中国养分资源可持续利用现状与对策
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农业可持续发展中的土壤肥料问题及应对措施土壤是农业生产过程中最基本、最关键的资源之一,它的肥力决定了作物的产量和品质。
但是,随着全球人口不断增长,农业生产规模不断扩大,土地与水资源的不断利用,能源的不断消耗以及化学农药和化肥的大规模使用,导致土地退化、环境污染加剧,土壤肥料问题越来越成为人们关注的焦点。
因此,在农业可持续发展中,如何合理利用土壤肥料,保护土壤资源,成为当前亟需解决的难题。
一、土壤肥料问题分析(一)化肥使用不当化肥作为现代农业生产的重要支持,对于提高农作物的产量、改善土壤肥力,发挥了重要作用。
但是,在现实的农业生产中,不合理化肥使用却成为农业可持续发展的主要障碍。
1.化肥过多使用。
由于过度追肥的风气盛行,导致了化肥浪费,浪费资源的同时,也造成了环境的污染,土壤被过量的钾、氮等元素所占据而过度肥沃,作物对营养物质吸收会受限,还会影响作物的品质,长期不能保证土地的健康生产。
2.化肥过少使用。
过少的化肥使用不能满足作物的养分需求和产量的要求。
这可能导致土壤养分逐渐耗尽,作物生长受限制,产量降低。
(二)生物质肥料利用不足生物质肥料,是由生物体废弃物、残留物、排泄物等转化而成的有机肥料,它既能为土壤提供养分,又能起到改善土壤结构、促进微生物菌群生长等作用。
然而,在使用生物质肥料上,出现诸多问题:1.缺乏清晰的定价,生物质肥料在生产和销售中的定价不规范,导致不正当竞争,不规范销售的现象。
2.生产方面。
生物质肥料的生产过程中存在着环保问题和技术问题。
环保问题影响生产和销售的合法性,技术问题则影响了生产和销售的效果。
3.使用前的认知缺陷。
许多农民在使用生物质肥料时会出现浪费甚至不使用,这与许多农民对于生物质肥料认知不足,无法了解生物质肥料与化肥之间的差别和用途有关。
二、应对措施1.合理用肥,保证农作物的养分需要。
根据不同的农作物种植,来确定施肥的类型、时间与方法。
根据土壤的肥力水平、所种植农作物对养分的需求量,量化施肥,避免过量分类对土壤的污染和环境的危害。
土壤肥料利用中存在的问题及对策土壤肥料是农业生产中不可或缺的重要因素,它对于作物的生长发育、产量和质量等都有着不可替代的作用。
在土壤肥料的使用过程中也存在一些问题,比如肥料利用率低、土壤污染、造成养分流失等。
我们需要采取一些对策来解决这些问题,保障农业生产的可持续发展。
一、问题:肥料利用率低在现实的农业生产中,存在着许多关于施肥的误区和不合理的施肥方式,导致了肥料的利用率极低。
农民在施肥时往往盲目追求速效肥料,而忽视了有机肥料的重要性;或者是过量施肥导致了养分的积累和浪费。
这些问题都导致了土壤养分的浪费,影响了作物的生长和农业生产的效益。
对策:1. 合理施肥。
农民需要根据土壤的养分情况和作物需要,科学合理地施用肥料,尽量避免过量施肥和单一追求速效肥料的情况。
2. 注重有机肥料。
有机肥料不仅可以提供养分,还可以改善土壤结构,增加土壤有机质含量,提高土壤保水保肥能力,降低土壤的侵蚀和硬化程度,有利于水土保持和作物生长,因此应该注重有机肥料的利用。
二、问题:土壤污染随着农业生产的发展和肥料使用量的增加,农田土壤也面临着严重的污染问题。
化学肥料和农药的过度使用导致了土壤中残留有害物质的增加,使得土壤的肥力下降、土壤微生物数量减少,影响了土壤生态系统的平衡。
对策:1. 减少化学肥料使用。
降低化肥的使用量,采用有机肥料和微生物肥料来替代化学肥料,可以减少对土壤环境的污染。
2. 合理使用农药。
