河北省主要作物秸秆养分资源量及替代化肥潜力的空间分布特征

明确河北省的主要粮食作物秸秆养分资源量和替代化肥潜力,旨在为高效利用全省秸秆资源和实现化肥减量增效提供科学依据。本研究基于《河北农村统计年鉴》和文献资料数据,估算了河北省各市的玉米、小麦、水稻及大豆秸秆总产量及养分资源量、养分当季释放量和替代化肥潜力。结果表明:2016—2020年河北省年均作物秸秆总产量为5490.21万t,呈现中南高、东北低的分布特征。玉米、小麦、水稻及大豆秸秆年均产量分别为3440.62万t、1965.81万t、50.57万t和33.21万t,其中玉米和小麦秸秆所占比例达62.67%和35.81%,是全省农作物秸秆资源的主要构成部分。河北省主要作物秸秆可提供的钾(K_(2)O)、氮(N)和磷(P2O5)养分量分别为75.73万t、45.49万t和15.72万t,分别占养分资源总量的55.30%、33.22%和11.48%,全省秸秆氮磷钾养分资源量可观,以钾养分资源量为主。河北省主要作物秸秆还田当季可为土壤提供的钾(K_(2)O)、氮(N)和磷(P2O5)有效养分量分别为67.62万t、25.38万t和11.10万t,相当于钾(K_(2)O)、氮(N)和磷(P2O5)化肥施用量的104.38%、15.54%和14.52%。不同区域来看,秸秆替代化肥潜力呈现东部>南部>中部>北部的分布规律。综上所述,河北省全量秸秆还田时,在有效养分数量上,可全部替代当前区域化学钾肥投入,可部分替代氮肥和磷肥投入,在统筹管理秸秆资源时应充分考虑区域差异,以实现全省秸秆资源高效利用和化肥减施增效。

我国主要粮食作物秸秆还田养分资源量及其对小麦化肥减施的启示

【目的】明确我国主要粮食作物秸秆及其养分资源特征,为秸秆肥料化利用、化肥合理减施及农业绿色生产提供科学依据。【方法】基于《中国统计年鉴》和文献资料数据,估算我国水稻、小麦和玉米秸秆及其养分资源量,分析秸秆和养分资源区域分布特征、养分资源当季释放量以及小麦生产中化肥减施量。【结果】通过文献数据加权估算,我国水稻、小麦和玉米的草谷比分别为1.01、1.14和1.25。2014-2 018年,我国三大粮食作物秸秆年均产量为65 386.6万t,其中水稻、小麦和玉米秸秆产量分别占32.3%、22.7%和45.0%。秸秆资源量的73.3%分布在我国华北、长江中下游和东北农区,其中水稻秸秆主要集中在长江中下游农区(50.7%)、小麦秸秆主要集中在华北农区(59.0%)、玉米秸秆主要集中在东北农区(33.7%)和华北农区(30.4%)。我国水稻、小麦和玉米秸秆氮素(N)平均含量分别为0.78%、0.64%和0.85%,磷素(P2O5)平均含量分别为0.42%、0.27%和0.53%,钾素(K2O)平均含量分别为2.31%、1.53%和1.59%,秸秆总养分含量(N+P2O5+K2P)表现为水稻>玉米>小麦。三大粮食作物秸秆养分资源年均量为509.8万t (N)、284.7万t (P2O5)和1 183.0万t(K2O),不同农区总养分量分布表现为长江中下游(26.0%)>华北(25.4%)>东北(21.3%)>西北(11.1%)>西南(10.5%)>东南(5.6%)。我国水稻、小麦和玉米秸秆还田氮素当季释放率分别为54.9%、51.4%和61.9%,磷素当季释放率分别为60.9%、65.3%和73.0%,钾素当季释放率分别为90.1%、93.3%和92.3%,表现为钾>磷>氮。三大粮食作物秸秆还田养分当季归还量(化肥可替代量)年均值为294.0万t (N)、194.1万t (P2O5)和1 083.9万t (K2O),总量为1 572万t,其中以玉米秸秆养分(N+P2O5+K2O)当季归还量最高,占当季养分总归还量的44.6%。秸秆还田对我国小麦生产具有较高化肥替代潜力,在小麦一年一作区,小麦秸秆全量还田理论上可替代4.6 kg N·hm-2、7.8 kg P2O5·hm-2和65.3 kg K2O·hm-2的化肥投入量;小麦玉米轮作区,玉米秸秆全量还田理论上可替代小麦生产季39.4 kg N·hm2、28.9 kg P2O5·hm-2和109.9 kg K2O·hm-2的化肥投入量;稻麦轮作区,水稻秸秆全量还田理论上可替代小麦生产季29.9 kg N·hm-2、17.8 kg P2O5·hm-2和145.1 kg K2O·hm-2的化肥投入量。【结论】我国水稻、小麦和玉米秸秆年均产量分别为21 141.5万t、14 843.1万t和29 402.0万t,总量为65 386.6万t。三大粮食作物秸秆全量还田养分当季释放量为294.0万t (N)、194.1万t (P2O5)和1 083.9万t (K2O)。70%以上秸秆资源和养分当季释放量集中在长江中下游、华北和东北地区。小麦生产区,前茬作物秸秆全量还田理论上可替代4.6-39.4 kg N·hm-2、7.8-28.9 kg P2O5·hm-2和65.3-145.1 kg K2O·hm-2的化肥投入量。

