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中国秸秆养分资源数量及替代化肥潜力

联系方式:宋大利E-mail:songdalisdl@163.com;*通信作者候胜鹏E-mail:13873128448@163.com,周卫E-mail:wzhou@caas.ac.cn农作物秸秆是农业生产中主要的产物之一,也是主要的农业废弃物,其含有丰富的氮、磷、钾大量元素以及中微量元素,同时含有纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质和糖类等有机能源[1]。在农业生产过程中,秸秆是一种重要的生物质资源,秸秆还田作为一种保护性耕作措施,能培肥土壤[2]、降低土壤容重[3]、改善土壤结构[3–4]、增加土壤养分速效量[5]、促进作物增产[6],还可通过增加土壤有机碳的直接输入实现固碳,维持土壤有机质平衡[7],促进土壤养分循环,同时秸秆还田与化肥配施可以减少10%~20%氮、磷、钾化肥用量[8]。王振忠等[9]研究表明,与单施化肥处理相比,秸秆与化肥配施土壤生产力提高了19.5%,当季氮肥利用率提高了13.2%,稻、麦分别增产6.2...  (本文共21页) 阅读全文>>

中国农业科学院
中国农业科学院

中国主要有机养分资源利用潜力研究

近年来中国化肥过量施用已引起广泛关注,与此同时,有机养分资源利用不足,畜禽有机肥和秸秆还田率低问题突出,由此导致我国肥料利用率低以及出现水体富营养化、温室气体增排、土壤酸化等生态环境问题。研究我国主要有机养分资源利用潜力对于提高肥料利用率、实现养分资源高效利用、保障化肥用量零增长以及保证国家粮食安全具有重大意义。本文在采用国家统计数据并参考相关资料基础上估算了中国畜禽粪肥和秸秆数量及养分资源量,阐明了有机养分资源分布特点以及替代化肥养分的潜力;利用有机肥长期定位试验,采用稳定同位素探针(DNA-SIP)和MiSeq高通量测序,阐释了小麦根际土壤中含有亚硝酸盐还原酶基因nirS和nirK的两种反硝化细菌特征,揭示了有机养分资源利用下重要分子生态过程。研究取得了以下新的进展:1、中国主要农作物秸秆资源量71878.53万t,氮(N)、磷(P205)、钾(K20)养分资源总量分别为625.6万t、197.9万t、1159.5万t,占化...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

《陕西农业科学》2018年12期
陕西农业科学

西安市秸秆养分资源数量及替代化肥潜力

2.陕西省西安市高陵区农业技术推广中心,陕西高陵710200)农作物秸秆作为农业生产的主要产物之一,也是主要的农业废弃物,其含有丰富的氮、磷、钾大量元素及中微量元素,同时含有纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质和糖类等有机能源。在农业生产中,秸秆还田作为一项保护性耕作措施,能够培肥土壤、降低土壤容重、改善土壤结构、增加土壤养分速效量、促进作物增产、维持土壤有机质平衡。西安市农业年产各类秸秆逾200余万t。其中,小麦、玉米的秸秆约197万t。2008年起,全市各级政府采取措施积极开展秸秆全量还田工作,经过多年的努力,西安市农作物全量秸秆还田面积占种植面积的比例稳定在95%。本文利用共计数据及已发表资料的统计,探讨和分析了西安市秸秆资源数量及其养分资源量,以其对现实秸秆综合利用提供理论依据。1资料来源农作物产量和种植面积来源于《2017陕西统计年鉴》、《2017年西安市统计年鉴》。谷草比和秸秆中氮磷钾养分含量参照全国农业技术推广中心数据...  (本文共4页) 阅读全文>>

中国农业科学院
中国农业科学院

中国农业生产中的养分平衡与需求研究

中国化肥消费量大、有机肥资源丰富,但有机肥养分资源数量和还田量以及农田养分的输入、输出时空分布特征尚不明确,各地区农业生产中养分需求和供给不清楚,严重制约养分资源的合理分配和高效利用以及农业的可持续发展。研究区域和国家层面上农田养分投入/产出和平衡以及农业生产对养分的需求,把握不同区域养分资源与利用特点,可为养分资源的科学管理和分配提供战略性对策和依据。本研究采用统计数据和文献资料等,研究了1980~2016年中国秸秆、粪尿等有机肥养分的数量、区域分布和还田量,分析了农田养分投入/产出平衡的时空变化特征和规律,估算了2016年全面平衡施肥场景下我国农业生产的养分需求以及化肥需求和供给差。主要结果如下:1)依据作物产量、草谷比、秸秆还田率和秸秆养分含量,计算不同年代各省秸秆和氮磷钾养分量及其还田利用。结果表明,与1980s相比,2010s全国秸秆及其NPK量(N+P+K)分别增长85.77%和104.00%,2010s年均分别为9...  (本文共297页) 本文目录 | 阅读全文>>