在使用农药时应该遵循合理用药原则,防治为主,减少农药对土壤的副作用,保护土壤生态环境的平衡。
三、问题:养分流失养分的流失对于土壤肥料的利用造成了很大的浪费,比如施用的氮、磷、钾等元素流失到了土壤深层或者直接流失到了地表水体中,从而导致了养分的失控和浪费。
对策:1. 采用合理施肥技术。
比如滴灌、喷灌等技术可以降低施肥时的养分流失风险,提高土壤养分的利用率。
2. 加强水土保持工作。
开展梯田、水库、塘坝等水土保持工程建设,减少土壤侵蚀,预防养分流失,保护土壤肥力。
中国农业肥料利用现状、问题及对策【摘要】:基于我国肥料利用现状,对我国肥料使用中的问题进行了分析,提出了发展肥料的对策。
【关键词】:利用现状控释肥料有机肥料肥料利用率农业可持续发展化肥农产品品质农业生产施肥体系肥料资源我国是一个农业大国,肥料在我国粮食生产中占有非常重要的地位,是农民生产性投资中最大的物资性投资。
然而,由于使用过程中存在一些不合理的因素,导致肥料的生产性能没有得到有效地发挥,使得土壤肥力下降,肥料利用率降低,生态环境遭到破坏。
目前中国的科学施肥水平整体还不高,部分地区仍然存在盲目施肥现象,肥料资源浪费严重,农业生产成本增加,效益降低,导致农产品品质下降,污染生态环境,加速土壤质量衰退,直接影响粮食持续增产、农业提质增效、农民节本增收和农产品质量安全。
因此,加快建立具有中国特色的科学施肥体系,提高肥料资源的利用率,是中国农业可持续发展的关键举措之一,也是构建节约型社会的具体体现。
为此,本文针对我国肥料利用现状和存在的问题,提出了相应的对策。
一、肥料在农业发展中的重要地位著名的育种学家,为“绿色革命”做出卓越贡献的诺贝尔奖金获得者NormanE.Borlaug于1994年在全面分析了20世纪以来农业生产发展的各相关因素之后断言:“20世纪全世界作物产量增加的一半是来自化肥的施用”。
据联合国粮农组织(FAO)的资料,化肥对粮食生产的贡献率占40%左右。
根据全国化肥试验网的大量试验结果,施用化肥,可提高水稻、玉米、棉花单产40%~50%,提高小麦、油菜等越冬作物单产50%~60%,提高大豆单产近20%。
据推算在粮食总产中有35%~45%是施用化肥的作用。
1995-2004年,近10年来中国化肥用量增加很快,化肥用量由3 595万t(纯养分,下同)发展到4 636.8万t,增加了1 041.8万t,即增加了22.5%;但是,粮食产量由46 500万t只增加到46 974.2万t,增加了474.2万t,即增加了1.0%。
我国农业可持续发展的问题与对策农业可持续发展一直是各国政府和国际组织关注的问题,也是实现绿色发展的关键内容之一。
我国作为世界上人口最多的大国,农业可持续发展问题具有特殊的重要性。
本文将从农业可持续发展的概念出发,分析我国农业面临的挑战,提出对策。
一、农业可持续发展的概念农业可持续发展是指在满足当前农业生产和经济发展的同时,保护环境、维护生态平衡、维持资源可持续利用和社会可持续发展的一种可持续方式。
这种方式强调的是在农业发展过程中,应考虑生态环境、经济社会和资源等因素之间的平衡和协调。
它不仅强调生态环境保护,还强调将经济增长与环境保护相结合。
二、我国农业面临的挑战1.土地荒漠化和土壤污染中国是世界上耕地面积最大的国家,但土地的森林和湿地面积却相对较少。
土地荒漠化、土壤污染和水土流失等问题严重威胁着农业的可持续发展。
2.需求结构和生产结构失衡我国农业发展大量依赖人力和化肥等投入,使得产能提高,但农产品质量并未跟上。
农产品质量下降,农产品价格下跌,削弱了农业可持续发展的动力。
3.农业资源的局限性我国农业资源的存量和品质都受到一定限制。