东北-黄淮海平原旱作区作物秸秆养分资源量及还田替代化肥潜力

东北-黄淮海平原旱作农业区(旱作区)是中国重要的粮食产区,估算旱作区主要作物秸秆养分和化肥替代潜力,可为该区域秸秆养分资源的合理利用和秸秆还田条件下化肥减施提供科学依据。基于2015-2018年统计年鉴数据,对旱作区各市小麦、玉米和大豆3种作物秸秆养分资源量和利用潜力进行分析。结果表明:小麦、玉米和大豆累积播种面积占旱作区作物播种面积的81.49%;作物秸秆资源年均产量分别为9432.24万t(小麦)、13485.91万t(玉米)和732.94万t(大豆),占全国相应作物秸秆资源总量的70.96%、51.63%和42.34%。秸秆养分总量为678.60万t,包含167.75万t(N)、67.12万t(P_(2)O_(5))和443.73万t(K_(2)O),累计占该区域三大作物推荐施肥总量的53.75%。秸秆还田模式下,小麦、玉米和大豆秸秆当季替代化肥(N+P_(2)O_(5)+K_(2)O)潜力分别为188.88、138.71和38.51 kg·hm^(-2)。小麦主要种植区(黄淮海平原)小麦秸秆可实现N 16.15~30.11 kg·hm^(-2),P_(2)O_(5)7.89~14.71 kg·hm^(-2),K_(2)O 112.18~209.16 kg·hm^(-2)的化肥替代;玉米主要种植区(东北平原)玉米秸秆可实现N 20.39~39.85 kg·hm^(-2),P_(2)O_(5)10.39~20.31 kg·hm^(-2),K_(2)O 66.60~130.18 kg·hm^(-2)。可见旱作区秸秆还田替代化肥潜力较大。

