化肥施用量范文
化肥施用量范文(精选11篇)
化肥施用量 第1篇
1 材料与方法
1.1 试验地块选择
试验选择在全州县石塘镇萝卜种植面积较大的川溪村委进行, 试验户主唐祚平, 试验地块地势平坦、整齐、排灌方便。供试土壤为洪积潴育沙泥田, 土地种代号B4-2。试验前取地块耕层混合样进行土壤养分常规分析, 土壤有机质含量31.6g/kg, 全N1.799g/kg。有效磷27.4mg/kg, 速效钾38mg/kg, p H值4.9, 土壤肥力中等, 土壤质地为重壤土。供试品种为南田半洲春不老大萝卜。
1.2 试验设计
试验设计为4个处理, 3次重复, 12个小区, 随机区组排列, 处围设立1m的保护行。处理1 (NOP2K2) 不施氮肥作对照;处理2 (N1P2K2) 50%优化施氮区;处理3 (N2P2K2) 优化施肥区, 按测土配方施肥2水平施肥;处理4 (N3P2K2) 150%优化施氮区。
1.3 供试肥料与施肥方法
试验田不施有机肥, 氮肥用尿素 (含N46%) , 磷肥用钙镁磷肥 (含P2O512%) , 钾肥用氯化钾 (K2O60%) 。施肥量:优化施肥区按N:P:K为12:4:9, 即666.67m2施尿素26.09kg, 钙镁磷肥33.33kg, 氯化钾15.0kg, 其它各处理除施氮量不同外, 磷钾肥均按优化区同等量施肥, 处理2 (N1) 50%优化施氮区, 666.67m2施尿素13.05kg, 处理4 (N3) 150%优化施氮区666.67m2施尿素39.13kg。施肥方法:磷肥全部作基肥, 氮、钾肥分3次施用, 基肥各占40%, 第1次追肥各占30%, 第3次追肥各点30%。基肥在播种前1天深施, 第1次追肥于9月27日进行, 第2次追肥在10月25日进行, 追肥采取灌水穴施。
1.4 田间规划与栽培管理
小区面积20m2, (长5m, 宽4m) , 小区间与四周开好排水沟做到排灌方便。处围保留1m的保护行。栽培规格40.7cm×33.3cm, 每小区种植144蔸, 即666.67m2种植4800蔸, 采取穴播, 播种出苗后25d进行匀苗, 每穴保留3株强壮苗。中耕除草、排灌水、病虫害防治、田间管理均在同等条件下进行。试验于9月2日播种, 12月25日收获。
2 结果与分析
试验于12月25日采取按小区一次性将其萝卜块茎与叶片产量验收, 其验收结果结合666.67m2产量见表1, 产量结果表明:种植萝卜增产增效明显, 萝卜块茎处理2、3、4分别比处理1 (CK) 增产997.2kg、2393.3kg、2656.1kg, 增幅分别为68.70%、169.08%、187.64%;萝卜叶片处理2、3、4分别比处理 (CK) 增产355.2kg、1245.0kg、2344.3kg, 增幅分别为95.41%、334.43%、629.68%;萝卜块茎与叶片之比处理1为1:0.256, 处理2为1:0.338, 处理3为1:0.421, 处理4为1:0.661。
2.2 氮效应
试验结果表明:666.67m2增施尿素13.05kg、26.09kg、39.13kg, 萝卜块茎分别比对照增产997.2kg、2393.3kg、2656.1kg, 增幅分别为68.70%、169.08%、187.40% (萝卜叶片增产量较大, 但其只具有使用价值, 作绿肥使用, 经济价值较小, 因故不纳入氮效应分析) 。增效分别为897.48元、2153.97元、2390.49元, 投产比分别为1:32.74、1:39.31、1:29.09 (尿素以市场零售价2.10元/kg、萝卜块茎以市场批发价0.9元/kg计) , 效益显著。
3 小结与讨论
合理施用化肥与环境保护 第2篇
合理施用化肥与环境保护
化肥的施用是农业发展史上一次重大的`创新.它极大地提高了农作物的产量,为经济的稳步发展创造了条件.但是由此造成的土壤及周边的环境污染导致农业生态系统的破坏.因此必须对化肥施用的合理性作出正确的认识.引导人们合理利用,加强环境保护意识,为改善环境促进农业发展,合理科学施肥.
作 者:徐晓红 作者单位:哈尔滨市呼兰区环保局监测站,黑龙江,哈尔滨,150000刊 名:黑龙江科技信息英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION年,卷(期):“”(35)分类号:X3关键词:化肥使用 环境污染 合理施肥
农家施用化肥的常见错误等 第3篇
化肥以其有效成分含量高、肥效发挥快、便于储运和施用的优点而被农民广泛运用。但在生产实践中常因施用措施不当导致肥效降低甚至造成危害。现列出几种常见的错误施用方法。
1.磷酸二铵随水撒施。磷酸二铵随水撒施后,很容易造成其中氮素的挥发损失,磷素也只停留在地表,不容易送至作物的根部。作物既得不到氮又得不到磷,磷酸二铵等于白施了。因此,磷酸二铵应提倡做基肥施用。如做追肥则应早施,开沟深施,施后覆土,一般要求施肥沟深10厘米左右。
2.碳铵地表浅施,覆土不严密,导致肥料利用率低。因此,施用碳铵应深施覆土并及时浇水,使氨被土壤充分吸咐,以提高肥效。试验表明,碳铵深施比浅施可提高利用率10%~30%。
3.尿素表土撒施后急于灌水,甚至用大水漫灌造成尿素损失。因此,用尿素做追肥时,应开沟条施或穴施,施肥深度以7~10厘米为宜,施后立即覆土盖严,并注意施肥均匀。追肥后夏季2~3天、春秋季6~8天后再灌水。
4.过磷酸钙直接拌种。过磷酸钙中含有3.5%~5%的游离酸,腐蚀性强,如用过磷酸钙直接拌种,尤其是拌后长时间存放,很容易对种子产生腐蚀作用,降低种子发芽率和出苗率。因此,用过磷酸钙做种肥,最好条施在播种沟内,并用土将肥料与种子隔开。(湖北襄樊职业技术学院生物工程系 刘守昌 邮编:441021)
枣树五字冬剪法
疏 即将枝条从基部疏除。疏枝的主要对象是交叉枝、重叠枝、并生枝和细弱下垂枝,这些枝既扰乱树形,造成内膛紊乱,通风透光不良,又消耗养分,影响果实的产量和品质。
截 又称为堵。即对枣头延长枝只剪一剪子,对辅养枝先放后截,促进结果;对连年单轴延伸的骨干枝其后部细弱的二次枝,可适当短截,促进更新复壮。
缩 即回缩。在枣树多年生枝上,枣头顶芽连续萌发,生长几年后,下部出现光腿现象,形成上强下弱,对这类枝要采取逐年回缩的办法,促进发枝,增强树势。对下垂枝可回缩至壮枝壮芽处。
放 即对枝条缓放不剪。冬剪时,对骨干枝的延长枝均应保留,增加结果面积。如园内已产生郁蔽现象可疏除多余枝,枣头已严重衰弱的可回缩复壮。
化肥施用技术初探 第4篇
一忌单独施用。一般先进行有机肥的开发使用, 通常选择有机肥, 之后选择氯化钾和过磷酸钙和尿素等经过合理的分配, 得到方案进行操作。
二忌与碳铵混用尿素。进入土壤中之后, 需要变作氨才可以作为植物吸取的养料, 这个转化行为通常需要酸性环境的配合, 如果是碱性则要很多, 碳铵和土结合形成碱性, ph值为8.2~8.4。碳铵和尿素混施, 会使尿素转化成氨的速度大大减慢, 使得快活素浪费掉。因此, 碳铵和尿素不可在一起使用或使用时间过近。
三忌在地表撒施。尿素在大地表面适用, 需要4天到5天的时间才可完成转化吸收, 而大量的氮在这段时间70%被消耗掉转化为其他物质, 造成浪费。如果有机质含量充分的地方和碱性强的地方, 氮的消耗很大, 因此, 不能将其直接撒于地表。
四忌施尿素后马上灌水。尿素是胺态氮肥, 施后必须转化成氨态氮才能被作物吸收利用。在进行转化的时候, 因为土的成分, 水分和温度有不一样的情况, 因而转化时间也不一样, 通常需要2天到10天的时间。因为水对尿素的冲击很强, 所以避免在灌水前使用尿素或在雨天使用。
2 常用化肥施用技术
2.1 碳铵:
对各种植物, 各种土壤都能适应, 负面影响很小。能够作为基肥或者追肥时使用, 不过需要充分施用后马上覆盖新土, 否则氨的挥发会导致植物被熏坏。作基肥时, 把碳铵翻入地下, 然后耙平。作追肥时, 应掌握深施立即盖土并及时浇水的原则, 深度7-10厘米, 一般每亩施15-20千克。碳酸氢铵不宜作种肥也不能和碱性肥料如草木灰等一起施用, 以免氨的挥发损失。
2.2 尿素:
无论对植物和土壤都不会产生负面效果, 并且容易吸收水分, 对不同种类的土壤都合适, 尿素中氮成分很多, 一般亩施10-20千克。尿素必须经4-7天分解才能被作物吸收, 施用日期应比其他氮肥早4-7天。在旱地施用, 不论作基、追肥, 还是干、湿施, 都应深施盖土。由于它不含有害成分, 所以适于根外追肥, 施用浓度, 粮食作物1.5%-2%, 棉花0.5%-1%, 蔬菜1%。