耕地质量下降,资源与环境成本的增加,都给农业产业发展带来了较大的压力。
三、实现农业可持续发展的对策1.加强土地、水和物质循环利用的措施在法规和政策的引导下,农业要加强农村生态环境建设,创新农业种植技术和研究,增强土地的水保、肥保、生态保等功能。
2.挖掘潜力,提高农业的发展质量和效益对现有农业资源的有效利用和优化资本配置,才能推进农业可持续发展。
政府应加强科学的农业发展规划,通过行政管理手段统筹农业发展和自然资源的管理;以及创新财政、税收等产业扶持手段,吸引私人项目资本投入。
3.提高农业生产和质量提高农业产品质量是实现农业可持续发展的重要目标。
国家应加强农产品质量法律制度和标准,加强对农业技术的引导和培训,提高农业生产和经营的质量和效益。
四、总结实现农业的可持续发展,需要合理的生态环境保护和资源利用,需要完整的农业产业链和规定和科技的支持。
畜牧业饲料资源的多元化与可持续利用策略目录一、前言 (2)二、非传统饲料资源的开发与利用 (3)三、精准饲养管理与饲料转化率提升 (6)四、饲料生产过程中的节能减排技术 (9)五、饲料供应链的绿色化与可追溯性 (11)六、报告总结 (14)一、前言声明:本文内容来源于公开渠道或根据行业大模型生成,对文中内容的准确性不作任何保证。
本文内容仅供参考,不构成相关领域的建议和依据。
气候变化导致了饲料作物的减产和草场退化,饲料短缺已成为畜牧业发展的瓶颈。
一些地区由于气候变化导致的干旱和洪涝等极端天气事件,使得饲料作物的生长环境恶化,产量大幅下降。
为了推动畜牧业的可持续发展,需要采取一系列措施。
这包括加强科技创新和人才培养,提高畜牧业生产效率和产品质量;加强政策引导和监管力度,推动畜牧业转型升级和绿色发展;加强国际合作与交流,共同应对气候变化等全球性挑战;同时还需要加强消费者教育和市场引导,提高公众对绿色健康畜产品的认知和接受度等。
气候变化导致畜牧业生产成本不断上升。
为了应对极端天气和饲料短缺等挑战,畜牧场需要采取一系列措施,如建设更坚固的畜舍、购买更昂贵的饲料、采用控制温度的技术等,这些都会增加生产成本,降低畜牧业的盈利能力。
全球气温的持续上升导致了极端天气事件的频率和强度不断增加,其中干旱和洪涝是最具代表性的两种极端天气。
干旱使得草原和牧场的水源枯竭,导致牲畜缺乏饮水和食物,影响其生长和繁殖。
而洪涝则会造成畜禽生长环境的恶化,甚至直接导致畜禽死亡。
这些极端天气事件对畜牧业的生产和饲养环境带来了巨大的挑战。
畜牧业是温室气体排放的主要来源之一,尤其是甲烷和二氧化碳的排放对气候变化产生了显著的影响。
反刍动物如牛、羊等在消化过程中会产生大量的甲烷,而畜牧业生产过程中使用的化肥和农药等也会释放二氧化碳等温室气体。
这些温室气体的排放加剧了全球气候变暖的趋势。
二、非传统饲料资源的开发与利用(一)非传统饲料资源的种类与来源非传统饲料资源是指那些在传统畜牧业中不常使用的饲料原料,或者是尚未被充分利用的饲料来源。
农业可持续发展中土壤肥料利用存在的问题与对策随着农业的不断发展和人口的不断增长,土地资源的利用已经成为一个重大的挑战。
为了确保农业的可持续发展,农民和政府必须注意土壤肥料的利用问题。
虽然肥料对农业发展至关重要,但它也带来了许多问题。
本文将讨论农业可持续发展中土壤肥料利用存在的问题以及相应的对策。
问题一:大量使用化肥,导致土壤污染随着农业生产规模的不断扩大和生产效率的提高,农民和政府都使用了大量的化肥来提高农作物的产量。
然而,化肥的持续使用会导致土壤的污染。
化肥中的氮、磷等元素会在土壤中积累,导致土壤酸化和无机物质的积累。
