农业发展与面源污染治理双重目标下的化肥减量路径探析

化肥过量施用造成严重的农业面源污染和地力下降等问题,直接威胁农业可持续发展.从化肥施用对象、总量和增量的角度分析了我国化肥施用现状,探寻化肥施用量持续增长的原因,提出农业化肥减量的可行路径和支撑技术:根据现行化肥施用强度的主要贡献作物确定可行路径,重点发展经济有效、操作简易、环境友好、与化肥减量路径匹配的适用技术;推进农业化肥减量管理制度改革,要从完善顶层设计、加强政策创设、改善和推广节肥增效技术三方面进行.     

2008~2017年中国地级市化肥施用碳足迹的时空演变格局

本研究收集整理近10年来我国地市年鉴化肥施用数据,基于生命周期分析思想定量研究我国2008~2017年地市尺度的化肥施用碳足迹时空演变特征.结果表明：2008~2017年,我国化肥施用碳足迹以2013年为节点呈现"先增大后减少"的单峰变化,2015年我国氮、磷和钾肥施用总碳足迹负荷为1.97t CO₂eq/hm²,较发达国家平均水平高出50%以上;在化肥生产和施用的全生命周期阶段,生产和运输过程的温室气体排放占比较高（60%以上）;氮肥的施用贡献了约91%的总化肥施用碳足迹;超过3/4的地市化肥施用碳足迹负荷过高,主要位于我国三大粮食主产区（华北平原,东北平原和长江中下游平原）;2013年以后仍有33个地市的化肥施用碳足迹依然保持增长,这些地区主要位于新疆,云南和黑龙江等地.本研究揭示了近10年我国化肥施用碳足迹的变化过程,可为我国绿色农业发展和温室气体相关政策制定提供一定参考依据.     

基于农户经济和环境“双优”目标的粮食主产区化肥施用优化模拟分析——以邯郸地区小麦生产为例

我国目前面临着粮食供求紧平衡和化肥过量施用导致农业面源污染的严峻挑战。利用河北邯郸地区1026户小麦种植农户的调研数据,构建经济理性与环境可持续双目标下的农户化肥施用模型,并进行优化模拟分析,旨在探讨应该如何优化粮食主产区农户的化肥施用行为,以实现经济与环境的“双优”目标。结果表明：农户对化肥的认知和化肥价格是实现“双优”目标的关键因素。现阶段农户过高估计了化肥投入对粮食增产的效果,农户的预期化肥产出弹性显著高于化肥实际产出弹性,化肥使用效率偏低;当前粮食主产区化肥价格是模拟优化分析结果中最优化肥价格的一半左右,较低的化肥施用成本促使农户倾向高化肥投入以实现粮食增产。基于研究结果,提出了矫正农户施肥认知偏差、科学高效施肥和适当提高化肥价格水平、优化化肥使用结构等政策建议。     

不同种类有机肥施用对稻田CH4和N2O排放的综合影响

以麦茬稻田为对象,研究基肥施用不同有机肥对稻田CH4和N2O排放的综合影响.结果表明:有机肥施用对稻田CH4和N2O排放的季节变化模式无明显影响,但影响其排放量.与施用化肥(化肥处理)相比,施用菜饼+化肥(菜饼处理)促进CH4和N2O的排放,其季节排放总量分别增加了252%和22%;施用小麦秸秆+化肥(秸秆处理)和牛厩肥+化肥(牛厩肥处理)明显增加CH4排放,增加量分别为250%和45%,同时却减少N2O排放,分别减少18%和21%;施用猪厩肥+化肥(猪厩肥处理)降低CH4和N2O的排放,分别降低4%和18%.对CH4和N2O排放的综合温室效应分析表明,菜饼和秸秆处理的全球增温潜势(GWP)约为化肥处理的2.5倍,牛厩肥和化肥处理基本持平,但施用猪厩肥可减少10%～15%.各处理的GWP从高到低依次为菜饼、秸秆、牛厩肥、化肥和猪厩肥.单位产量的GWP以秸秆处理最高,菜饼次之,牛厩肥比化肥处理略高,猪厩肥处理最低.从本生长季来看,猪厩肥的施用对于实现环境效益与生产效益的协调发展具有一定作用.     