2.3 磷肥 (包含钙镁磷和过磷酸钙) :
作基肥时, 可与有机肥混合堆沤30天左右, 然后在耕地时撒施, 翻入地下。每亩35-50千克。作种肥时可采取沟施或穴施 (过磷酸钙不能和种子接) , 每亩5-10千克。作物生育后期如磷不足, 可根外喷磷, 方法是50千克清水加过磷酸钙0.5-1千克。浸泡一昼夜, 滤去渣滓即可使用。根外喷磷亩用液量40-50千克。在阴天或傍晚喷施, 能作物籽粒饱满, 促进早熟。
2.4 钾肥:
经常施用氯化钾和硫酸钾会提高土壤酸度, 氯化钾比硫酸钾对土成分酸性影响更强烈, 而对钙的破坏也更强并造成土壤板结。这两种钾肥都能够当做期肥与追肥来用, 作基肥时与有机肥、钙镁磷肥和骨粉等混合施用效果好。
通常一大部分都是在施用基肥时消耗掉, 只留小部分追肥用, 并且穴施和条施的效果不错。也同样适用水稻, 一亩的需求大致在10到20公斤。通常植物对硫酸钾和氯化钾的使用量的一致的。
2.5 施肥须采用“以有机肥为主化肥为辅”的施肥原则, 否则容易造成土壤板结。
3 测土配方施肥技术
肥料的数量和施用顺序的控制的好坏将决定农作物是否能得到优质而高产的目的, 对土的配方的选择是在国际应用很广的一项施肥技艺, 能够将肥料充分使用, 减少花费支出, 给农民带来可观的经济效益。这也是培植土壤, 合理配用土壤的有效方法, 可以使土壤的生产潜力开发出来, 也能够降低化肥的流失量, 地表和地下水得到保护, 农产品因此更健康, 而农业的生产能力得到提高。
对田间的土壤成分进行分析和测验, 确定土壤的肥力程度, 作物成长和肥料供给之间的关系, 得到较为正统较为科学的配方。根据作物和土壤本身的类型上的差异, 确定施肥方案, 和肥料构成比。采取“测土配方配肥供肥施肥技术指导”一体化的综合服务技术路线, 依据土壤相关测试得到的结果, 通过经验将施肥配方制定进入生产配方, 交给培肥站生产出与此一致的化肥, 农民得到后开始尝试使用, 并听取专家的技术交底。
肥料质量的保证依赖检测方法的先进和便捷, 利用一条线的服务, 将技术由点至面的推向产业化, 这个过程需要保证成分和配比的精确度, 使施肥的效果和面积得到保证。增产增效情况:应用该技术, 与农民习惯施肥相比, 小麦增产10%左右, 水稻增产9.7%, 玉米增产8.2%, 棉花增产8.2%, 化肥利用率平均提高8.2%, 氮肥节省10%~15%, 农产品品质相应提高, 氮肥流失对环境的污染得到控制。
技术要点:要充分考虑土壤成分的分配, 供应, 肥料需求特性以及适用效果等, 利用测试, 并诊断植物的营养结构, 并将计算机技艺的能力充分开发出来, 将各种营养成分合理搭配, 不给植物造成死角。
具体步骤如下:
划定施肥分区材料的收集, 考虑自然状况和土壤成分的统一性, 将两种条件都一样的区域作为一个施肥区, 根据配方里面的成分和从前的尝试结论以及农民的作物水平, 肥料的应用和植物的生长能力, 是否存在障碍等条件。
取土化验, 制定底肥方案。依据平衡养分的需要, 在测试仪器的选择上便于携带, 精度较高, 结果快者, 对土壤的成分和生长能力进行最快判断, 以便于合适时间内做出相应的施肥计划。通常在每一个乡可以有15个以上的肥力试验田, 在播种工作之前对土进行化验, 一般一两天就能获得施肥方案。
开展植株营养诊断, 调控追肥用量在植物生长的重要时机, 需要判断植物的营养成分, 调整追肥计划, 例如在小麦拔节初期, 采取小麦基部1厘米植株样品, 玉米幼苗采取叶脉基部1厘米植株样品, 反射仪可以及时对植物中的硝酸盐测定, 并给氮肥的使用提供参考, 无论是在播种前还是后, 对肥料的使用都要参考这一结论。
矫正施肥。对磷、钾肥料, 据“衡量监控”理论, 提出年度间、茬口间综合运筹方案;对中微量元素根据“检测矫正理论”, 进行矫正施肥。
适宜区域:测土配方施肥技术适用于水稻、小麦、玉米、大豆等多种农作物及其它主要优势产区。
摘要:科技发展速度快速提升, 对化学肥料有着很强的促进, 使得农业的收益增加更加明显。不过, 在应用化学肥料时因为操作不当和量的控制不合理, 对农业生产造成不良影响, 本文对农业生产存在的不当之处进行分析, 力求避免使用不当。
化肥施用量 第5篇
关键词:优化始点离散灰色模型;化肥施用折纯量;灰色预测;模型检验
中图分类号:S143 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.11.018
河南是全国农业大省,粮食主产区之一,素有“中国粮仓”之称。河南农业的持续健康发展,对确保国家粮食安全无疑起着重要作用。化肥作为粮食生产中的重要影响因素之一,受到了相关学者、研究机构的广泛关注。农业部“十一五”农业和农村经济发展重大问题研究组通过对中国近30年粮食产量及其影响因素间关系的分析得出,化肥在粮食产量影响因素中位居第三[1]。王兴仁等[2]认为作物高产与施肥、灌溉、育种等多种因素有关,其中每增产100 kg粮食,约有50 kg是施用化肥的结果。赵鹏等[3]曾对省域(河南省)、市域(安阳市)、县城(滑县)3级粮食产量影响因素的灰色关联分析及其贡献率比较,认为化肥对省市县3级粮食产量的贡献率都居第三位。
化肥对粮食生产的贡献是重要的,但粮食生产过于依赖化肥,会加大资源与环境成本,不利于农业的可持续发展。现选取《河南统计年鉴2013》(《河南统计年鉴2014》尚未发布,无法获得2013年河南省化肥施用折纯量实际值。故下文以2013年为预测起始年份)中2000—2012年河南省化肥施用折纯量作为研究对象,建立相应的灰色预测模型,并给出未来几年河南省化肥施用量预测值(模型值),旨在为科学合理施肥、农业可持续发展提供一定的参考。
1 模型选择
灰色系统理论[4-5]是邓聚龙教授于1982年在国际上首先提出的一种研究小样本、贫信息的不确定性系统的方法。灰色预测是该理论的主要内容之一。传统GM(1,1)模型作为灰色预测中的常用模型,在运用时其预测稳定性不甚理想。鉴于此,谢乃明等[6]经过研究,提出了离散灰色预测模型(Discrete grey model,DGM)。在离散灰色预测模型建模过程中,参数估计、模拟、预测均采用离散形式的方程,不存在离散模型与连续模型之间的近似代替,通常具有较高的精度[7]。
一般的灰色离散模型以初始值为迭代基准,为提高模型预测精度,还可适当选择迭代基准。根据迭代基准的不同,可建立始点固定的离散灰色模型、中间点固定的离散灰色模型、终点固定的离散灰色模型。同时为了尽可能消除迭代初始值对模型拟合值的影响,通过增加一个修正项来反向消除初始值带来的偏差,则原离散灰色模型的3种形式变为优化始点离散灰色模型(Optimized starting-point fixed discrete grey model,OSFDGM)、优化中间点离散灰色模型(Optimized middle-point fixed discrete grey model,OMFDGM)、优化终点离散灰色模型(Optimized ending-point fixed discrete grey model,OEFDGM)。优化后的OSFDGM、OMFDGM和OEFDGM都可以与最优的拟合曲线重合,对于同一数据序列,分别建立这3种模型可获得相同的模拟和预测效果,因此在模拟和预测时可任选一种进行建模[7]。现选择优化始点离散灰色模型进行建模。
2 优化始点离散灰色模型
2.1 模型的建立
2.2 模型的检验
3 模型求解
4 结论与讨论
从分析预测结果可看出,河南省化肥施用量呈现较快增长趋势,从2000年的420.71万t到2016年预计的约830万t,年均增长约25.6万t。
分析实际数据,除2003年河南省化肥施用量稍低于上年外,其余年份均呈增长趋势。对比预测结果,可认为未来若干年河南省化肥施用量不会出现较大下降。
不科学、不合理地施用化肥,会对农业可持续发展带来压力。2012年河南省农用化肥施用量约占全国化肥施用总量的11.7%;河南省化肥施用量已达到同为农业大省的山东省的1.44倍,占居全国第一[10-11]。化肥对粮食增产的影响始终不会是无限的。不科学、不合理地施用,除浪费资源外,还可造成水体环境面源污染等不良影响。因此,科学合理施肥、提高化肥有效利用率在粮食生产中不容忽视,亦能在一定程度上减轻资源、环境压力。
参考文献:
[1] 张福锁.中国肥料产业与科学施肥战略研究报告[M].北京:中国农业大学出版社,2008:34-35.