安徽省主要作物秸秆养分资源量及还田利用潜力

【目的】安徽省为我国粮食主产省份之一,估算安徽省主要作物秸秆养分资源量及还田利用潜力,可为全省秸秆养分资源合理利用和秸秆还田下化肥减施提供科学参考。【方法】基于相关统计数据和文献资料,对安徽省各市水稻、小麦、玉米和油菜4种作物秸秆产量、秸秆氮磷钾养分资源量及其在还田条件下的化肥替代潜力进行评估。【结果】2016—2018年安徽省水稻、小麦、玉米和油菜秸秆年均产量分别为1758万t、2251万t、712万t和275万t,秸秆资源主要分布在淮北和江淮区域,分别占全省4种作物秸秆总量的47.0%和33.6%。全省4种作物秸秆氮(N)、磷(P2O5)和钾(K2O)养分年均产量分别为40万t、13万t和85万t,水稻、小麦、玉米和油菜秸秆养分资源量分别占4种作物秸秆养分资源总量的44.6%、34.4%、13.9%和7.1%。在全省作物主要种植地区,单位播种面积水稻秸秆还田的化肥替代潜力为N 29.5—35.0 kg·hm^-2、P2O513.6—16.2 kg·hm^-2和K2O 132.9—157.5 kg·hm^-2;小麦秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.1—33.5 kg·hm^-2、P2O58.4—11.7 kg·hm^-2和K2O 83.5—115.8 kg·hm^-2;玉米秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.7—32.7 kg·hm^-2、P2O512.5—16.5 kg·hm^-2和K2O 59.7—79.0 kg·hm^-2;油菜秸秆还田的化肥替代潜力为N 24.1—34.0 kg·hm^-2、P2O511.2—15.8 kg·hm^-2和K2O 101.3—142.7 kg·hm^-2。【结论】安徽省主要作物秸秆还田可基本满足下季作物的钾素需求,同时可部分替代氮肥和磷肥的施用,各区域应因地制宜,充分利用秸秆养分资源,实现农田化肥减施。

豫东地区主要农作物秸秆资源量及化肥替代潜力

本文以周口市为例,采用草谷比法估算了2012—2021年周口市小麦、玉米、花生、大豆4种主要农作物秸秆产量及养分资源量。结果表明:周口市主要农作物秸秆产量年均1 005万t,秸秆养分资源总量年均为纯N 8.04万t、P2O5 5.28万t、K2O 15.26万t,秸秆养分释放总量年均达到20.98万t,小麦、玉米秸秆是周口市秸秆资源的主要来源;以2021年数据为例,玉米秸秆全量还田后可以释放氮35.46 kg/hm^(2)、磷17.08 kg/hm^(2)、钾85.35 kg/hm^(2),理论上可替代小麦生产中纯N 19.3%~20.3%、P2O5 10.7%~34.2%和K2O 100%的化肥施用量。周口市秸秆资源量丰富,合理化利用后将具有巨大的化肥替代潜力。随着周口市农作物种植结构的变化,小麦、玉米播种面积有望持续增加,将影响未来作物秸秆的产出和利用结构。

辽宁省农作物秸秆资源及其替代化肥潜力评估

分析评价辽宁省主要作物秸秆及其养分资源特征,为秸秆资源化利用、化肥减量和农业绿色可持续发展提供参考。基于《辽宁省统计年鉴》《中国有机肥料养分志》及相关文献数据,采用草谷比法估算辽宁省主要粮食作物、经济作物和其他作物秸秆及其养分资源量及其区间分布特征,明确作物秸秆的当季养分释放量和替代化肥潜力。结果表明:辽宁省农作物中秸秆产出主体为粮食作物(占秸秆总量的88.73%),其余为蔬菜(占秸秆总量6.47%)、经济作物(占秸秆总量4.8%);农作物秸秆资源主要来自玉米(占秸秆总量的71.83%)、水稻(占秸秆总量12.84%)、蔬菜(占秸秆总量6.47%)、花生(占秸秆总量4.69%)。在秸秆资源的区域分布上,辽宁省14个市秸秆资源量差异较大,沈阳(占秸秆总量16.19%)、铁岭(占秸秆总量15.35%)和朝阳(占秸秆总量12.05%)为秸秆总量前三的地区;玉米、水稻、花生、蔬菜秸秆产量最高的分别为铁岭(占秸秆总量18.84%)、盘锦(占秸秆总量24.57%)、葫芦岛(占秸秆总量26.76%)、沈阳(占秸秆总量19.64%);朝阳秸秆资源种类最丰富,其中甜菜和葵花籽秸秆产量最高。玉米和水稻秸秆是辽宁省秸秆资源的主体,全量还田当季可分别替代尿素、过磷酸钙、硫酸钾肥为23.09万t、33.83万t、44.30万t和3.33万t、6.58万t、15.28万t。可见,辽宁省秸秆资源丰富,但不同地区秸秆及其养分资源差异较大,区域分布不均,玉米和水稻秸秆作为辽宁省秸秆资源的主体,替代化肥潜力大,玉米和水稻秸秆还田后当季释放出的氮磷钾养分可减少16.98亿元和4.23亿元的化肥投入,其中玉米秸秆还田后当季可释放的钾素养分相当于5.95亿元的化学钾肥,水稻秸秆可以提供相当于2.57亿元的化学钾肥;秸秆替代部分化肥,有利于降低生产成本,减少化学肥料残留、促进农业绿色可持续发展。

