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)。

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。

广东省主要农作物秸秆养分资源量及替代化肥潜力

合理利用秸秆养分资源可替代部分化肥使用,是种植业减肥增效并促进农业绿色发展的重要途径之一,探明广东省主要农作物秸秆养分资源量及其替代化肥潜力,对于全省化肥减施增效、农业绿色生产具有重要意义。该研究以广东省主要农作物水稻(Oryza sativa L.)、玉米(Zea mays L.)、薯类(Dioscorea esculenta(Lour.)Burkill)、甘蔗(Saccharum officinarum L.)、花生(Arachis hypogaea Linn.)和大豆(Glycine max(Linn.)Merr.)为研究对象,通过查阅广东省统计数据和公开发表的文献资料,对2019年广东省主要农作物秸秆数量、养分资源量及区域分布情况进行估算,并根据不同作物推荐养分用量计算各地区的养分需求量,分析秸秆养分资源替代化肥的潜力。结果表明,2019年广东省主要农作物秸秆资源量为1951.00×10^(4) t,其中粤西秸秆资源量最大,其次是粤北,珠三角地区最少。全省秸秆的氮(N)、磷(P_(2)O_(5))、钾(K_(2)O)养分资源总量分别达到19.26×10^(4)、4.51×10^(4)、33.51×10^(4) t,其中水稻的秸秆养分资源量最大,占全省农作物秸秆养分资源总量的63%;其次是甘蔗秸秆养分资源,占18%;第三大秸秆养分资源是花生,占10%。湛江市的秸秆养分资源最大,占全省秸秆养分资源总量的25%,其中甘蔗和水稻秸秆的贡献率最大;其次为茂名市和肇庆市,占11%和8%,以水稻秸秆养分资源为主。广东省2019年主要农作物播种面积为265.91×10^(4) hm^(2),理论上养分需求量为46.18×10^(4) t N、15.78×10^(4) t P_(2)O_(5)、40.41×10^(4) t K_(2)O,秸秆养分资源替代化肥的潜力为N 22%、P_(2)O_(5)19%、K_(2)O 70%。不同种植制度下秸秆替代化肥的潜力不同,其中,水稻和甘蔗秸秆替代钾肥潜力最大,大豆秸秆替代氮肥潜力最大,而薯类秸秆替代化肥潜力最低。不同地区的秸秆养分资源替代化肥潜力不同,其中湛江市和广州市秸秆替代氮肥的潜力最高,分别达30%和29%;珠海市和梅州市秸秆替代磷肥的潜力较高,分别达26%和24%;梅州市秸秆替代钾肥的潜力最高,达78%以上。

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。