[2] 王兴仁,曹一平,赵绍华.中化化肥免费电话咨询答选:有机肥和化肥的施前准备[J].磷肥与复肥,2009,24(1):82-84.
[3] 赵鹏,陈阜,刘斌,等.粮食产量影响因素的灰色关联分析及其贡献率比较[J].农业系统科学与综合研究,2008,24(2):217-222.
[4] 邓聚龙.灰色系统理论教程[M].武汉:华中理工大学出版社,1990:1-20.
[5] 肖新平,宋中民,李峰.灰技术基础及其应用[M].北京:科学出版社,2005:1-10.
[6] 谢乃明,刘思峰.离散GM(1,1)模型与灰色预测模型建模机理[J].系统工程理论与实践,2005(1):93-99.
[7] 刘思峰,党耀国,方志耕,等.灰色系统理论及其应用[M].5版.北京:科学出版社,2010:182,187-192,227.
[8] 宋新山,邓伟,张琳.MATLAB在环境科学中的应用[M].北京:化学工业出版社,2008:201-208.
[9] 杨旭.改进的灰色预测GM(1,1)模型的MATLAB实现[J].江苏科技信息,2014(7):69-70.
[10] 中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴2013[M].北京:中国统计出版社,2013:442.
[11] 刘钦普. 河南省化肥施用强度地理分布及其环境风险评价[J]. 河南农业科学,2014,43(6):66-70.
摘 要:为了解河南省化肥施用量历年的增长趋势,选取2000—2012年河南省化肥施用折纯量作为研究对象,运用灰色预测理论,建立起相应的优化始点离散灰色模型,通过平均相对误差检验等对预测函数进行了检验,并给出2013—2016年河南省化肥施用量预测值,其中2016年河南省化肥施用量预计约为830万t。分析实际数据与预测结果后认为,未来若干年河南省化肥施用量不会出现较大下降。建议科学合理施肥,提高化肥有效利用率。
关键词:优化始点离散灰色模型;化肥施用折纯量;灰色预测;模型检验
中图分类号:S143 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.11.018
河南是全国农业大省,粮食主产区之一,素有“中国粮仓”之称。河南农业的持续健康发展,对确保国家粮食安全无疑起着重要作用。化肥作为粮食生产中的重要影响因素之一,受到了相关学者、研究机构的广泛关注。农业部“十一五”农业和农村经济发展重大问题研究组通过对中国近30年粮食产量及其影响因素间关系的分析得出,化肥在粮食产量影响因素中位居第三[1]。王兴仁等[2]认为作物高产与施肥、灌溉、育种等多种因素有关,其中每增产100 kg粮食,约有50 kg是施用化肥的结果。赵鹏等[3]曾对省域(河南省)、市域(安阳市)、县城(滑县)3级粮食产量影响因素的灰色关联分析及其贡献率比较,认为化肥对省市县3级粮食产量的贡献率都居第三位。
化肥对粮食生产的贡献是重要的,但粮食生产过于依赖化肥,会加大资源与环境成本,不利于农业的可持续发展。现选取《河南统计年鉴2013》(《河南统计年鉴2014》尚未发布,无法获得2013年河南省化肥施用折纯量实际值。故下文以2013年为预测起始年份)中2000—2012年河南省化肥施用折纯量作为研究对象,建立相应的灰色预测模型,并给出未来几年河南省化肥施用量预测值(模型值),旨在为科学合理施肥、农业可持续发展提供一定的参考。
1 模型选择
灰色系统理论[4-5]是邓聚龙教授于1982年在国际上首先提出的一种研究小样本、贫信息的不确定性系统的方法。灰色预测是该理论的主要内容之一。传统GM(1,1)模型作为灰色预测中的常用模型,在运用时其预测稳定性不甚理想。鉴于此,谢乃明等[6]经过研究,提出了离散灰色预测模型(Discrete grey model,DGM)。在离散灰色预测模型建模过程中,参数估计、模拟、预测均采用离散形式的方程,不存在离散模型与连续模型之间的近似代替,通常具有较高的精度[7]。
一般的灰色离散模型以初始值为迭代基准,为提高模型预测精度,还可适当选择迭代基准。根据迭代基准的不同,可建立始点固定的离散灰色模型、中间点固定的离散灰色模型、终点固定的离散灰色模型。同时为了尽可能消除迭代初始值对模型拟合值的影响,通过增加一个修正项来反向消除初始值带来的偏差,则原离散灰色模型的3种形式变为优化始点离散灰色模型(Optimized starting-point fixed discrete grey model,OSFDGM)、优化中间点离散灰色模型(Optimized middle-point fixed discrete grey model,OMFDGM)、优化终点离散灰色模型(Optimized ending-point fixed discrete grey model,OEFDGM)。优化后的OSFDGM、OMFDGM和OEFDGM都可以与最优的拟合曲线重合,对于同一数据序列,分别建立这3种模型可获得相同的模拟和预测效果,因此在模拟和预测时可任选一种进行建模[7]。现选择优化始点离散灰色模型进行建模。
2 优化始点离散灰色模型
2.1 模型的建立
2.2 模型的检验
3 模型求解
4 结论与讨论
从分析预测结果可看出,河南省化肥施用量呈现较快增长趋势,从2000年的420.71万t到2016年预计的约830万t,年均增长约25.6万t。
分析实际数据,除2003年河南省化肥施用量稍低于上年外,其余年份均呈增长趋势。对比预测结果,可认为未来若干年河南省化肥施用量不会出现较大下降。
不科学、不合理地施用化肥,会对农业可持续发展带来压力。2012年河南省农用化肥施用量约占全国化肥施用总量的11.7%;河南省化肥施用量已达到同为农业大省的山东省的1.44倍,占居全国第一[10-11]。化肥对粮食增产的影响始终不会是无限的。不科学、不合理地施用,除浪费资源外,还可造成水体环境面源污染等不良影响。因此,科学合理施肥、提高化肥有效利用率在粮食生产中不容忽视,亦能在一定程度上减轻资源、环境压力。
参考文献:
[1] 张福锁.中国肥料产业与科学施肥战略研究报告[M].北京:中国农业大学出版社,2008:34-35.
[2] 王兴仁,曹一平,赵绍华.中化化肥免费电话咨询答选:有机肥和化肥的施前准备[J].磷肥与复肥,2009,24(1):82-84.
[3] 赵鹏,陈阜,刘斌,等.粮食产量影响因素的灰色关联分析及其贡献率比较[J].农业系统科学与综合研究,2008,24(2):217-222.
[4] 邓聚龙.灰色系统理论教程[M].武汉:华中理工大学出版社,1990:1-20.
[5] 肖新平,宋中民,李峰.灰技术基础及其应用[M].北京:科学出版社,2005:1-10.
[6] 谢乃明,刘思峰.离散GM(1,1)模型与灰色预测模型建模机理[J].系统工程理论与实践,2005(1):93-99.
[7] 刘思峰,党耀国,方志耕,等.灰色系统理论及其应用[M].5版.北京:科学出版社,2010:182,187-192,227.
[8] 宋新山,邓伟,张琳.MATLAB在环境科学中的应用[M].北京:化学工业出版社,2008:201-208.