中国秸秆养分资源数量及替代化肥潜力

【目的】弄清中国秸秆资源数量及其养分资源量,旨在为充分利用秸秆资源、提高肥料利用率、实现化肥施用零增长和保障国家粮食安全提供科学依据。【方法】本研究以中国主要农作物水稻、小麦、玉米、大豆、马铃薯、花生和油菜为研究对象,通过查阅中国统计数据和公开发表的文献资料对2015年中国主要农作物秸秆数量及其养分资源量进行估算,同时对各地区不同作物最佳施肥量进行统计,分析秸秆不同比例还田下氮、磷、钾输入量分别占化肥用量百分比。【结果】2015年中国主要农作物秸秆资源量为71878.53万t,所含的氮(N)、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)养分资源总量分别达到625.6、197.9、1159.5万t。秸秆养分资源量以水稻、小麦和玉米三大粮食作物最大,分别占养分资源总量的33.1%、14.5%和34.2%,其他作物以油菜秸秆养分数量最高,占7.6%。作物秸秆养分数量中以玉米氮和磷养分数量最高,分别占单质养分总量的37.4%(N)和41.5%(P_2O_5);钾养分数量以水稻最高,占36.9%(K_2O)。秸秆总量华北和长江中下游地区较多,分别占全国总量的26.4%和26.2%。秸秆养分资源总量最高的为黑龙江省,其次为河南和山东,分别占全国秸秆养分资源总量的10.3%、9.5%和6.8%。中国2015年主要农作物播种面积为1.2亿hm^2,产量为6.3亿t,作物理论N、P_2O_5和K_2O需求量分别为1445.9、546.4、1652.3万t。如果将秸秆全量还田,带入农田的平均养分量可高达N 54.4kg/hm^2、P_2O_515.5 kg/hm2和K_2O 88.1 kg/hm^2,相当于化肥用量的38.4%(N)、18.9%(P_2O_5)和85.5%(K_2O)。【结论】中国农作物秸秆数量及其养分资源量巨大,依据地域秸秆特点,充分合理利用秸秆养分资源,是实现化肥减施增效的重要途径。

主要农作物秸秆养分资源现状及其肥料替代潜力分析——以安徽省为例

安徽省农作物秸秆资源丰富,充分利用秸秆养分资源对于农田养分投入的合理分配具有重要意义。评估全省主要农作物秸秆还田当季有效养分替代化肥潜力,可为安徽省减肥增效提供科学依据。本研究以安徽种植面积较大的主要农作物水稻、小麦、玉米、大豆、花生和油菜为研究对象,通过查阅安徽省统计数据和公开发表的文献资料,对2017年安徽省主要农作物秸秆数量、秸秆还田率以及还田当季养分利用率进行估算,明晰了全省化肥减施潜力。结果表明:2017年安徽省主要农作物秸秆资源量为4699.9万t,秸秆资源分布上呈北部和中部较多、南部最少的特征。秸秆养分资源总量为124.8万t,N、P2O5和K2O分别为38.1万t、11.4万t和75.3万t,分别占全省主要农作物养分需求的40.1%、32.1%和68.9%。理论上,秸秆全量还田,且养分充分利用的情况下,秸秆养分替代化肥潜力大。但秸秆养分N、P2O5和K2O当季利用率分别为38.9%、52.3%和69.9%,实际秸秆N、P2O5和K2O养分还田量仅占主要农作物养分需求的15.6%、16.8%和48.2%,分别占农田养分总投入量的8.6%、6.4%和41.4%。通过秸秆还田,全省可减施化肥63.3万t,减施比例为19.8%,N、P2O5和K2O减施比例分别为11.4%、17.2%、40.7%。进一步提高秸秆还田率和当季养分释放率,是推进全省化肥减施增效的有利手段。