《科学中国人》2017年22期
科学中国人

周卫:创新养分资源高效利用之路

“耰耡不惮勤,常恐地力瘦。”这首《艺圃》诗中直接点出了“地力”,也就是土壤肥沃程度对于农作物生长的重要性。随着科学的发展,“地力”的内涵越来越具体,比如人们已经知道土壤的水、养、气、热、生等状况,就是影响土地肥沃的重要因素,而土壤肥力正是作物高产的基石。如何才能让土壤更肥沃,养分更高效?作为中国农业科学院农业资源与农业区划研究所二级研究员、创新工程植物营养团队首席科学家、“973”计划首席科学家周卫一直在考虑让地力“肥”起来,让养分更高效的策略。长期以来,他以养分资源高效利用为核心,以“土壤培肥—平衡施肥—养分管理”为主线,在养分资源高效利用的理论、方法与技术等方面做出了突出贡献。穷思索,向土壤要高产“北麦南稻”是我国粮食种植的主要格局。在我国南方,常年种植水稻面积高达3.76亿亩,其中低产田占了1/3。细究起来,这些低产田还有着不同的类型,以黄泥田、白土、潜育化水稻土、反酸田/酸性田、冷泥田这5类为主,对应的特点分别是瘦、板、...  (本文共2页) 阅读全文>>

西北农林科技大学
西北农林科技大学

黄土高原苹果园养分投入及土壤氮素累积特征

黄土高原作为我国苹果两大优势主产区之一,苹果产业发展时间较长,成为当地增加农民收入、促进区域经济发展的特色优势产业。由于果农在施肥过程中不合理施肥现象十分严重,不仅浪费了肥料资源,而且对生态环境也造成了影响,限制了黄土高原苹果产业的绿色健康发展。本研究通过实地调查采样和资料收集相结合的办法,分析了黄土高原苹果园养分投入、平衡和土壤养分状况变化历史,土壤剖面NO_3~--N区域累积特征及其与果园氮投入的关系,旨在揭示苹果产业发展中不合理的肥料投入带来的环境效应,为黄土高原苹果产业的持续发展提供科学理论依据。主要研究结果和结论如下:(1)通过对黄土高原陕西苹果主产区588个果园施肥和灌水进行实地调查,结合相关文献,分析44个主产县14129个果园养分投入,结果表明:黄土高原不同地区苹果果园养分投入差异大,氮、磷、钾肥平均施用量分别为:N:876±325 kg/hm~2,P_2O_5:565±255 kg/hm~2,K_2O:594±...  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>

辽宁大学
辽宁大学

草坪草对养分异质性土壤的生态适应

自然环境条件下土壤中的养分分布呈现不均匀性,即异质性。不论是克隆植物还是非克隆植物会通过改变根系长度、重量、根系密度等和对养分或水分的吸收速率等一些措施来应对异质环境带来的生存压力。与非克隆植物不同的是克隆植物可以通过生理整合来适应异质环境带来的生存压力提高生存几率。研究草坪草对养分异质性土壤的生态适应性对草坪草的培育具有指导性,为草坪草在异质性土壤中生存提供理论依据。本研究实验材料为多年生结缕草,对匍匐茎连接和断开两组实验材料设置不同的养分梯度来模拟自然界中土壤养分异质环境,研究分析养分异质的环境中其分株根系重量、含水率和氮、磷、钾含量的变化,来探讨结缕草对异质性土壤的生态适应。主要研究结果如下:1、在土壤养分异质条件下,结缕草的克隆分株根系干重和鲜重的变化是一致的。结缕草的根系对基质养分可塑性反应格局表现为:在养分异质条件下,处于低养环境下的分株根系的重量高于高养环境下分株根系。与根系形态特征相对应的是低养分环境下分株增加了...  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>