对策一:混合使用有机肥料为了减少对化肥的依赖,并减少化肥对土壤的污染,可以采用混合使用有机肥料的方法。
有机肥料包括动物粪便、树叶和厨余垃圾等可生物降解材料。
这些有机物质可以改善土壤结构,增加土壤有机物质含量,促进土壤微生物的繁殖和植物根系的发育。
这样可以减轻大量使用化肥带来的污染问题。
问题二:肥料浪费在农业生产中,部分农民习惯于过量使用化肥,导致肥料浪费。
大量使用化肥不仅会增加农业成本,还会增加化肥的环境风险。
对策二:采用精细施肥技术精细施肥技术是一种依据农田的实际情况,结合化肥的种类、作物的需求和土壤的性质,来确定施肥量和施肥时间的技术。
这种方法可以减少肥料浪费,最大限度地发挥化肥的效益。
问题三:土地退化长期使用化肥会使土壤中的养分流失,加速土地的退化过程。
这种情况对于农民来说是一个严重的问题,因为它会影响他们的农业收益。
对策三:采用轮作种植和绿肥种植轮作种植是指在不同的季节种植不同的作物,以充分利用土地和减少土地萎缩的现象。
轮作种植可以加强土壤的密度、改善土壤质量、增加土壤中的养分,并最终增加作物产量。
绿肥种植也是一种有效的处理土地退化问题的方法,它可以保持土壤水分和养分,提高土壤的有机质含量,防止土壤侵蚀。
结论:需要采取综合的方法来解决农业可持续发展中土壤肥料利用的问题。
纯粹依赖化肥是不可持续的,必须采取混合使用有机肥料的方法,使用精细施肥技术,采用轮作种植和绿肥种植等方式,以确保农业的可持续发展。
我国农业资源利用的现状与对策探讨农业作为我国国民经济的重要组成部分,其资源利用状况直接关系到国家粮食安全、经济发展和社会稳定。
随着城市化进程的加快和环境污染的加剧,我国农业资源的利用面临着诸多挑战。
对于我国农业资源的合理利用,提出对策是至关重要的。
就目前我国农业资源利用的现状而言,存在着以下几个方面的问题:一是土地资源的过度开发利用;二是水资源的浪费和污染;三是化肥农药的过度使用;四是农产品加工和流通环节的浪费。
这些问题不仅影响了我国农业生产的可持续发展,而且也对环境造成了严重的破坏。
针对这些问题,我们需要对我国农业资源利用提出相应的对策。
在土地资源利用方面,应加强土地利用总体规划,科学制定土地利用政策,合理安排耕地、林地和草地的比例,保护好耕地资源,避免过度开发造成的土地沙化和土地资源丧失。
加大对土地资源的整治力度,促进土地资源的合理利用。
在水资源的利用方面,应加强对水资源的管理和保护工作,加强水资源的循环利用,提高水资源利用的效率,减少水资源的浪费和污染。
加大水资源的节约利用技术研发,推广水资源节约利用的农业生产方式,降低农业生产对水资源的需求。
在化肥农药的使用方面,应加强对农业生产中化肥农药的管理和监督,控制化肥农药的使用量,减少对环境和人体健康的影响。
加大对有机肥、生物肥、绿色肥料等替代品的研发和推广力度,促进绿色农业生产方式的普及和应用。
在农产品加工和流通环节的利用方面,我们应加强对农产品加工和流通环节的管理和规范,减少农产品的浪费和损耗,提高农产品加工和流通的效率和质量。
建立健全农产品加工和流通的标准体系,提高农产品加工和流通的科技含量,提高产品附加值和市场竞争力,促进农业资源的优化利用。
我国农业资源的现状虽然面临诸多挑战,但只要我们充分认识到问题的严重性,采取切实有效的措施,相信我国农业资源的利用必将实现可持续发展,为我国农业的发展和国家粮食安全作出更大的贡献。
希望相关部门加大对农业资源利用的研究,制定更加科学的管理政策,推动我国农业资源的可持续利用和发展。
我国农业资源利用的现状与对策探讨1. 引言1.1 背景介绍中国是一个农业大国,农业资源是我国重要的生产要素之一。
