河北省農(nóng)牧生產(chǎn)體系氮磷養(yǎng)分流動特征及調(diào)控途徑.pdf

1、分類號：墨!窆密級：公玨單位代碼：!QQ墨受學(xué)號：2Q!Q圣墨2河北省農(nóng)牧生產(chǎn)體系氮磷養(yǎng)分流動特征及調(diào)控途徑NitrogenandPhosphorusFlowinAgrolivestockSystemandStrategiesofOptimizationinHebeiProvince學(xué)位申請人：張華芳指導(dǎo)教師：馬文奇教授學(xué)科專業(yè)：植物營養(yǎng)學(xué)學(xué)位類別：農(nóng)學(xué)碩士授予單位：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)答辯日期：二。一三年五月二十五日摘要氮磷既是動植物必需的營

2、養(yǎng)元素，也是環(huán)境污染因子，其在農(nóng)牧生產(chǎn)系統(tǒng)的利用和去向直接關(guān)系到動植物生產(chǎn)性能和環(huán)境效應(yīng)。隨著我國農(nóng)牧業(yè)集約化程度的提高，因氮磷不合理使用造成的資源環(huán)境問題日趨嚴(yán)重，因此，在闡明區(qū)域農(nóng)牧體系氮磷流動規(guī)律基礎(chǔ)上進(jìn)行氮磷優(yōu)化管理已經(jīng)成為農(nóng)牧業(yè)健康發(fā)展的重要任務(wù)。然而，我國關(guān)于省域尺度農(nóng)牧體系養(yǎng)分利用與去向的研究還不多見。為此，本文采用物質(zhì)流分析方法，系統(tǒng)研究河北省農(nóng)牧體系氮磷養(yǎng)分流動和環(huán)境效應(yīng)的時空變化特征，分析農(nóng)牧體系氮磷循環(huán)利用狀況和農(nóng)

3、牧業(yè)結(jié)合的程度，探討農(nóng)牧體系氮磷的優(yōu)化管理途徑，以期為今后區(qū)域農(nóng)牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：(1)1980年以來，河北省農(nóng)田體系氮磷輸入大幅增加，其變化可以分為2個階段，1980年到1996年為氮磷輸入量快速增長階段，分別由1980年827萬t和107萬t提高到2513萬印“0萬t，增加了20和31倍；之后增長趨于緩慢，2010年比1996年分別增加了26％和269％。其中化肥一直是氮磷輸入主體，氮肥所在比例基本維持在70

4、％左右，磷肥則由1980年569％增加到2010年754％。作物收獲氮磷也呈增加趨勢，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于氮磷輸入量的增長。由此導(dǎo)致農(nóng)田氮磷盈余量大幅度增加，分別由1980年705萬t和32萬t，增H至U2010年1753萬t和276萬t；增加了15倍和75倍。2010年不同區(qū)域農(nóng)田氮磷輸入和輸出存在著很大的差異，其中以石家莊市表現(xiàn)為最高。(2)1980年以來，河北省畜牧體系氮磷輸入量也大幅度增加，可以分為2個階段，其中19802005年為快速增

5、長階段，氮磷輸入量由1980年233萬t和45萬t分別增加到2005年的1323萬t和301萬t，增加了47倍和57倍；之后為基本平穩(wěn)階段。河北省本地飼料氮磷數(shù)量難以滿足畜牧生產(chǎn)要求，其占總輸入的比例氮磷分別由1980年395％和550％降低至U2010年64％和184％。與此同時，畜牧體系糞尿氮磷資源量也表現(xiàn)大幅度增加，分別由1980年218萬t和34萬t增加到1092萬t和225萬t，分別增加了40倍和56倍。2010年不同區(qū)域畜牧

6、體系氮磷輸入和輸出以及外源飼料需求方面也存在巨大差異，其中單位面積畜牧氮磷糞尿產(chǎn)生數(shù)量以邯鄲最高。(3)2010年與1980年相比，河北省整個農(nóng)牧體系氮磷外源投入數(shù)量(化肥和外源飼料)分別增加了33和55倍；本地消費(fèi)動植物產(chǎn)品氮磷數(shù)量分別增加了491％和345％；外銷產(chǎn)品氮磷數(shù)量分別增加了60％和26％；向環(huán)境排放氮磷數(shù)量分別增加了39倍和181倍。1980年至lJ2010年，水體排放氮對環(huán)境氮貢獻(xiàn)率由203％增加到489％；同時，畜牧

7、體系對環(huán)境排放氮磷的貢獻(xiàn)率也在增加，其中對大氣氮排放的貢獻(xiàn)率由202％增加到236％，水體氮的貢獻(xiàn)率由258％增加到716％，對水體磷貢獻(xiàn)率也由80％上升到876％。1980至1J2010年，外源飼料氮磷的依賴程度在不斷增大，分別從1980年的605％和45O％增加到2010年的936％和820％；同期，畜牧體系糞尿還田率不斷下降，由950％下降至1]370％。河北省農(nóng)牧生產(chǎn)體系在氮磷素利用和循環(huán)方面嚴(yán)重脫節(jié)。(4)河北省農(nóng)牧體系氮磷流