:0.05,增加到2014年的1:0.5:0.43,逐渐趋于发达国家1:0.50:0.50的水平。氮磷钾肥料投入分别在1988年、2000年、2009年超过了环境安全阈值,之后差距越来越大;2)青海、西藏、甘肃、四川、贵州、江西和黑龙江属于低强度施肥区,重庆等为中强度施肥区,新疆等为高强度施肥区,海南、河南、北京、天津为超高强度施肥区;3)中国60%以上省份的化肥施用环境安全阈值在中阈值区范围变化;4)2014年中国化肥施用强度是环境安全阈值1.2倍,施用强度最高的陕西省是安全阈值的3倍,但是仍有不少省份施肥不足;氮肥、磷肥施用过量比较严重,钾肥施用不足较为普遍。各省份应根据具体情况采取不同的施肥策略,正确处理粮食安全与环境保护的关系。 相似文献
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四川省化肥面源污染环境风险评估及趋势模拟 总被引：1，自引：1，他引：1
系统评估农业化肥过量施用对生态环境的潜在风险危害,可为制定下一阶段农业面源污染防治工作提供决策参考。本文基于2000—2015年化肥施用量和耕地面积等数据,采用化肥施用环境风险评价模型,探讨了四川省化肥施用及环境风险的时空变化特征;通过设置延续现状和政策干预两种情景,模拟了四川省2016—2018年执行化肥施用零增长行动期间的化肥施用环境风险变化趋势。结果表明:四川省化肥施用总量在2000—2015年间整体呈增加态势,2015年四川省化肥施用强度为376.63 kg?hm~(-2),超过了中国生态市建设的化肥施用强度250 kg?hm~(-2)的生态标准。四川省2015年化肥施用的环境总风险指数为0.69,处于中等风险程度;氮、磷、钾肥施用的环境风险指数分别为0.69、0.72和0.46。钾肥施用的环境风险处于安全状态;氮肥和磷肥的环境风险区域集中在成都平原经济区、川南经济区和川东北经济区,呈现中等风险程度并有成片聚集特征。延续现状情景下,四川各地区化肥施用环境总风险指数处于0.48~0.69,存在不同程度增加。与延续现状情景相比,四川在完成化肥施用零增长行动的任务规划前提下,2016—2018年政策干预情景的化肥施用环境总风险呈现下降趋势。以关键时间点2018年来看,川东北经济区化肥施用环境总风险下降最明显,较2015年执行化肥零增长时下降4.24%。但四川省多数地区仍存在不同程度的化肥施用环境污染风险,当地生态环境具有明显压力。建议省级部门加强对成都平原经济区和川东北经济区的化肥面源污染监测,根据各地区差异特征制定不同施肥方案,协调粮食增产和生态保护间的关系。 相似文献
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以河北省山药主产区为调研对象,对山药施肥现状及存在问题进行了调研分析。结果表明:河北省山药平均产量水平为52.4 t/hm~2,高产农户所占比例为56.7%。总氮、磷、钾养分投入量分别为884、759和943 kg/hm~2,其中化肥氮、磷、钾养分投入量分别为560、630和720 kg/hm~2。根据养分分级等级进行评价,农户化肥氮、磷、钾投入过量比例分别为90.0%、98.3%和96.7%,不足比例分别为5.0%、0.0%和3.3%,合理比例仅为5.0%、1.7%和0.0%。因氮、磷、钾肥及有机肥的不合理施用导致的产量损失量,占最高产量的比例分别为2.63%、2.92%、4.34%和2.26%。 相似文献
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中国及欧美主要国家化肥施用强度与综合效率比较研究 总被引：1，自引：2，他引：1
提出化肥施用相对产出率和综合效率的计算模型,基于联合国粮农组织数据,对中国和7个欧美主要国家(英国、法国、德国、西班牙、意大利、美国和加拿大)的化肥施用强度和综合效率进行比较研究。结果表明:1961—2017年,中国化肥施用强度呈快速波动增长的趋势,从3.1 kg/hm~2增加到2014年的高峰值338.2 kg/hm~2后降低至315.1 kg/hm~2;欧洲5国化肥施用强度都呈现"上升—下降—上升—平稳"的波动变化,波动幅度按西班牙、意大利、法国、德国、英国依次增大,各国高峰值依次为169.0、235.0、438.3、503.4、594.9 kg/hm~2;美国和加拿大呈现小幅度波动上升的变化,高峰值分别约为213.7、140.1 kg/hm~2。