在过去的几十年里,中国农业取得了巨大的发展成就,但同时也面临着诸多挑战。
随着人口增长和城市化的加速推进,我国农业资源利用面临着新的压力和挑战。
我国农业资源利用过程中仍然存在着浪费严重、利用效率低下、农业科技水平不高等问题,这些问题已经成为制约我国农业可持续发展的重要障碍。
如何提高我国农业资源利用效率,推动农业科技创新,加强政策支持,推动农业产业结构调整,已成为当前我国农业发展的紧迫课题。
在这样的背景下,探讨我国农业资源利用现状并提出有效对策,对于实现农业可持续发展具有重要意义。
1.2 问题意识当前我国农业资源利用存在着诸多问题,主要体现在以下几个方面:首先,我国农业生产中存在很多资源浪费现象,例如农田肥力逐渐下降、农药农药残留超标等问题,导致资源利用效率较低。
其次,农业生产中存在技术水平不高、传统种植方式过于单一等问题,未能充分发挥现代科技的优势,造成了资源的浪费。
再者,农业政策支持不足,缺乏对农业发展的有效引导和支持,使得农业资源利用面临一定的困难。
最后,农业产业结构亟需调整,当前农业产业结构较为落后,农产品质量不高、附加值不足,使得农业资源利用面临的挑战更加严峻。
综上所述,我国农业资源利用问题十分突出,亟需制定有效的对策来解决。
2. 正文2.1 我国农业资源利用现状分析我国农业资源利用存在着一些问题和挑战。
首先,我国农业资源利用效率较低,农业生产中存在着资源浪费和低效利用的现象。
其次,农业科技水平相对落后,缺乏创新动力,导致农业资源利用效率低下。
再者,政府在农业领域的支持力度不够,缺乏有力的政策支持,制约了农业资源的充分利用。
此外,农业产业结构相对单一,缺乏差异化和高附加值产品的生产,限制了农业资源的综合利用。
在面对这些问题的同时,我们也要看到我国农业资源利用的一些积极变化和发展动态。
土地资源的可持续利用问题与与对策土地资源可持续利用的问题分析与对策研究引言土地是人类赖以生存和发展的基础。
土地资源是人类最基本的生产和生活资料, 是一定区域空间内的气候、地貌、岩石、水文、土壤和动植物等自然要素与人类过去和现在的劳动成果相结合的一个自然生态—经济综合体,具有自然、经济和社会属性。
合理的开发利用土地资源,对于我国经济的发展,可持续发展战略的实施起着至关重要的作用。
目前,我国人口众多,人均土地占有量低,人地矛盾突出。
另外,对土地资源的不合理开发利用,造成了土地的退化、水土流失、土地的闭置等问题。
这不仅不利于土地功能的有效发挥,而且易破坏土地这个人类生存发展的支撑系统,在一定程度上威胁着我国的可持续发展。
1.土地资源的可持续利用的研究进展1992年联合国召开世界环发大会之后, 可持续发展已成为世界各国共同的议题。
世界各国达成共识,分别根据各自特点制定了相应的社会经济可持续发展战略。
在生态环境质量日趋恶化的今天, 资源的持续开发与利用受到国际社会的普遍重视, 其中尤其突出的是土地资源的持续开发与利用问题。
土地资源持续利用是人口、环境与社会经济协调发展的前提和条件。
土地利用是指人类通过一定的行为,以土地为劳动对象(或手段),利用土地的特性来满足其自身需要的过程。
人类利用土地来满足自身需要,一方面是指利用土地, 创造物质财富, 以满足人类生产和生活的需要; 另一方面是指改善生态环境, 以满足人类生存的需要。
故土地资源的合理利用包含了土地开发、利用、整治和保护的四方面深刻内涵。
利用是最终目的, 开发是利用的基础, 整治是利用的措施,保护是利用的战略。
土地可持续利用思想是在1990年的首次国际土地可持续利用系统研讨会上得到正式确认的, 其后又分别在1991年的“发展中国家可持续土地管理评价”和1993年的“21世纪可持续土地管理”两次国际学术讨论会上进行了讨论。