[9] 杨旭.改进的灰色预测GM(1,1)模型的MATLAB实现[J].江苏科技信息,2014(7):69-70.
[10] 中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴2013[M].北京:中国统计出版社,2013:442.
[11] 刘钦普. 河南省化肥施用强度地理分布及其环境风险评价[J]. 河南农业科学,2014,43(6):66-70.
摘 要:为了解河南省化肥施用量历年的增长趋势,选取2000—2012年河南省化肥施用折纯量作为研究对象,运用灰色预测理论,建立起相应的优化始点离散灰色模型,通过平均相对误差检验等对预测函数进行了检验,并给出2013—2016年河南省化肥施用量预测值,其中2016年河南省化肥施用量预计约为830万t。分析实际数据与预测结果后认为,未来若干年河南省化肥施用量不会出现较大下降。建议科学合理施肥,提高化肥有效利用率。
关键词:优化始点离散灰色模型;化肥施用折纯量;灰色预测;模型检验
中图分类号:S143 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2014.11.018
河南是全国农业大省,粮食主产区之一,素有“中国粮仓”之称。河南农业的持续健康发展,对确保国家粮食安全无疑起着重要作用。化肥作为粮食生产中的重要影响因素之一,受到了相关学者、研究机构的广泛关注。农业部“十一五”农业和农村经济发展重大问题研究组通过对中国近30年粮食产量及其影响因素间关系的分析得出,化肥在粮食产量影响因素中位居第三[1]。王兴仁等[2]认为作物高产与施肥、灌溉、育种等多种因素有关,其中每增产100 kg粮食,约有50 kg是施用化肥的结果。赵鹏等[3]曾对省域(河南省)、市域(安阳市)、县城(滑县)3级粮食产量影响因素的灰色关联分析及其贡献率比较,认为化肥对省市县3级粮食产量的贡献率都居第三位。
化肥对粮食生产的贡献是重要的,但粮食生产过于依赖化肥,会加大资源与环境成本,不利于农业的可持续发展。现选取《河南统计年鉴2013》(《河南统计年鉴2014》尚未发布,无法获得2013年河南省化肥施用折纯量实际值。故下文以2013年为预测起始年份)中2000—2012年河南省化肥施用折纯量作为研究对象,建立相应的灰色预测模型,并给出未来几年河南省化肥施用量预测值(模型值),旨在为科学合理施肥、农业可持续发展提供一定的参考。
1 模型选择
灰色系统理论[4-5]是邓聚龙教授于1982年在国际上首先提出的一种研究小样本、贫信息的不确定性系统的方法。灰色预测是该理论的主要内容之一。传统GM(1,1)模型作为灰色预测中的常用模型,在运用时其预测稳定性不甚理想。鉴于此,谢乃明等[6]经过研究,提出了离散灰色预测模型(Discrete grey model,DGM)。在离散灰色预测模型建模过程中,参数估计、模拟、预测均采用离散形式的方程,不存在离散模型与连续模型之间的近似代替,通常具有较高的精度[7]。
一般的灰色离散模型以初始值为迭代基准,为提高模型预测精度,还可适当选择迭代基准。根据迭代基准的不同,可建立始点固定的离散灰色模型、中间点固定的离散灰色模型、终点固定的离散灰色模型。同时为了尽可能消除迭代初始值对模型拟合值的影响,通过增加一个修正项来反向消除初始值带来的偏差,则原离散灰色模型的3种形式变为优化始点离散灰色模型(Optimized starting-point fixed discrete grey model,OSFDGM)、优化中间点离散灰色模型(Optimized middle-point fixed discrete grey model,OMFDGM)、优化终点离散灰色模型(Optimized ending-point fixed discrete grey model,OEFDGM)。优化后的OSFDGM、OMFDGM和OEFDGM都可以与最优的拟合曲线重合,对于同一数据序列,分别建立这3种模型可获得相同的模拟和预测效果,因此在模拟和预测时可任选一种进行建模[7]。现选择优化始点离散灰色模型进行建模。
2 优化始点离散灰色模型
2.1 模型的建立
2.2 模型的检验
3 模型求解
4 结论与讨论
从分析预测结果可看出,河南省化肥施用量呈现较快增长趋势,从2000年的420.71万t到2016年预计的约830万t,年均增长约25.6万t。
分析实际数据,除2003年河南省化肥施用量稍低于上年外,其余年份均呈增长趋势。对比预测结果,可认为未来若干年河南省化肥施用量不会出现较大下降。
不科学、不合理地施用化肥,会对农业可持续发展带来压力。2012年河南省农用化肥施用量约占全国化肥施用总量的11.7%;河南省化肥施用量已达到同为农业大省的山东省的1.44倍,占居全国第一[10-11]。化肥对粮食增产的影响始终不会是无限的。不科学、不合理地施用,除浪费资源外,还可造成水体环境面源污染等不良影响。因此,科学合理施肥、提高化肥有效利用率在粮食生产中不容忽视,亦能在一定程度上减轻资源、环境压力。
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春玉米化肥高产高效施用要点 第6篇
农家肥为主, 化肥为辅;氮肥为主, 磷肥为辅;穗肥为主, 粒肥为辅的基本原则施肥。基肥一般应占施肥总量的70%左右, 大部分磷肥也应结合基肥施人, 一般在头一年结合秋耕施用。施用基肥时, 应使其与土壤均匀混合, 一般基肥施农家肥37.5~60 t/hm2。如用氮肥作基肥, 可施碳酸氢铵375 kg/hm2或尿素150kg/hm2。一定要深施, 以防氮素挥发损失。在缺磷土壤中, 施过磷酸钙450~600 kg/hm2;在缺钾土壤中, 施氯化钾150 kg/hm2;在缺锌土壤中, 施七水硫酸锌15kg/hm2。
二、种肥
春播前, 用少量农家肥再配合适量的氮、磷化肥条施或穴施, 作为玉米种肥。
三、追肥
玉米迫肥是玉米丰产栽培的一项重要措施。
合理施用化肥与环境保护 第7篇
化肥的特点是不用取制就可直接使用, 而且施到地里很快就能见效。此种无机肥料的大量施用虽然提高了农作物的产量, 但由于此化肥的施用面临着不合理的现象使环境受到污染, 我国是化肥使用大国, 20世纪90年代末化肥的比重在农业生产中占到了50%, 施用量超过了4000万吨, 但其利用率低, 每年有1100多万吨的肥料流入水体, 同时也造成了经济损失。
1 造成江河湖及地下水源的污染
威胁近海生物大量的氮排入到农业之外, 流入水体大量的化肥刺激了水中的藻类, 使它们的数量迅速增多, 造成水里生物过分拥挤的状态, 使生物系统遭到破坏, 造成水体富营养, 严重威胁海洋生物发展。影响河流水域中氨氮和硝酸盐都是主要污染物, 富营养化日趋严重, 同时造成底下水污染, 水侦项目监测表明氨氮来源主要为主生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物, 如工业废水、合成氨化肥厂废水及农田排水在无氧环境中水存在的亚硝酸盐亦可转为亚硝酸盐甚至继续转为硝酸盐。在实际监测实验中经科学家分析方法验证, 准确数据证明, 地表水中的氨氮等含量时常超标, 除化肥厂排污企业之外, 大多数是来在农田。这说明化肥的施用的不合理。
施氨过多的蔬菜中硝酸盐含量是正常情况的20~40倍。饮用水食物中硝酸盐超过一定含量人食用后会受到很大的毒害。世界卫生组织建议饮用水中硝酸盐含量不得超过11.3毫克/升, 不合理地施用氨肥还使大量氨以一氧化二氨的气体形式散逸到空气中, 而此种气体是导致全球气候变暖的温室气体之一。
2 破坏土壤结构