8个国家的化肥施用强度趋于围绕国际公认的化肥安全施用上限225 kg/hm~2,约在120～350 kg/hm~2的范围内聚集和稳定。就化肥施用综合效率对比,西班牙基本上一直为最低水平;中国和加拿大由最高波动下降至法意德美英5国之下;该5国的综合效率2010年前皆呈增长趋势,此后则快速下降至平稳波动;2010年以来,综合效率的大小排序基本上是法国、意大利、德国、美国、英国、中国、西班牙、加拿大,综合效率平均值分别为0.88、0.85、0.81、0.71、0.67、0.57、0.54、0.49。法国是化肥施用强度中等、综合效率高、粮食产量高、施肥安全的国家,可为中国实现化肥施用负增长提供借鉴。 相似文献
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《土壤通报》2018,(5)
以洛川、礼泉县作为黄土高原新、老苹果产区的代表,调查了两县400余个果园化肥养分投入情况,测定了两县各15个成龄果园0~40 cm土壤养分状况,旨在比较新、老果区的养分管理现状和土壤养分状况,为苹果园的合理施肥提供科学指导。结果表明:黄土高原苹果产区果园氮、磷、钾肥过量投入现象较为普遍,礼泉果园氮(N)、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)化肥平均施用量依次为1115 kg hm~(-2)、656 kg hm~(-2)、968 kg hm~(-2),其中,氮、磷、钾肥投入过量比例依次高达95.3%、91.3%和100%;洛川果园氮、磷、钾化肥平均施用量依次为1208 kg hm~(-2)、828 kg hm~(-2)和1114 kg hm~(-2),其中,氮、磷、钾肥投入过量比例依次高达99.3%、98.7%和100%。两县果园土壤有效磷、钾养分过量问题较为普遍,其中,老果区礼泉县更为突出。因此,应适当控制氮、磷、钾投入,优化果园养分管理,减少不合理施肥可能带来的问题。 相似文献
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黄土高原黑垆土施肥的作物累积产量及土壤肥力贡献 总被引：6，自引：0，他引：6
施肥的作物产量和土壤肥力贡献是评价施肥是否科学的关键参数,为了给黄土高原黑垆土区施肥及农业可持续发展提供科学的决策依据,通过设置在黄土高原黑垆上的长期定位试验系统研究了不同施肥的作物产量和土壤肥力贡献。试验设不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷配施(NP)、秸秆与氮磷配施(SNP)、单施有机肥(M)和有机肥与氮磷配施(MNP)6个处理。结果表明,所有处理玉米和小麦累积产量与种植年限显著正相关。MNP、SNP、NP、M4处理玉米年均产量分别为8 856、7 089、7 226、7 043 kg·hm~(-2),小麦年均产量分别为4 916、3 747、4 132、3868kg·hm~(-2),均显著高于对照(CK)。SNP、M和MNP处理玉米和小麦产量与NP处理相近或高于NP处理。氮肥、磷肥的作物累积产量贡献量与种植年限分别呈二次凹函数和凸函数关系。氮磷配施(NP)、秸秆还田的作物累积产量贡献量则与种植年限显著正相关,其年均玉米产量贡献量分别为3408、2191kg·hm~(-2),小麦产量贡献量分别为429、206kg·hm~(-2)。长期施用有机肥及秸秆还田可显著增加土壤有机质和全氮含量。长期施磷肥土壤有效磷含量显著增加,而长期施用有机肥土壤有效磷和速效钾含量均显著增加。总体而言,黄土高原黑垆土区长期平衡施用化肥、施用有机肥、秸秆与化肥配合施用及有机肥与化肥配合施用均可增加作物产量,提升土壤肥力质量,适宜化肥施用量为N 90kg·hm~(-2)、P_2O_5 75 kg·hm~(-2),秸秆还田可隔年施磷。 相似文献
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山东省粮食作物的化肥施用状况分析 总被引：1，自引：0，他引：1