成都平原氮磷化肥施用强度空间分布及影响因素分析

掌握化肥施用强度的空间分布及影响因素,对施肥的精准管理和污染防控意义重大.以往研究多限于人为因素的探讨而缺乏自然地理因素对化肥施用强度空间分布的影响分析.基于成都平原23492个点位的化肥调研数据,结合地统计学方法和地理信息系统（GIS）技术,探究该区域2010~2015年均氮和磷化肥施用强度的空间分布特征及影响因素.结果表明：①研究区2010~2015年均氮和磷化肥施用强度总体处于120~360 kg·hm^-2和60~180 kg·hm^-2的中低风险强度.高风险强度主要分布在郫都、彭州、什邡、龙泉驿和金堂等粮（果）蔬种植区,相对低值区多分布在南部和东北部;②氮和磷化肥施用强度的块金系数为66.17%和41.60%,其空间分布受结构性和随机性因素共同作用决定,呈中等空间自相关性;③人为和自然因素均对氮和磷化肥施用强度的空间分布影响显著.种植作物类型（细分类）能独立解释12.90%和25.10%的施氮和施磷空间变异,是影响氮和磷施用强度空间分布的主控因子;成土母质的重要性仅次于种植作物类型,且对于施磷强度独立解释能力约是施氮强度的3.6倍.在种植作物类型起主要决定作用时,成土母质仍深刻制约和影响研究区氮和磷化肥施用强度的空间分布.因此,进行化肥施用管理和环境风险分析时需重点考虑种植作物类型和成土母质的综合作用,在磷肥施用方面更应关注成土母质的影响.     

不同种类有机肥施用对稻田CH4和N2O排放的综合影响

以麦茬稻田为对象,研究基肥施用不同有机肥对稻田CH₄和N₂O排放的综合影响.结果表明:有机肥施用对稻田CH₄和N₂O排放的季节变化模式无明显影响,但影响其排放量.与施用化肥(化肥处理)相比,施用菜饼+化肥(菜饼处理)促进CH₄和N₂O的排放,其季节排放总量分别增加了252%和22%;施用小麦秸秆+化肥(秸秆处理)和牛厩肥+化肥(牛厩肥处理)明显增加CH₄排放,增加量分别为250%和45%,同时却减少N₂O排放,分别减少18%和21%;施用猪厩肥+化肥(猪厩肥处理)降低CH₄和N₂O的排放,分别降低4%和18%.对CH4和N₂O排放的综合温室效应分析表明,菜饼和秸秆处理的全球增温潜势(GWP)约为化肥处理的2.5倍,牛厩肥和化肥处理基本持平,但施用猪厩肥可减少10%～15%.各处理的GWP从高到低依次为菜饼、秸秆、牛厩肥、化肥和猪厩肥.单位产量的GWP以秸秆处理最高,菜饼次之,牛厩肥比化肥处理略高,猪厩肥处理最低.从本生长季来看,猪厩肥的施用对于实现环境效益与生产效益的协调发展具有一定作用.     

农业施用化肥和农药的生态经济评价

通常认为农业施用化肥、农药是环境污染的重要来源之一。基于此观点，俄罗斯大幅度减少化肥和杀虫剂、植物激素、化学改土剂等的用量，但生态环境仍未改善、农产品和畜产品的质量并未提高。究其原因，既有对化肥和农药在环境中的危害估计过高，又有俄罗斯总的生态环境状况不佳等。化肥和农药确实常常给农产品质量、大气和水质带来很大的副作用，但是不能认为生态环境恶化都是化肥和农药所造成的。许多环境保护专家的实验证明污染环境的因素很多，施用化肥和农药只是其中的因素之一。只要严格遵守施用化肥和农药的操作规程，就可扬长避短、趋…     

土壤中发生的挥发性有机硫气体的研究

测定了张北、封丘、鹰潭、吴县、长沙、湛江等地旱地土壤和水稻土在室内培养情况下挥性有机硫气体的释放。结果表明，这些土壤中产生硫化氢、氧硫化碳、甲基硫醇、二甲基硫、二硫化碳和二甲基二硫等含硫气体。水稻土中产生的有机硫气体高于旱地土壤，同时施用有机肥和化肥后，土壤中发生的有机硫气体高于仅施用化肥，在厌氧条件下检测到的有机硫气体高旱地土壤、同时施用有机肥和化肥后，土壤中发赡有机硫气体高于仅施用化肥。在厌氧     

