华北平原典型区域农牧系统氮素流动及其环境效应——以河北省为例

作者:佟丙辛; 张华芳; 高肖贤; 侯勇; 马文奇

摘要:【目的】以华北平原典型地区河北省为例,明确农牧系统氮素养分流动特征和环境效应,分析农牧系统氮素循环利用率和农牧业结合的程度,探讨农牧系统氮素的优化管理途径,为农牧业养分循环和绿色可持续发展提供科学依据。【方法】以河北省"农田-畜牧"生产系统为边界,在整理统计资料、文献数据和调研数据的基础上,利用物质流分析方法,分别定量1980—2015年河北省农田体系、畜牧体系和农牧系统的各个氮素输入和输出项,同时利用氮素利用率、氮素盈余量和氮素回田率等指标分析氮素流动特征与环境效应。农牧系统的氮素输入项主要包括化肥、生物固氮、干湿沉降、灌溉、人粪尿还田、外源饲料;氮素输出项主要包括农田体系主产品的本地消费、外销,畜牧体系主产品的本地消费、外销,农牧系统大气排放、水体排放;内部的氮素循环项主要包括农田系统副产品还田、农田系统主、副产品作为本地饲料、畜牧系统副产品还田。【结果】1980—2015年,河北省农田生产体系氮素年均输入量增加1.9倍,而作物收获氮量仅增长1.5倍,导致农田氮盈余量和损失量分别增加1.7和1.9倍,氮素利用率由47.2%降至41.4%。与有机肥氮投入相比,化肥氮投入占农田总氮投入60%以上,近年来接近70%。区域间农田养分平衡差异大,氮素输入方面,邯郸市和唐山市较高(〉600 kg·hm-2),承德市最低(〈200 kg·hm-2);氮素盈余方面,唐山市最高,为267.8 kg·hm-2,衡水市最低,为51.6 kg·hm-2。畜牧体系氮素输入量也明显增加,在2005年达到最大值,为1980年的7.7倍;畜禽产品和粪尿氮素产生量同时呈现增加趋势,尤其是粪尿氮素产生量由21.8×104 t增加到115.3×104 t;各区域间动物粪尿氮素产生量存在明显差异,其中氮素产生量最高为邯郸市(377.3 kg·hm-2),最低为衡水市(122.6 kg·hm-2)。外源饲料氮素依赖

分类:
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关键词:
  • 氮素
  • 农牧系统
  • 养分循环
  • 环境效应
  • 养分利用率
  • 河北省

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期刊名称:中国农业科学

期刊级别:北大期刊

期刊人气:11497

杂志介绍:
主管单位:中华人民共和国农业农村部
主办单位:中国农业科学院;中国农学会
出版地方:北京
快捷分类:农业
国际刊号:0578-1752
国内刊号:11-1328/S
邮发代号:2-138
创刊时间:1960
发行周期:半月刊
期刊开本:A4
下单时间:1-3个月
复合影响因子:2.61
综合影响因子:2.444