在农户抽样调查数据的基础上,分析了山东省粮食作物上施用化肥的状况。通过对山东省不同地区2003年施肥状况调查并结合统计资料分析表明,粮食作物上施肥占化肥总投入的比例逐年在下降,但单位面积化肥投入量却稳步提高。在氮肥的品种构成中,低浓度的碳酸氢铵提供了46.8%的施氮量,仍占有重要地位。山东省粮食作物单位面积化肥平均用量为251.1 kg/hm2,其中小麦平均施肥量最高,达到277.6 kg/hm2;另外就施氮量来说,玉米施氮量最高,平均用量为175.2 kg/hm2;小麦施磷量最高,平均用量为97.6 kg/hm2;薯类施钾量最高,平均用量为55.7 kg/hm2。从施肥的氮磷比例来看,小麦上施用化肥的氮磷比例为1∶0.7,高于推荐施肥比例,玉米上施用化肥的氮磷比例为1∶0.25,低于推荐施肥比例。 相似文献
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山东省化肥使用时空分异及潜在环境风险评价 总被引：4，自引：3，他引：4
为了更为系统地认识农田化肥过量使用对生态环境的潜在威胁机理,加强化肥使用风险管控,该研究以山东省为实证对象,对其化肥使用的时空分异和环境风险进行评价。通过综合考虑化肥使用的强度、效率、环境安全阈值、环境效应权数及作物复种指数等因素,构建了化肥使用面源污染环境风险评价指数模型。结果表明:山东省的化肥使用明显过量。634.1 kg/hm~2的化肥使用强度是中国生态县建设标准250kg/hm~2的2.5倍。化肥使用强度最高的枣庄市878.7 kg/hm~2,是最低的滨州市473.7 kg/hm~2的1.85倍,区域差异不太悬殊。2012年山东省化肥污染的环境风险指数是0.75,总体处于中度风险程度。但是,烟台市处于严重风险,潍坊、济宁和枣庄处于重度风险。同时山东省存在磷肥污染严重环境风险,氮月巴污染重度环境风险,钾肥污染中度环境风险。山东省过量的化肥使用不仅存在较为严重的环境污染风险,并对生态环境产生了不利影响。国家和地方应该尽快实行地区化肥使用总量控制和分区管控指导,确保农业健康可持续发展。 相似文献
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为促进盐碱耕地的快速改良和高效利用,研究了鲁西北内陆盐碱耕地在等氮量投入条件下施用有机物配施化肥对盐碱耕地的改良作用和效果,试验设置了对照(不施肥),单施化肥,牛粪与化肥配施,麦秸与化肥配施共4个处理,各施肥处理按等氮量投入。结果表明,每公顷施用牛粪75 m~3配施化肥、麦秸75 000 kg与化肥配施的改良作用明显优于单施化肥和对照处理。(1)耕层0～20 cm土壤有机质变化:施用牛粪加化肥处理由8.07 g/kg提高到11.18 g/kg,增加了3.11 g/kg;麦秸加化肥处理由8.26 g/kg提高到10.16 g/kg,增加了1.90 g/kg;而单施化肥处理由8.16 g/kg提高到8.52 g/kg,增加了0.36 g/kg,与不施肥(对照)无显著差异;(2)耕层EC值改变:施用牛粪加化肥处理由1.08 dS/m降低到0.43 dS/m,减少60.8%,盐渍化等级由中度改良为轻度;麦秸与化肥配施由1.05 dS/m降低到0.68 dS/m,减少35.5%,盐渍化等级由中度改良接近为轻度;单施化肥由1.07 dS/m降低到0.88dS/m,降幅为17.8%;盐渍化等级无明显变化;(3)土壤物理性状:牛粪与化肥配施和麦秸配施化肥处理的土壤总孔隙度分别增加38.5%和23.0%,土壤真菌、细菌和放线菌数量均有大幅度增加,土壤转化酶活性有显著提高;(4)作物产量大幅提高:冬小麦季,对照为738 kg/hm~2,单施化肥为3 832 kg/hm~2,牛粪配施化肥达到6 386kg/hm~2,麦秸配施化肥达到4 418 kg/hm~2,与单施化肥产量相比,牛粪与化肥配施增产65%,麦秸与化肥配施增产15%;夏玉米季,对照为1 528 kg/hm~2,单施化肥为4 263 kg/hm~2,牛粪配施化肥达到7 616 kg/hm~2,麦秸配施化肥达到6 352 kg/hm~2,与单施化肥产量相比,牛粪与化肥配施增产79%,麦秸与化肥配施增产49%。因此,盐碱地采取牛粪或麦秸与化肥配合施用,可增加土壤微生物数量,改善土壤结构,降低土壤盐分,大幅提高作物产量,是快速、绿色、高效改良盐碱地的有效措施。 相似文献
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大豆养分专家系统在我国大豆主产区的应用与评价 总被引：1，自引：1，他引：0