土地可持续利用指土地资源代际分配合理, 部门配置得当,经济、社会和生态综合效益最佳的利用方式, 就是实现土地生产力的持续增长和稳定性, 保证土地资源潜力, 防止土地退化, 并具有良好的经济效益和社会效益, 即达到生态合理性、经济有效性和社会可承受性。
中国养分资源可持续利用现状与对策张福锁1,王激清1,张卫峰1,马文奇21中国农业大学资源与环境学院2河北农业大学资源与环境学院摘要:本文通过对三种不同的肥料利用效率评价指标的分析,包括肥料偏生产利用率(PFP),肥料农学利用率(AE)和肥料回收利用率(RE),揭示了中国养分资源利用效率较低的现状,并阐明了其主要原因。
以华北平原主要粮食作物冬小麦和夏玉米为例,提出了优化养分管理的思路和技术途径,重点指出重视环境养分供应的变化,降低化肥投入和持续提高粮食产量是提高养分资源利用效率的关键,而以测土施肥为重要技术的养分资源综合管理理论和技术将逐渐走向成熟,并将成为中国养分资源利用效率和作物产量协同提高的支撑技术。
几年来的大量田间试验和示范结果说明,提高我国养分资源利用效率目标的协调潜力非常大,通过推广养分资源综合管理技术能够实现粮食增产、资源高效和环境友好的双赢。
1. 我国肥料利用率持续降低我国肥料消费量日益增长、而粮食产量却徘徊不前,资料浪费和环境污染问题日益突出。
全面审视肥料投入和粮食生产现状,探讨改善和提高肥料利用率的相关措施已成为关乎资源、环境和粮食安全的重要课题。
肥料利用率是反映肥料投入与作物生长关系的重要指标,通常有几种不同的表示方法,其中PFP是一个易于评价和指导农户施肥的重要指标,表达式为PFP=Y/F,Y为某一特定作物的单产(kg/ha),F为施肥量(kg/ha)。
对比中国、法国和美国粮食作物上的PFP可以发现,中国的肥料效率(PFP)远低于法国,也低于美国,目前中国每施入1公斤化肥只能平均生产17.2公斤的粮食,而美国和法国可以达到22.4和69.2公斤。
其原因是中国的施肥量高,而粮食作物的产量却低于这两个国家,其中法国的粮食单产可以达到13881 kg/ha,约为中国的3倍多。
从历史变化角度来看,我国化肥利用率曾经相当高,1980年氮肥在粮食作物上的利用率达到125以上,但是随着施肥量增加,化肥的效率逐年下降。
化肥对粮食增产的贡献是否也在下降?通过研究发现,由于环境养分(主要是来自土壤和大气沉降的养分)向农田回流已经显著增加,如大气的干湿沉降在华北平原带来了约60-80 kg N ha-1 yr-1,四川盆地为45-60 kg N ha-1 yr-1,而土壤提供的养分(主要包括N的矿化和土壤残余的氮)其中华北平原达到83-124 kg N ha-1 yr-1,在四川盆地为105-133 kg N ha-1 yr-1。
相比而言,过去中国土壤和环境提供的养分却不超过40 kg N ha-1 yr-1,所以目前土壤和环境提供的养分是植物营养不可忽视的重要组成分,如果不被作物吸收利用就会对生态环境造成威胁,应予以特别关注。
中国农业大学植物营养系从1999年至2004年在北京东北旺进行了长期定位试验,结果显示冬小麦和夏玉米轮作体系中的施氮量从300 kg/ha下调到55-122 kg/ha时不仅产量不降,而且可以大幅度提高化肥利用率,2003年试验中每公斤化肥生产粮食达120多公斤。
同期在山东、河北、河南等地开展了一系列类似试验,证明养分资源综合利用技术在提高粮食产量的同时大幅度提高化肥利用率。
AE为肥料的农学利用率,即每公斤化肥可增产的粮食数量。
表达式为AE=(Y–Y0)/F,Y和Y0分别为施肥和不施肥条件下的作物单产(kg/ha),F为化肥施用量(kg/ha)。