长期大量使用氨肥特别是铵肥铵离子进入土壤后, 在其硝化作用过程中释放出氧离子。使土壤渐渐酸化铵离子, 能够置换土壤胶体微粒上起联结作用的钙离子, 造成土壤颗粒合散, 从而破坏了土壤团粒结构。大量施用氨肥给土壤引入了大量非主要营养成分或有毒物质, 他们对土壤微生物的正常活动有压制或有毒害作用, 它们对土壤酸化不仅破坏土壤性质而且会促进土壤中一些有毒有害污染物的释放、迁移或使之毒性增强, 使微生物等土壤生物减分、还加速了土壤一些营养元素的损失。东北地区一些农场长期使用氨肥造成有机质降低含量。一些农田中长期使用大量施用氮肥而不用有机肥, 致使土壤板结。不合理施肥导致土壤养分不平衡, 农作物所需的元素其中需要量大的是氮、磷、钾, 土壤中氮、磷、钾的合理比例不当, 致使土壤养分不平衡, 大量使用化肥, 会使农业的生产成本增加很快, 影响产品的经济效益, 为避免控制化肥对环境的影响, 需要引用科学合理的施肥技术。
2.1 改进施肥方法, 提高肥效利用率
施肥技术不当, 表现在轻视底肥、重视追肥, 撒肥和追肥时期不当, 是形成化肥损失、肥效降低的重要原因。
减少化肥随水流失的措施是改变灌溉方式, 如微喷灌溉就能比漫灌明显减少化肥的损失。
2.2 合理搭配施肥, 采用多种复合肥。
合理搭配有机肥和无机肥。不能只重视氮肥, 就必须适当增加磷肥、钾肥以及微量元素等。
复合肥是指含有两种以上元素的化肥, 不仅有氮、磷、钾复合肥, 还有含有机成分的有机复合肥。复合肥具有使用方便、高效、污染小等优点, 在进年来发展迅速, 其在我国化肥消费量中, 已由1990年的13%迅速上升到2000年的22%。
2.3 测土施肥。
在农贸部门与农户的统一配合下, 有针对性地配合组成成分。根据在用户农田采集到的土样, 进行分析、化验, 对土壤中氮、磷、钾等主要养分和微量营养元素的含量进行测定, 形成土壤养分管理数据库和平衡施肥服务系统, 以农户地块为单位, 根据土壤状况和要种植的作物, 有针对性地进行配方施肥。
2.4 广泛施用有机肥
2.4.1 有机质是作物营养元素的主要来源, 作物吸收大部分氧。
112~115的磷, 大部分钾都是由土壤作物所需的各种微量元素的源泉。故称有机肥为完全肥料。
2.4.2 有机质是作物碳素营养的源泉。
绿色植物的完全作用, 就是利用光能将二氧化碳和水合成碳水化合物。而空气中的二氧气碳含量仅0.03%, 作物对二氧化碳的需求量要高于空气中的1~4倍。这主要靠土壤微生物分解有机质所产生的二氧化碳来满足作物生长的需求。据研究表明, 一般通过有机质分解出来的二氧化碳, 能使作物增产40%左右。
2.4.3 有机质能捉进土壤有益微生物的活动。
土壤有机质是微生物的“粮食”, 而微生物好比农作物的“炊事员”, 通过它们的“烹调加工”, 能把有机质中作物不能吸收的东西, 变成“可口”的食物, 源源不断地供应给农作物。其中固氧生物本领更大, 它们能将大气中的氧固定下来, 供给作物吸收利用。
2.4.4 有机质能形成土壤团粒结构。
有机质中的腐殖质, 是一种很好的胶结剂, 它能使土壤形成团粒结构, 改善土壤物理性能, 合理调节土壤水分、养分、空气和温度情况, 进而能提高土壤肥力。
2.4.5 有机质能提高土壤保水、保肥和缓冲
能力。因为腐殖质属于有机胶体, 它是作物养分的“储藏库”, 能吸收大量水分和养分, 既可减少肥分流失, 又能把储藏在土壤溶液中的一些养分源源地供应结作物。
由此可见, 提高土壤有机质, 既能使作物高产稳产, 又能提高土壤肥力。所以必须提高增施有机肥料, 种植绿肥作物推行结产还用, 合理轮作等, 才能达到种地养地相结合。
2.5 积极推广微生物肥料。
在土壤地表下30~40cm的土层里, 有一个大的天然“肥料厂”, 它就是微生物群营。豆科植物可以在贫瘠的土地上长势良好, 着是因为豆科物可以通过生物固氮来为自己提供氮肥。在豆科植物的根部, 有固氮微生物根瘤菌。根瘤菌中有一种物质叫固氮酶, 它能够使根瘤菌直接利用空气中的氮气, 合成氮肥, 为植物提供氮素营养。
微生物有一种磷细菌, 能分解一些含磷有机物, 使磷变成可溶性磷, 为植物提供可利用的磷肥。钾肥则可由硅酸盐细菌来提供。
土壤中的有机物质以及施用的绿肥等, 很多营养成分在未分解前作物是不能吸收利用的, 也要通过微生物将他们分解, 变成可溶性物质, 才能被作物吸收利用。在不同性质的土壤中, 微生物的数量和种类分布量是不均匀的。粘重土壤中和偏酸偏碱性土壤中微生物的数量和种类较少, 而肥沃土壤团粒结构好的土壤中则多, 因此可以人为地利用优良的菌种培养成为生物肥料, 从而提高土壤肥力, 增加农作物产量。
2.6 科学施用钾肥。
科学、合理地施用各种钾肥, 不仅能够大幅度提高产量, 而且对作物品质有明显的改善作用。合理施用钾肥, 要因地制宜, 并与氮磷肥等进行配合。
2.7 科学施用磷肥。
经科技研究表明, 提高磷肥利用率对作物的产量有显著作用, 具体措施表现在多方面:集中施用, 尽量减少与土壤的接触面;与有机肥料混合施用;重点施在前茬豆科作物上;重点施在旱作物上;施用磷肥注意因地施肥。
合理施用化肥与保护环境是农业发展史上长期而艰巨的研究项目, 需要提高人们的高度自觉的环保意识, 对其进行认真的学习研究创新, 维护农业生态系统的平衡, 为进一步捉进农业生产的发展创造条件。
摘要:化肥的施用是农业发展史上一次重大的创新。它极大地提高了农作物的产量, 为经济的稳步发展创造了条件。但是由此造成的土壤及周边的环境污染导致农业生态系统的破坏。因此必须对化肥施用的合理性作出正确的认识。引导人们合理利用, 加强环境保护意识, 为改善环境促进农业发展, 合理科学施肥。
关键词:化肥使用,环境污染,合理施肥
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化肥施用技术与政策的国际对比 第8篇
欧美发达国家的种植方式多以大型农场为主, 种植机械化程度高, 且有专门的土壤检测机构, 通过检测土壤的肥力状况然后根据农作物肥力需求施用肥料, 化肥利用效率高。欧盟欧洲环境信息观测网重点关注生物、化学、饲料等固体与液体污染物, 实行养分精准化, 定期检测耕地土壤养分含量[1,2,3]。英国在硝酸盐脆弱区域有封闭期禁止施肥, 全国实行分区管理有效防控硝基盐污染地下水。现今, 欧盟在农业政策上倾向综合污染预防与灵活控制, 不提出统一硬性排放标准, 允许地方政府结合情况基于BAT技术制定对不同企业的不同标准。美国各州及农业部的科研机构建立完整的土壤肥料服务系统, 通过积累大量资料, 有效传达最新研究成果, 农场主根据建议对作物进行适量、适当的施肥。美国肥料施用特点是机械化施肥。方法包括撒施、下落式施肥机、旋转盘施肥机与液体施肥机。农场一般采用撒施, 大面积种植时最经济尽管会造成氮素损失[4,5,6,7]。氮肥施用方面, 常使用水肥一体化, 液体肥料混入灌溉水施用。基肥常施在条播作物行间。
2 中国化肥施用技术现状
我国植方式多以家庭承包为主, 规模小。家庭农作物种植与肥料利用情况各不相同, 土壤状况差异大, 土壤肥力状况检测难度大。肥料只作基肥一次施入, 主要的施肥方式是手工撒肥。
水稻种植方面, 农户一般水面撒肥。小麦种植方面一般4次撒肥, 近年很多地区变更为一次性施肥。小麦一般采用撒施基肥后翻耕, 灌溉区域小麦追肥一般采用撒施后灌水。玉米种植方面, 夏玉米一般在出苗后沟施或穴施一次肥料, 春玉米在播种前施用一次基肥, 之后追肥[8,9,10,11]。近年耕作制度变化后, 一般播种后施肥, 后机械追肥。目前, 我国农业化肥施用技术有所提高, 农业生产中化肥的施用量的大幅增长, 农作物产量也有所上升。化肥的应用效率和土地的综合效益有明显提高。2013年, 农业部提出加强测土肥方施肥技术, 提升土壤有机质、发展水肥一体化、机械施肥。
3 欧盟化肥管理政策