西安市秸秆养分资源数量及替代化肥潜力

研究通过查阅相关统计资料及公开发表的文献,对西安市2016年主要农作物秸秆资源量及其养分资源量进行估算,并分析了不同比例秸秆还田下的养分输入量,旨在为充分利用秸秆资源、实现化肥施用减量工作提供科学依据。经推算,2016年全市农作物秸秆资源总量达到198. 76万t,其中含有养分1. 47万t(N)、1. 06万t(P2O5)、3. 05万t(K2O)。

我国有机废弃物资源总量及养分利用潜力

【目的】我国有机废弃物产量巨大,理清我国有机废弃物总量及其养分资源量,有助于实现有机废弃物中养分资源的充分利用,对保障化肥使用量零增长和国家粮食安全具有重大意义。【方法】以我国2009-2019年间典型有机废弃物(秸秆、畜禽粪便、农村人粪尿、污泥和生活有机垃圾)的年产量为研究对象,通过查阅我国统计数据和公开发表的文献资料,对近10年我国有机废弃物总量及其养分资源量进行估算,分析有机废弃物利用潜力。【结果】2009-2019年有机废弃物资源量和养分总量相对稳定,平均有机废弃物总量(干重)为12.9亿t,平均养分含量(N、P_(2)O_(5)、K_(2)O)为4537.9万t。2019年废弃物资源量达13.11亿t(干重),相比2009年增加7.1%;养分总量达到4503.5万t,相比2009年增加3.0%。2019年有机废弃物全量还田可以输入氮(N)约1653.3万t、磷(P_(2)O_(5))约799.6万t、钾(K_(2)O)约2050.6万t,分别占作物养分需求量的71.8%、75.9%和153.2%。秸秆的氮和钾养分量最大,分别占有机废弃物中单质总养分的46.3%(N)和65.8%(K_(2)O),磷养分量以畜禽粪便最高,占单质总养分的54.5%(P_(2)O_(5))。【结论】我国近10年有机废弃物年产生量及其养分资源量保持较高水平,具有广阔的利用空间。在我国有机废弃物养分资源结构保持不变且全量还田的情况下,有机废弃物中的氮、磷、钾养分可以满足作物各类养分需求的71.8%(N)、75.9%(P_(2)O_(5))、100%(K_(2)O)。

1988-2018年中国水稻秸秆资源时空分布特征及还田替代化肥潜力

中国的水稻秸秆资源丰富,但不同地区水稻秸秆及养分资源量,还田替代化肥潜力以及随时间的变化特征尚不清楚。该研究基于农业农村部1988-2018年在全国稻作区的水稻土长期监测数据,分析了中国各地区不同年份的水稻秸秆和养分资源量及还田替代化肥潜力,为水稻秸秆资源的合理利用提供依据。结果表明:全国近10 a(2009-2018年)水稻秸秆和氮磷钾(NPK)养分资源年均量分别达到1.69×108 t和452.09×10^(4) t,比1988-1998年增加0.23×108 t和61.50×10^(4) t,东北增幅最高。全国水稻秸秆及养分资源随种植年限的延长呈增长趋势,第一阶段(1990s-2000s)和第二阶段(2000s-2010s)水稻秸秆资源年变化速率分别为18.11×10^(4) t/a和211.47×10^(4) t/a,N、P、K养分资源年变化速率分别为(0.15×104)、(0.02×104)、(0.31×104)t/a和(1.76×104)、(0.25×104)、(3.66×104)t/a。70%以上的水稻秸秆和养分资源分布在长三角、长江中游和西南,以长三角最高(4.15×107 t,NPK 111.05×10^(4) t),华南最低(2.20×107 t,NPK 58.54×10^(4) t)。30 a来,全国单位耕地面积水稻秸秆还田带入农田的氮(N)、磷(P)、钾(K)养分量持续稳定增加,占化肥年均施用量的比例为10.88%~12.53%、11.83%~17.13%、116.22%~122.62%。全国水稻秸秆还田的氮、磷、钾肥年均可替代量为(28.90±0.14)、(5.80±0.03)、(180.46±0.52)kg/hm2,各区以长三角最高(N:(34.44±0.20)kg/hm2、P:(6.91±0.04)kg/hm2、K:(129.23±0.74)kg/hm2),华南最低(N:(25.80±0.23)kg/hm2、P:(5.18±0.05)kg/hm2、K:(96.83±0.87)kg/hm2)。充分利用水稻秸秆资源,是实现化肥减施增效的重要保障。