对于AE 的研究,我国自施用化肥以来,共进行过三次全国规模的化肥肥效试验。
第一次在1936~1940年,由前中央农业实验所组织进行,第二次和第三次分别于1958~1962年和1981~1983年由全国化肥试验网组织实施,三次全国规模的化肥肥效试验每次间隔约20年。
1958~1962年的肥效试验是在全国28个省市157个试验点多种作物上进行的,结果表明,氮肥在所有作物上都有显著的增产效果,其中每kg氮在三大粮食作物上增产范围为10~30 kg,磷的增产效果也较好,每kg磷可增产5~12 kg,钾肥增产效果较小,在小麦上几乎没有任何增产效果。
1981~1983年的在全国29个省(市、区)6000个田间试验结果再次证实,我国三大粮食作物的施肥肥效仍然是氮肥大于磷肥,而磷肥大于钾肥,这个总的趋势没有改变,对于三大粮食作物,每kg养分增产数量,N 9~13 kg,P2O5 5~10 kg, K2O 2~5 kg。
进入20世纪90年代后,由于化肥平均施用量的提高和肥效报酬递减等原因,钾素养分的增产效果有所提高,氮、磷养分的增产效果有所降低,从我们总结1997-2003年施肥试验中氮磷钾肥效的情况仍可以得到这样的结果:氮肥的肥效依然是高于磷肥,磷肥肥效高于钾肥。
RE为肥料回收利用率,表示施用的肥料能够被作物利用的比例。
表达式为RE=(U – U0)/F,U为某一特定的施肥量下作物地上部收获期总吸收养分量(kg/ha),U0为没有施肥时作物收获期地上部总吸收养分量(kg/ha),F为化肥施用量(kg/ha)。
朱兆良于1992年指出我国氮肥的回收利用率为28%-41%,在1998年指出我国氮肥、磷肥和钾肥的回收利用率分别为30%-35%,15%-20%,35%-50%。
根据我们近期总结部分肥料试验结果可以得出,我国肥料的回收利用率仍呈下降的趋势,目前氮肥、磷肥和钾肥的回收利用率分别为25%,11%和30%。
从1975年到现在,我国化肥用量快速上升,粮食作物的单产和总产也有大幅度的增加,两者十分吻合,但由于肥料利用率的下降和一半左右的化肥用于经济作物,从1984年到1994年,化肥的消费量增加了90%,而粮食产量仅增加了9%。
2. 优化作物体系中的养分管理养分资源不仅包括化肥养分资源,而且还包括环境养分和土壤养分资源,优化养分管理的目的就是要充分利用各种来源的养分资源,减少养分向大气和水环境中的损失,其主要技术主要包括农田养分投入总量的控制和作物生长发育不同阶段的分期调控,以实现土壤养分供应和作物需求的同步,下面以冬小麦和夏玉米为例来讲述养分优化管理的具体实施。
2.1 冬小麦体系对于冬小麦而言,农民传统的施肥措施是:底肥施用100-150 kg/ha的氮,而追肥施用150-250 kg/ha的氮。
调查数据显示,华北平原冬小麦传统施氮总量为369 kg/ha,如果以氮肥施用量250 kg/ha为适宜用量,从华北平原农户施肥调查情况也可以看出,农户施肥在合理施肥量的只有8%-10%,而施氮过量的农户可以占到90%-92%。
这样实际上投入的氮肥大大高于作物的吸收,造成了氮的大量损失,特别是在雨季来临,造成了大量的硝酸盐累积并进入地下水。
而在优化施肥条件下,我们根据作物的吸收规律来分二次施用氮肥,即不施或少施基肥,重视追肥,实现作物生长氮需求和氮供给的同步,达到高产和提高肥料利用率的目的。
结果显示,在优化施氮量为70 kg/ha就可以获得在传统施氮下获得的相应产量,而且极大的提高了化肥利用效率,其中优化施肥条件下的氮肥回收利用(RE)和氮肥农学利用率(AE)分别为50%和10 kg/kg,大大高于传统施肥条件下的14%和3 kg/kg,从表1华北平原冬小麦养分资源优化管理和传统施肥下各项目的比较也可以看出这种区别。