[目的]平衡施肥是实现作物高产高效的主要因素,而推荐施肥方法是实现作物平衡施肥的重要手段.本研究通过田间试验评价养分专家系统(Nutrient Expert,NE)推荐施肥在我国大豆上的应用效果.[方法]于2014-2015年在春大豆产区(东北三省)进行了21个田间试验,2017-2018年在夏大豆产区(安徽、江苏、河... 相似文献
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[目的]河南省是我国小麦种植大省,明确河南省不同区域小麦氮、磷、钾肥推荐用量,建立施肥配方图,对于当地小麦配方肥生产与合理施肥具有重要意义.[方法]河南省按照地理条件划分为平原适宜区、稻麦轮作区、南部盆地区、中部丘陵区、西部山地区5个区域.本研究共收集了2829组小麦田间试验和83.71万组土壤养分数据(1247组"3... 相似文献
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水、氮磷肥及其互作对小麦淀粉糊化特性的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
为了解豫西半干旱区不同水、肥条件对小麦淀粉品质的调控效应,于2009—2010年度和2010—2011年度在河南省洛阳市农业科学研究院以"洛旱2号"小麦为材料,采用防雨棚池栽种植方式,研究了不同灌水量、施氮量和施磷量及其互作对小麦淀粉糊化特性的影响。结果表明:施氮量和施磷量对小麦淀粉糊化特性均有显著影响(P≤0.05或P≤0.01);随施氮量的增加,淀粉各黏度参数呈增大趋势,施氮量为105 kg.hm 2时达最大值,之后增加施氮量各黏度参数又有所下降;黏度参数在施磷量为168 kg.hm 2时达最大值。在豫西半干旱生态条件下,灌水量对淀粉黏度参数影响不显著,但存在灌水量×施氮量的显著互作效应(P≤0.05或P≤0.01)。从不同水肥处理组合看,淀粉糊化特性以处理组合N105P168W217.5[施氮量105 kg(N).hm 2、施磷量168kg(P2O5).hm 2和全生育期灌水量217.5 mm]最优。相关分析表明,淀粉黏度参数与籽粒产量在2009—2010年度呈显著正相关,而在2010—2011年度相关不显著,说明产量与淀粉品质间存在着协同提高的可能性。 相似文献
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[目的]探究优化施肥条件下长江流域中稻施用氮、磷和钾肥的产量反应、增产效应和利用率特征,为该区域的肥料调控、解决施肥不合理等问题,及促进水稻的肥料高效利用和清洁生产提供科学依据.[方法]数据来源于国际植物营养研究所于2000—2017年在我国长江流域开展的水稻田间试验及在中国知网数据库通过字段或字段组合(水稻、水稻+产... 相似文献
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不同有机肥和氮磷组合对旱地小麦的增产机理研究 总被引：14，自引：1，他引：13
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基于农业面源污染控制的三峡库区种植业结构优化 总被引：6，自引：2，他引：4
基于农业经济效益最优和农业面源污染物减排的双重目标,运用线性规划模型,对三峡库区重庆段种植业结构和清洁农业生产进行了优化设计。通过对三峡库区重庆段种植业面源污染控制与种植业发展优化设计,得到三峡库区重庆段农作物净收益最大化的优化路径为:三峡库区重庆段粮食生产用地应保持约119.16×104 hm2,蔬菜用地保持约33.25×104 hm2,烟草、水果、茶用地应维持在17.05×104 hm2;在保证粮食生产稳定的前提下,应逐渐缩减玉米和大豆的种植面积,适当增加烟草、蔬菜、水果和茶的种植面积;在农作物生产过程中应大力推广清洁生产技术,扩大水稻、小麦、油料作物、玉米和大豆等种植的测土配方施肥面积,加强设施蔬菜生产基地建设,提倡蔬菜有机种植。通过这些措施,才能达到农业面源径流氮磷损失量减少30%的预期目标,才能实现农业面源污控制、农业经济转型和可持续发展。 相似文献
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崔振 《植物营养与肥料学报》2019,25(6):1002-1009
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吉林省玉米施肥效果与肥料利用效率现状研究 总被引：11，自引：2，他引：11