我国水稻秸秆钾资源分布及其还田对土壤钾平衡的重要性

【目的】我国钾肥资源不足但秸秆资源丰富,有待科学高效循环利用。本研究估算了我国水稻秸秆钾养分的量和空间分布特征,为利用水稻秸秆还田保持土壤钾素平衡提供参考。【方法】本研究基于《中国农村统计年鉴》和其他文献资料数据,结合草谷比法对我国各省份不同季别水稻秸秆钾资源量及还田情景下的土壤钾输入量进行测算。【结果】2019年我国水稻秸秆钾(K_(2)O)养分总产量为493.9万t,其中早稻、晚稻和中晚稻秸秆钾养分量的占比分别为13.1%、14.6%和72.4%。不同稻区的水稻秸秆钾资源量占总量的比例为:长江中游(33.4%)˃长江下游(21.7%)˃西南(15.3%)˃东北(13.1%)˃华南(12.8%)˃华北(3.7%)。早稻和晚稻秸秆钾养分主要源自湖南(25.2%和24.7%)、江西(23.8%和24.4%)、广东(18.6%和19.5%)及广西(17.2%和14.8%)。中晚稻秸秆钾养分资源在主产省区间的分布表现为:江苏(14.3%)˃黑龙江(12.9%)˃湖北(12.2%)˃四川(10.7%)˃安徽(10.5%)˃湖南(8.8%)。在双季稻主产省区湖南、江西、广东和广西,早稻秸秆还田可向土壤输入钾量分别为148.7、140.6、143.9和145.0 kg/hm^(2),早稻籽粒钾的携出量分别为25.6、24.2、24.8和25.0 kg/hm^(2);晚稻秸秆还田可向土壤输入钾量分别为153.4、145.3、146.3和131.1 kg/hm^(2),晚稻籽粒钾的携出量分别为30.3、28.7、28.9和25.9 kg/hm^(2);不施钾肥条件下,4个省区双季稻体系秸秆不还田的土壤钾素周年亏缺量分别为357.9、338.8、343.9和327.0 kg/hm^(2),秸秆还田后的土壤钾素周年亏缺量分别降至55.9、52.9、53.6和50.8 kg/hm^(2)。中晚稻主产区为东北、长江下游、长江中游和西南稻区,中晚稻秸秆钾养分资源量分别为125.8、203.8、201.1和189.0 kg/hm^(2),相应的籽粒钾携出量分别为32.6、29.4、29.0和27.3 kg/hm^(2),说明如果秸秆全部还田,可以提高土壤钾素盈余。【结论】我国70%以上的水稻秸秆钾养分资源来自于中晚稻,50%以上的水稻秸秆钾养分资源分布在长江中游和长江下游稻区。早稻和晚稻秸秆还田可以大大降低土壤钾素亏缺,而中晚稻秸秆全部还田则可以提升土壤钾素的年盈余量。