欧盟的农业政策和环境政策在早期时独立的。相对于农业生产引起的环境面源污染问题, 农业政策更重视鼓励农业生产。环境政策涉及如何控制由工业和城市废物排放造成的点源环境污染。之后, 农业面源污染受到了重视, 共同农业政策中出现很多于环境相关的政策法规。政策措施主要分2种类型:共同农业环境法规与农业环境补贴。
3.1 共同农业政策法规
20世纪90年代欧盟制定新型共同农业政策是以农业-环境合并计划为主导思想采取措施缓解农业面源污染。包括降低区域内农产品价格、减少农业总支出、鼓励有利于减少环境污染的生产方式等。1999年欧盟为未来农业政策制定目标的《2000议程》对生态脆弱地区提供补贴鼓励减少使用化肥和农药。2003年改革新方案、2007年CAP“健康检查”、2008年欧盟农业补贴政策改革与2011年欧盟共同农业政策改革都有有关农业面源污染的内容。2000年的水框架指令, 旨在保护各种水资源。其中地表水监测包括化学和生态监测指标, 地下水监测应包括化学指标。2000年生效2008年底出台的新地下水指令以硝酸盐和农药的活性物质的含量来评估地下水质量标准。2008年颁布的海洋策略框架指令主要对化肥和其他富含氮、磷物质的输入, 有机物质的输入进行管理和控制。1976生效2006年更新为最新版本空气质量法令中有害物质 (二氧化硫、二氧化氮、氮氧化物等) 建立限定值和适当的警戒阈值。2001年生效的国家空气污染排放限值指令主要对某些大气污染物 (酸化、富营养化物质、温室气体等) 的国家排放制定上限。
3.2 农业环境补贴
1992年6月发布第2078/92号条例建立以“农业环境行动”为名的综合性国家补贴项目, 通过降低农产品价格减少农业总支出, 给予补贴鼓励农民减少使用肥料和农药。2000年基于《农村发展法》与其他农村发展措施的总体性框架扶持以下内容: (1) 保护和改善环境、自然景观及其特性和基因多样性的农业用地; (2) 对环境有利的农业扩张和低强度草场系统的管理; (3) 处于危险中的、具有高自然价值的耕作环境的保护; (4) 农业用地的自然景观和历史特征的保护, 以及农耕方式中的环境协议计划的实施。
4 美国化肥管理政策
美国在农业资源和环境保护政策措施分3种类型:生产规范法规、技术项目支持和农业资金补贴。农牧场主按照生产规范法规达到政府的要求获得政府项目利益[12]。技术项目支持是政府在技术方面为愿意采取措施对配合保护自然资源与环境的个人和机构提供帮助、补贴。
4.1 农业生产规范法规与技术项目支持
美国的化肥立法始于19世纪后期。除阿拉斯加、夏威夷两州以外的48州都有化肥法律规定生产、销售化肥的登记、许可制度。不同州化肥法律都严格规定了化肥的抽样检测制度保证化肥质量。美国农业政策系统中, 美国环保局与农业部各司其职, 前者实施面源污染管理计划, 后者实施乡村清洁水、国家灌溉水质、农业水土保持、最大日负荷、杀虫剂实施计划与清洁水法案等, 鼓励农民自主控制农业污染, 严格控制农业中的高毒性农药。水源污染保护方面, 1972年的《清洁水法》将面源污染纳入国家法律并提出“最大日负荷量计划”, 1977年清洁水法修正案中提供经济援助或给予减免税额鼓励农民自愿防治治理面源污染。1976年制定的《有毒物质控制法》中涉及到有毒化学品的管理。1987年清洁水法修正案的内容有关于面源污染的计划, 鼓励各州实施“最佳管理措施”。1994年, 美国环境保护学会发现在所调查的水源中70%以上的水质问题来自于农业的面源污染。环保署 (EPA) 规定了NO-3-N与NO-2-N的最高限值。《农业农村发展法案》《联邦土地政策及管理法案》等法律中都有针对农业面源污染的具体条款和规定。一些州在防治农村面源污染立法方面已经走在了国家前面并已制定了相关法规。
4.2 农业环境补贴
农业环境补贴自20世纪30年代开始陆续设立, 历时较长、影响较大的是“减耕计划”和1956-1972年的“土壤银行”项目。20世纪70年代后资源和环境保护开始受到广泛关注。《2002年农业保障和农村投资法》中资源保育补贴主要包括土地休耕计划、农田水土保持、湿地保护、草地保育、农田与牧场环境激励项目等。
5 我国化肥利用相关政策
5.1 农资直补政策
2006年, 中央统筹全年柴油、化肥等农业生产资料的价格变动对农民种粮收益的影响, 从石油特别收益中拿出财政资金125亿元通过农资直补一次性地直接补贴种粮农民。2009年国家建立化肥等农资价格与农资综合直补的联动机制, 测算市场化肥价格上涨幅度, 制定相应农户农资综合直补。2010年中央制定“价补统筹、动态调整、只增不减的原则及时安排农资综合补贴资金。2013年农资综合直补标准96.74元/667 m2。2015年农资综合补贴按原标准的80%, 即每667 m2补贴82.8元发放。20%部分用于支持粮食适度规模经营, 稳定提高粮食产能。
5.2 化肥进出口调节政策
2008年以来国家多次调整化肥出口关税政策, 2008年设立淡季基准价格, 调整淡季出口关税征收方式等。2010年再次调整化肥出口关税稳定国内化肥市场。2014年按品种分别历时4~5个月的淡季, 2015年化肥出口政策调整明显, 所有品种出口不再区分淡旺季。出口关税政策的调整可以调节化肥的进出口情况、稳定国内化肥市场价格。化肥出口关税政策在国内外市场存在足够差价的情况下缓和国内化肥市场的供求矛盾, 企业通过出口加快库存消化。在不能满足国内化肥需求时, 抑制化肥出口过快增长。
5.3 化肥淡储政策
化肥产品使用旺季时间短但淡季时间长, 化肥淡储制度的开展可以有效缓解化肥供需淡旺季的矛盾。为了支持了化肥生产企业的健康发展, 培养了一批稳定成熟的经营企业成为保障我国粮食安全的必要途径。2004年淡储政策实施以来, 化肥淡储规模不断扩大。
5.4 推广测土配方施肥技术
2005年起, 中央和地方财政通过下拨补贴为农民提供测土配方施肥的技术服务。了解和掌握土壤肥力的变化状况, 合理配置肥料资源, 提高肥料利用率, 增产增收。2010年农业部把推进技术进村入户到田作为年度测土配方施肥工作重点, 在全国范围内组织开展“测土配方施肥普及行动”。2012年, 中央财政安排测土配方施肥专项资金7亿元, 加快测土配方施肥技术推广普及, 扩大配方肥推广应用。2013年, 免费为1.9亿农户提供测土配方施肥指导服务, 推广测土配方施肥技术0.93亿hm2。2015年进一步加大了测土配方施肥补助力度。
5.5 节能减排政策
2010年在《国务院关于进一步加大工作力度确保实现“十一五”节能减排目标的通知》中, 强调要推动重点领域的节能减排管理。一些地区推出落实节能减排的具体措施, 很多化肥企业被限量限产。《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》中落实最严格水资源管理制度。加强地下水污染防治, 加大农村、农业面源污染防治力度, 严格控制污水灌溉。
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化肥使用量零增长综合配套栽培技术 第9篇
在化学施用不科学的影响下,农产品质量的提升和农产品生产成本的缩减等实现的难度越来越大,传统提升资源投入量和加大环境消耗的发展方式已经难以满足现代农业发展的实际需求,在此背景下我国农业部提出化肥使用量零增长,但其实现需要有效的综合配套栽培技术作支撑。
1精准施肥技术
此技术又被称为自动变量施肥技术,其要求对各操作单元因土、因作物进行全面平衡的施肥,使肥料的利用率和施肥活动的经济效益得到大幅提升,换言之其要求结合区域实际的土壤条件、作物产出潜力、养分综合管理等方面的情况和发展趋势,对作物单位面积或某区域整体的施肥限量标准进行确定,使其在满足农作物生长需求的同时,不会产生浪费或因超量应用而导致的环境污染[1]。精准施肥技术是精准农业的核心,保证土壤养分测试和作物养分诊断的准确性和有效性;在施肥模型的作用下制定合理的施肥决策,并结合针对性的施肥方式实施精准施肥,所以其要对土壤养分空间变异规律全面的掌握,并在此基础上利用成分分析、空间变异系数、模糊聚类等方式实现空间管理分区,现阶段在传统施肥模型的基础上,出现了以神经网络或组合预测等施肥模型,使精准施肥的水平得到进一步保证,也为化肥使用量零增长提供了技术支持。