稻田不同种类有机肥施用对后季麦田N2O排放的影响

以稻麦轮作系统为对象,研究水稻生长季基肥施用不同有机物料对后季麦田N2O排放及年轮作系统CH4和N2O综合温室效应的影响.结果表明:与施用化肥(化肥处理)相比,施用菜饼加化肥(菜饼处理)对后季麦田N2O排放量无影响;施用小麦秸秆加化肥(小麦秸秆处理)导致后季麦田的N2O排放量减少15%;施用牛厩肥加化肥(牛厩肥处理)和猪厩肥加化肥(猪厩肥处理)分别增加29%和16%就稻麦年轮作生长季总体而言,菜饼、牛厩肥和猪厩肥处理稻麦生长季N2O排放总量较化肥处理分别增加6%、17%和7%,然而,小麦秸秆处理N2O排放总量减少16%.20a或500a时间尺度上各处理稻田CH4排放和该轮作周期水稻和小麦生长季N2O排放的总GWP值由大到小的顺序分别为:菜饼处理＞小麦秸秆处理＞牛厩肥处理＞猪厩肥处理＞化肥处理或菜饼处理＞牛厩肥处理＞猪厩肥处理＞小麦秸秆处理＞化肥处理.单位产量的GWP以作物残体处理最高,农家肥其次,化肥处理最低.因此,稻田基施不同种类有机物料都相应地增加稻麦轮作系统CH4和N2O排放的综合温室效应.     

化肥与农业污染

化肥的施用始于上个世纪末,但大量施用化肥才是1950年以后的事。1930年全世界化肥消费量为360万吨(N,P_2O_5,K_2O,下同),1950年就达到了1500万吨。到了七十年代,全世界的化肥消耗量接近1亿吨,1981年又达到了1.16亿吨。化肥的这种飞快发展给农产品的增长,开辟了光明的前景。几十年来,农业增产作用的52%归功于肥料。在过去的25年中,世界     

磨盘山水库周边化肥农药污染状况调查

通过对磨盘山水库周边化肥、农药污染状况的调查和监测得出,每年施用化肥将加快水库的富营养化进程,必须预防其潜在危害。     

类芬顿反应对长期施肥土壤中有机碳的影响

以吉林公主岭、江西进贤、湖南祁阳、辽宁沈阳农大等多地长期定位试验站的土壤为研究对象,结合原位微宇宙试验培养的土壤,探索类芬顿反应对长期施肥土壤中有机碳的影响.结果表明,长期施用化肥的土壤中自由基含量均显著低于长期施用有机肥的土壤.通过纳米粒子探针(NanoSIMS)发现,施用化肥的土壤中56Fe16O-的离子强度强于施...     

化肥有机肥补贴政策演变过程及配套技术初探

正化肥过量施用带来的农业面源污染问题,越来越受到关注。发达国家是农业现代化、集约化较早的国家,化肥等各类农用化学品的持续高投入引发的农业面源污染问题也出现较早。自20世纪80年代末开始,欧美等发达国家就开始重视化肥施用及其引起的农业面源污染的研究和治理,在化肥减量使用的法律法规政策与技术方面积累了大量的经验。中国自20世纪70年代以来,化肥得到了大规模应用。《中国统计年鉴2017》显示,1978—2005     

蔬菜中硝酸盐积累与氮肥施用的关系

本文探讨了不同氮素化肥施用量,混合施用及与微肥配合施用,蔬菜中硝酸盐积累的情况,初步提出了生产优质(低硝酸盐含量)蔬菜的合理施用氮肥的方法。为控制硝酸盐进入人体,提出了一些合理的建议。     

从化肥农药的施用情况看发展生态农业之必要

解放前,我国的农业长期停留在以自给自足经济为基础的传统农业上。解放后,随着科技的进步,许多先进技术应用于农业生产,如化肥、农药的普遍施用便是一例。这确实使我国的农业生产有了很大发展。但在发展之中也存在隐患,现就化肥农药的施用     