武穴市秸秆和畜禽粪污还田化肥减量潜力及土地承载力分析

武穴市是湖北省种植和养殖大市,估算其农作物秸秆、畜禽粪污资源,评估其土地承载力,探讨绿色种养的节约化肥潜力对实现武穴市农业绿色发展具有重要意义。基于统计数据,估算了武穴市主要农作物秸秆、畜禽粪污养分资源量及其化肥替减的潜力,并评估了当前土地承载力及土地承载力指数。结果表明,2020年武穴市产生主要农作物秸秆资源53.19万t,畜禽养殖95.33万头猪当量。秸秆和畜禽粪污养分资源理论可还田量(折纯)分别为1.19万、0.82万t,分别可替代武穴市当年化肥消费量的27.4%和18.9%,理论可实现化肥节约成本分别为6192.76万和4077.36万元,共计10270.12万元。2020年武穴市畜禽粪污氮、磷土地承载力指数分别为0.80、0.48,目前畜禽养殖量没有超过武穴市土地承载力,但已接近氮承载力的上限。

湖北省秸秆和畜禽粪污还田化肥替减潜力与环境承载力分析

湖北省畜禽业规模化养殖水平显著提高,秸秆资源量逐年提升,农业废弃物还田不仅可以减少农业面源污染,还可以减少化肥施用。该研究将湖北省分为5个种植区域(即鄂东南低山丘陵区、鄂北低山丘岗区、鄂西北山地区、鄂中平原区以及鄂西南山地区)。基于2019年-2020年统计数据,收集不同区域主要畜禽(猪、肉牛、奶牛、羊、肉鸡、蛋鸡)的存栏量、出栏量以及饲养周期,主要农作物种植面积和经济产量,计算湖北省畜禽粪污的养分供给量,评估不同区域的畜禽养殖现状是否超过土地承载畜禽粪污的最大容许数量。根据不同农作物的草谷比以及秸秆养分含量,计算出湖北省农作物秸秆的养分资源量以及养分还田量。湖北省不同区域畜禽养殖量均未超出当地最大承载容纳量,其中鄂北地区的土地承载力指数最高,达到了0.35~0.78,鄂中地区的土地承载力指数仅在0.17~0.54,有较大的空间来发展畜禽养殖业。2019年湖北省畜禽粪污养分资源量分别为36.89万t N、14.03万t P_(2)O_(5)、52.06万t K_(2)O。按照畜禽粪污肥料化还田率65%计算,畜禽粪肥的养分还田总量分别为23.98万t N、9.12万t P_(2)O_(5)、33.70万t K_(2)O,理论可替减化肥比例分别为17.3%、11.9%、56.2%。湖北省主要农作物秸秆资源总量以鄂中地区秸秆资源量最高,鄂西北地区最低。当前湖北省秸秆养分资源为31.07万t N、9.98万t P_(2)O_(5)、68.30万t K_(2)O,理论可替减化肥比例分别为22.53%、13.11%、113.97%。湖北省主要农业废弃物还田理论可基本满足主要农作物的钾素需求,实现氮肥消费量减少39.8%、磷肥消费量减少25.0%。该研究通过计算湖北省主要农业废弃物(畜禽粪污、秸秆)的养分资源量,评估农业废弃物还田的化肥可替减潜力以及畜禽粪污土地承载力,为湖北省农业绿色发展提供理论依据和数据支撑。

基于秸秆还田视角的化肥减施潜力研究——以湖北省为例

目的:弄清湖北省农作物秸秆资源数量及其养分资源量,旨在为合理利用秸秆资源、实现化肥减施、提高肥料利用率、和保障粮食安全提供科学依据。方法:研究通过调查、查阅统计年报、分析相关研究、及文献资料,对湖北省2016年~2018年农作物秸秆资源量进行了估算、并分析替代化肥的潜力。结果:结果表明湖北省农作物秸秆资源量为3842万t,可提供的氮、磷、钾养分资源为110.19万t,秸秆资源以水稻最多,主要分布在湖北省粮棉油主产区,以襄阳市最多。结论:湖北省目前农作物理论化肥需求量290万t,如以秸秆还田为措施保障,目前可基本满足化肥用量减少20%,减量目标具有一定科学依据,但有减产风险;秸秆资源利用需以“农用优先、还田为主”为主导原则。