2调整化肥施用结构
此项技术主要是通过对氮、磷、钾配比的优化调整,使大量元素和微量元素在农业生产的过程中得到合理的应用,这对推动农业肥料的升级,提升肥料应用效率等具有积极的作用,相关数据显示施肥增产通常可以达到总增产量的一半以上,而现阶段对施肥结构的调整并未全面的落实,以河北省为例,受有效磷容易被固定在土壤中,所以其效果不稳定的栽培经验影响,磷肥的应用量普遍偏低,但在实践中发现,在有效磷偏低的环境中提升磷肥的应用量对增加农作物产量具有积极的作用,在高产地区合理补充磷肥对实现持续高产意义重大,而且磷肥对农作物的抗寒性具有提升作用,盲目的缩减磷肥的用量会直接缩减农作物的产量,例如在每667m2夏玉米施加2~4kg的磷肥时,其可实现增产7.5%,而河北省氮肥的应用可结合国家氮肥适用标准,从传统的1:0.3下调到1:0.4~1:0.45之间,氮肥适用量的适当缩小不仅不会影响河北省农作物产量,反而有效的控制了资源的浪费和肥料对环境的污染[2]。河北省考虑到自身土壤含钾量较高,在施肥中盲目的缩减钾肥的应用量,忽视农作物生长对钾肥的应用,使其土壤中的钾肥含量不断的缩减甚至出现了土壤缺钾的问题,要实现农作物产量的提升,需要将钾肥与其他肥料混合应用,例如将氮肥和钾肥混合施加可以提升棉花的产量等,为化肥使用量零增长实现提供了可能。
3改进施肥方式
积极应用测土配方施肥技术,使传统肥料消耗量大的表施、撤施施肥方式向机械深施、水肥一体化、叶面喷施等方式转变,这对实现化肥使用量零增长具有积极的意义,测土配方施肥是以针对农田进行土壤测试和肥料田间试验为前提,结合农作物生长过程对肥料的需求规律,土壤供肥性能以及肥料的效应等方面,在对有机肥料合理应用的同时,对氮、磷、钾等肥料的施用数量、方法、实践等进行科学合理确定的技术,对因地制宜的确定施肥方案,推动农业节能增效发展等具有积极的作用;而机械深施、水肥一体化、叶面喷施等强调在耕翻、播种或农作物生长中期利用相应的机械、工具结合农艺的要求和实际情况将肥料直接施向农作物最易吸收的部位,提升肥料的使用效率,可见此项栽培技术为化肥使用量零增长的实现提供了直接的支持。
4有机肥替代化肥技术
此项技术强调对有机养分资源合理运用,使耕地的基础地力得到有效的提升,进而不断缩减传统肥料的应用,推动化肥使用量零增长的实现,例如将畜禽的粪便养分和秸秆养分等还田等,但现阶段我国农村劳动力短缺的实际情况限制了有机肥替代化肥技术的推广,应通过加大引进机械设备,推动畜牧养殖集中化等手段为有机肥替代化肥技术的大范围应用创造条件,现阶段我国东北、黄淮海、长江中下游、华南等地区均有意识的利用秸秆还田等手段,推动有机肥替代化肥技术的应用,为化肥使用零增长提供了有效的途径。
5结论
通过上述分析可以发现,现阶段人们已经认识到缩减不合理施肥造成的多用部分化肥,提升化肥利用效率和将有机肥与无机肥结合应用的重要性,并在此基础上提出了化肥使用零增长方案,针对化肥使用零增长方案进行综合配套栽培技术的深化和完善,是保证其顺利实现的基本前提。
摘要:我国农业部2015年3月17日,顺应时代发展的需要,启动“到2020年化肥使用量零增长行动”和“到2020年农药使用量零增长行动”,推进化肥减量提效、农药减量控害的落实,本文为对化肥使用量零增长产生全面的认识,推动其顺利开展,针对化肥使用量零增长综合配套栽培技术展开研究。
关键词:化肥使用量零增长,综合配套,栽培技术
参考文献
[1]蒋婷.到2020年化肥使用量零增长行动方案[J].青海农技推广,2015(2):3-5,11.
化肥与有机肥的合理搭配施用 第10篇
【关键词】 玉米 化肥 有机肥 搭配施肥
为了进一步探讨合理施用有机肥、有机肥与化肥配施的最佳比例以及有机肥料的利用率等问题,在国家测土配方施肥项目的推动下,伊通县农业技术推广总站通过大量田间试验示范数据分析整理,总结出了一套关于玉米有机肥和化肥配施方面的经验。
1. 玉米田施用有机肥的优点
1.1 提高肥效,减少养分的固定 如过磷酸钙、微量元素等肥料,施入土壤后被土壤固定而失效。和有机肥混合用,由于减少了与土壤的接触面,减少了养分的固定,有机肥又可提高磷矿石的溶解度,在水田条件下利用率更高。许多化肥与有机肥混合后,化肥可以被有机肥料吸收保蓄,减少流失。此外,化肥掺有机肥料还可以促进有机肥腐熟,提高肥效。试验表明,化肥与有机肥搭配使用,既可以降低土壤氧化还原电位,减少氨的硝化,也可以减少氮素的挥发损失。一般可使氮肥利用率提高10%~15% 。
1.2提高土壤肥力 通过施用人、畜的粪尿肥及堆肥、沤肥、绿肥、河泥、草碳等有机质含量高的农肥来增加和保持土壤有机肥含量,对提高土壤有机质含量有明显作用。
1.3 增加作物营养 有机肥所含养分较全,肥效稳而长,含有机质多,能提高土壤有机质含量,改善土壤理化性质。不但可以供给作物,而且可以供给土壤微生物以氮、磷、钾等养分,以及维生素和生长激素等。据试验,化肥与有机肥搭配使用3年的地块比单施化肥的地块有机质含量高0.08%~0.11%。
1.4減少化肥可能产生的某些不利的副作用 在单独施用较大量化肥或化肥施用不均时,土壤溶液浓度高,影响作物吸水,甚至伤根,如与有机肥料混合就不会发生这一问题。
1.5 节约肥料投放成本 在有机肥与化肥配施时,可减少化肥用量20%,既节约了生产成本,又减少了肥料对环境的影响。
2. 化肥与有机肥搭配使用时的要求
2.1 把握施用时间 有机肥数量大,见效慢,应尽量早施,一般应在玉米播种前做基肥一次施入,在北方种植春玉米的地块,建议在玉米收获后的秋、冬农闲季节运肥到田间,第二年春季结冻后,播种前撒施或条施为宜;而化肥用量少,见效快,磷、钾肥和部分氮肥一般在春季整地时结合打垄施入,玉米播种时配施适量磷酸二铵做种肥,根据玉米不同时期需氮特点,在玉米生长的中、后期进行追肥补充氮肥。
2.2 掌握施用方法 有机肥要结合深耕耙地施入土壤耕层,也可在玉米整地前进行垄沟条施或垄面撒施。与有机肥搭配使用的氮素化肥,宜做底肥(30%)、种肥(10%)和追肥(60%),1/3的磷肥可以随玉米播种作种肥施用,剩余磷肥和全部钾肥可以随有机肥一起下地做底肥。底肥中的化肥要做到深施12~15cm,种肥施于种子下方或侧下方3cm处,玉米追肥可利用追肥犁进行垄沟深追肥条施,对不适于机械耕作的坡岗地可利用追肥器人工穴施于玉米植根系株附近,避免垄面撒施等粗放追肥方法,以提高肥料利用率。
化肥施用量 第11篇
1 化肥施用与粮食生产脱钩的理论框架
循环农业是指以生态规律为基础,以资源高效循环利用和生态环境保护为核心,以减量化、再利用、资源化为原则,以低消耗、低排放、高效益为基本特征,建设资源节约型、环境友好型农业,实现农业可持续发展的农业发展模式。脱钩是指在经济发展过程中,起初能量消耗随经济增长而增加,二者成耦合关系;随后在某个阶段,经济增长的同时,能源消耗却逐步下降,二者脱离了耦合关系,呈反向变化。脱钩有绝对脱钩和相对脱钩两种类型。“绝对脱钩”是指在经济增长的同时,能源消耗不断减少,这是一种高效的经济增长模式;“相对脱钩”是指在经济增长的同时,资源消耗以一种较低的速度增长,或者在经济总量减少的同时,资源消耗以更快的速度减少,后者称为“负相对脱钩”[5,6]。发展循环农业,要求逐步改变农业生产与资源消耗之间的耦合关系,在发展农业生产的同时,减少生产资料投入总量,使二者达到脱钩状态,实现资源的高效利用和循环利用,实现粮食安全、资源安全、生态安全三者之间的平衡。