稻田不同种类有机肥施用对后季麦田N2O排放的影响

以稻麦轮作系统为对象,研究水稻生长季基肥施用不同有机物料对后季麦田N₂O排放及年轮作系统CH₄和N₂O综合温室效应的影响.结果表明:与施用化肥(化肥处理)相比,施用菜饼加化肥(菜饼处理)对后季麦田N₂O排放量无影响;施用小麦秸秆加化肥(小麦秸秆处理)导致后季麦田的N₂O排放量减少15%;施用牛厩肥加化肥(牛厩肥处理)和猪厩肥加化肥(猪厩肥处理)分别增加29%和16%.就稻麦年轮作生长季总体而言,菜饼、牛厩肥和猪厩肥处理稻麦生长季N₂O排放总量较化肥处理分别增加6%、17%和7%,然而,小麦秸秆处理N₂O排放总量减少16%.20a或500a时间尺度上各处理稻田CH₄排放和该轮作周期水稻和小麦生长季N₂O排放的总GWP值由大到小的顺序分别为:菜饼处理>小麦秸秆处理>牛厩肥处理>猪厩肥处理>化肥处理或菜饼处理>牛厩肥处理>猪厩肥处理>小麦秸秆处理>化肥处理.单位产量的GWP以作物残体处理最高,农家肥其次,化肥处理最低.因此,稻田基施不同种类有机物料都相应地增加稻麦轮作系统CH₄和N₂O排放的综合温室效应.     

山西矿区矸石山复垦种植施肥策略

围绕煤矸石缺乏有机活性物质及有效养分的问题，在矸石山复垦种植时，对施肥作了试验研究。结果表明，煤矸石风化物由于吸附性能低，保肥性差，所以施用化肥时一次用量不宜过大。并从降低复垦的投资与难度以及尽快建立一个可自我维持生长的植被出发，提出了矸石山复垦种植时化肥与污泥配合施用的施肥策略，并对污泥的施用效果做了研究。     

滇池流域典型小流域农业种植情况调查

采用资料收集、GPS定位、实地踏勘及走访式问卷调查方式,对滇池流域典型小流域柴河流域、牧羊河流域、宝象河流域的农业种植基本情况进行抽样调查,调查结果显示小流域上游到下游,农民人均耕地面积不断减少,复种指数和大棚种植比例逐渐增加;柴河流域的化肥施用强度上游高下游低,宝象河和牧羊河流域的化肥施用强度上游低、下游高。     

通过农产品质量认证的合作社影响农业化肥用量的理论机制与实证分析

化肥减量施用是实现中国农产品质量安全与农业绿色高质量发展的重要举措之一,而小规模分散化的经营格局不利于化肥减量技术的推广使用。农民合作社是弥补小规模经营不足与实施农产品质量认证的重要制度安排,其能否以及如何促进农业化肥减量是当前亟待回答的重大现实问题。本文阐明了通过农产品质量认证的合作社对农业化肥用量的影响及作用机制,并基于2007—2018年中国30个省级（市、自治区）面板数据展开实证分析。研究结果表明：通过农产品质量认证的合作社存在显著的化肥减施效应,其主要通过质量溢价、组织规范、组织支持传导路径实现农业化肥减量。从区域差异看,在化肥用量处于高分位点的省份,通过农产品质量认证的合作社表现出更为显著的化肥减施效应;从农作物差异看,通过农产品质量认证的合作社对农业化肥减量施用的贡献主要来自水稻、小麦、玉米三大粮食作物,以及棉花、甘蔗、苹果、柑子四类经济作物的化肥减施效应。     

广州地区用蘑菇底肥控制稻田甲烷排放

采用华南地区常用施肥方式,即有机肥加化肥,在广州地区设计2种施肥方式:①猪粪加化肥,②蘑菇肥加化肥,在肥效和灌溉条件基本相同情况下,监测晚稻田甲烷排放通量。实验证明,在产量基本相同下,广州地区晚稻施用蘑菇底肥比猪粪底肥可大大地降低甲烷的排放。