表1华北平原冬小麦养分资源优化管理和传统施肥措施比较项目优化施肥(kg/ha)传统施肥(kg/ha)施氮量 70 369氮矿化量 26 26环境中的氮 11 11 氮吸收 158 179氮损失 20 124 土壤无机氮 -70 103RE (%) 50 14AE (kg/kg) 10 32.2 夏玉米体系对于夏玉米而言,传统的施肥是苗期施用150 kg/ha的氮,而追肥施用150 kg/ha的氮,调查数据显示,华北平原夏玉米传统施氮总量为244 kg/ha,如果以氮肥施用量250 kg/ha为适宜用量,从华北平原农户施肥调查情况也可以看出,农户施肥在合理施肥量的只有41%,而施氮过量的农户可以占到59%。
而在优化施氮为142 kg/ha就可以获得在传统施氮下获得的相对产量,优化施肥条件下的氮肥回收利用(RE)和氮肥农学利用率(AE)分别为34%和13 kg/kg,大大高于传统施肥条件下的RE为20%和AE为5 kg/kg。
从表2华北平原夏玉米养分资源优化管理和传统施肥下各项目的比较也可以看出这种区别,表2 华北平原夏玉米养分资源优化管理和传统施肥措施比较项目优化施肥(kg/ha)传统施肥(kg/ha)施氮量142 244氮矿化量86 86 环境中的氮14 14氮吸收183 188氮损失51 84 土壤无机氮 4 75RE (%) 34 20 AE (kg/kg) 13 5除了华北平原的冬小麦和夏玉米作物体系,我们在全国其他作物体系也进行了相似的试验和推广工作,比如东北的水稻生产体系、春玉米生产体系,新疆的棉花生产体系,山东、北京和陕西等蔬菜和水果生产体系,长江流域的油菜和水旱轮作体系以及云南、福建等烟草生产体系都证明肥料养分资源综合管理理论与技术能大幅度节约化肥用量,提高化肥利用率。
3. 结论与展望比较世界主要国家粮食作物的施肥量和产量水平,我们发现中国属于施肥量很高而粮食产量并不高的国家。
中国粮食单产从1t/ha提高到2 t/ha,经过了21年,从2 t/ha提高到3 t/ha,经过了12年,从3 t/ha提高到4 t/ha,经过了11年,这期间化肥投入和粮食单产同步增长,而从90年代到现在,经过了15年的时间,粮食产量仅从4 t/ha变化到了4.6吨,而肥料施用量却从183 kg/ha增加到现在的288 kg/ha,出现了肥料用量大幅度增加,而作物产量却徘徊不前的局面。
所以我们面临的重要挑战就是如何在进一步提高单产的同时提高肥料利用效率。
中国提高肥料利用率有很大的空间,如果全面推广养分资源综合管理,在现有水平上将肥料利用率提高20%,则2020年保证小康水平粮食需求量的6.6吨时,我们还能节约化肥约100 kg/ha。
但是从目前中国农户的施肥情况来看,这是一项艰巨的任务,因为农户间肥料施用技术水平差异很大,用肥量也完全不同,其中约1/3农户过量施用氮肥,约1/3施用不足,而只有约1/3农户的施肥量落在基本合理的范围内。
降低施肥过量区域的用肥量和提高施肥不足区域的用肥量同等重要。
值得指出的是,农业部从2005年开展全国性测土施肥计划,旨在从土壤测试和田间试验入手,通过肥料配方和专用肥、复混肥等配方肥的生产与施用,为农民提供配套的施肥技术服务。
2005年全国测土施肥的春季和秋季行动在全国200个县投资2亿元,而2006年计划将扩展到全国更多个县。
预期该项目结束时,能提高我国肥料利用率3~5个百分点,提高有机肥循环利用率为40%-50%;提高粮食产量5%,增加粮食产量1500万吨;增加农户收入180亿元。