本文拟采用增长经济学的相关理论来考察化肥施用与粮食生产的关系,经济增长的主要原因在于生产要素的变动情况[7],应用到循环农业领域,粮食产量的增加主要依赖于化肥、水、土地、劳动力、农用机械等生产要素的投入,此外技术进步也在粮食生产中起着至关重要的作用。用函数表示为:
其中Y为粮食产量;X1,X2,X3,,Xn为化肥、水、土地、劳动力等生产要素;T为技术进步。
函数进一步表示为:
式中,A为方程截距项;α,β,γ,δ为X1,X2,X3,,Xn的产出弹性系数;λ为技术进步率;ε为误差项。在现代农业阶段之前,粮食产量增加主要通过外延扩大再生产进行,即增加生产要素的投入来扩大产量;随着现代农业的不断发展和可持续农业、循环农业理念的被广泛认可,粮食生产方式将逐步由外延扩大再生产向内涵扩大再生产转变,即通过技术进步和科学管理来提高生产要素的利用率,使粮食产量保持稳步增长的情况下,农业生产资料的投入量不断较少。从这个角度分析,农业生产方式的转变可以实现化肥施用与粮食产量的脱钩。此外根据要素替代原理,如果能调整农业生产资料投入的比例关系,减少化肥投入,增加农用机械和适用技术的应用比例,也可以实现化肥施用与粮食生产的脱钩。
2 实证方法和数据来源及处理
2.1 研究方法
为了比较不同国家经济与环境之间的脱钩状况,OECD用给定时期终点值和始点值的比例定义了脱钩指标[8,9],即
其中Dx为脱钩指标;ECit和ECi0分别为第i个国家在给定终点时期t和始点时期0的能源消耗量;EGit和EGi0分别为第i个国家在给定终点时期t和始点时期0的经济增长量。这一公式仅仅以始点值和终点值来衡量脱钩指标,有很大的不确定性,尤其是粮食生产受诸多因素的影响,如果在研究时段的始点与终点恰遇极端年份,则计算结果偏差很大。为此,本文利用统计学方法计算粮食产量和化肥施用量在研究时段内的年均变化率,通过比较其大小,来分析粮食生产与化肥施用的脱钩状态。
2.2 数据来源及处理
本文研究数据主要来源于《中国农村统计年鉴20002008》和《中国农村住户调查年鉴20002008》,采用的年鉴指标有:农用化肥施用量(104t,折纯法计算)、粮食总产量(104 t)、农用机械总动力(104 kwh)、粮食播种面积(103 hm2)、主要农作物播种面积构成(%)等。为了精确界定数据,将农用化肥施用量、农用机械总动力等指标调整为粮食生产化肥施用量、粮食生产机械总动力,调整公式为:
其中:F为粮食生产化肥施用量;Fo为农用化肥施用量;S为粮食播种面积;Sc为农作物播种面积(包括:粮食、油料、棉花、麻类、糖料、烟叶、药材、蔬菜、瓜类和其它农作物)。
其中:M为粮食生产机械总动力;Mo为农用机械总动力(以下所用数据均经过公式处理)。
3 结果及讨论
3.1 纵向脱钩分析
2000年全国粮食总产量为46217.5104 t,较1999年下降9.09%,粮食生产化肥施用量为2877.6104t,较1999年下降3.63%,粮食减产速度快于化肥施用量减少速度,二者呈耦合关系;2002年和2004年,粮食增产速度均快于化肥施用量的增长速度,二者呈相对脱钩状态;其他年份,我国粮食产量与化肥施用量均呈现出较强的耦合关系。尤其是2004年之后,粮食产量逐年增加,但是粮食增速远低于化肥施用量的增速,二者之间的耦合态势愈加明显。数据显示,现阶段我国粮食生产对化肥的依赖程度很强,粮食产量的稳定增长是以过度施肥为代价的。在我国大部分粮食种植区,科学施肥理念和测土配方施肥方式还未深入人心,粮食生产中随意施肥和加量施肥的现象比较普遍,这阻碍着循环农业的发展,也影响着粮食生产和化肥施用脱钩目标的实现。
3.2 横向脱钩分析
通过计算19992007年我国各省(市、区)粮食产量年均变化率和化肥用量年均变化率,可以将我国省级地区化肥施用量与粮食产量关系分为三种类型:(1)相对脱钩,这一类型包含的地区有河北、山西、辽宁、重庆、青海、宁夏;(2)负相对脱钩,这一类型仅有上海市;(3)耦合,这一类型包含的地区有北京、天津、内蒙古、吉林、黑龙江、山东、江苏、安徽、浙江、江西、福建、海南、广东、广西、云南、贵州、西藏、四川、湖南、湖北、河南、陕西、甘肃、新疆24省(市、区)。
(单位 :%)
3.3 影响脱钩的因素分析
在横向和纵向脱钩分析基础上,进一步分析影响31个省(市、区)脱钩类型不同的因素。众所周知,粮食生产受诸多因素影响,如耕作制度、播种面积、粮食单产、受灾面积、有效灌溉面积、化肥施用量、农药和薄膜使用量、机械动力投入量、人力投入量、年降雨量等。为了分析影响粮食产量和化肥施用量的脱钩关系,我们选择粮食播种面积S(103hm2)、粮食生产机械总动力M(104kwh)为自变量,以粮食产量P(104t)为因变量,利用31个省级地区1999-2007年的面板数据进行回归分析。在回归分析之前,我们对随机效应模型和固定效应模型进行比较,根据HAUSMAN检验结果,最终选择了固定效应模型。从现实来看,我国各个省份之间粮食产量和化肥施用量均存在差异,采用固定效应模型与现实情况更为相符。计量模型为:
其中虚拟变量D2i,D3i,,Dki的定义是:
i表示第i个省份,t表示第t年,Uit为随机扰动项。
(1)相对脱钩地区的回归分析。选择相对脱钩地区(即:河北、山西、辽宁、重庆、青海、宁夏)的面板数据进行回归分析,结果为:
调整后的R2=0.986,模型的拟合度高,拟合效果好;F=5029.4,在1%的水平上达到显著,方程在统计意义上极显著;同时观察S和M所对应的t统计量的p值,也远远小于0.01,S和M对P的影响非常显著。
(2)耦合地区的回归分析。选择属于耦合类型的24个省(市、区)进行回归分析,结果为:
调整后的R2=0.979,模型拟合度较高;F=13210.9,在1%的水平上显著;S和M的t值也极其显著。综合相对脱钩地区和耦合地区的回归分析,可以看出粮食播种面积S和粮食生产机械动力投入量M是影响粮食产量的重要因素。相对脱钩省份粮食播种面积S对粮食增产的贡献率达到了27%,耦合省份粮食播种面积的贡献率为37%,对比相对脱钩地区,耦合省份更倾向于通过增加粮食种植面积来增加粮食产量。而在落后的施肥方式影响下,粮食播种面积每增加1%,施肥量的增长率将超过1%,随着粮食面积的增加,耦合省份每一单位粮食增加需要耗费更多的化肥。相对脱钩省份机械动力投入量M对粮食增量的贡献率达到了41%,耦合省份机械动力投入量的贡献率为22%,相对脱钩省份每一单位机械动力投入量所增加的粮食产量远远高于耦合省份的边际粮食产量。相对脱钩省份可利用较多的机械动力投入,来弥补化肥投入较少带来的影响,而达到粮食增产的目的。从这个角度上讲,加大粮食生产的机械化力度,可以保证粮食供给,减少化肥施用量,节约生产资源,保持农业生态清洁。
(3)粮食作物品种的回归分析。粮食作物主要包括稻谷、小麦、玉米、大豆、马铃薯等,近年来,这5种作物的播种面积占到我国粮食播种总面积的90%左右,其中稻谷、小麦和玉米3种作物的播种面积更是占到了粮食播种总面积的78%,3种作物的施肥量在总施肥量中所占的比重也极大。所以对稻谷(R)、小麦(W)和玉米(CO)的播种面积与粮食生产化肥施用量(F)进行回归分析,就显得非常必要。近年来,由于上述3种作物的种植结构相对固定,播种面积变动不大,为此,本文选用2007年的各省(市、区)数据进行回归分析。回归结果如下:
调整后的R2=0.941,模型拟合效果很好。F=155.2,相应的p值在1%的水平上达到显著,R、W、CO所对应的t统计量也很显著,这说明R、W、CO与F紧密相关。回归分析结果显示:在稻谷、小麦、玉米这3种作物中,小麦(W)生产耗肥量最多,每生产1单位小麦的耗肥量为0.057单位,生产1单位稻谷(R)耗肥量为0.032单位,玉米(CO)的单位耗肥量最少,为0.025。因此,在保障粮食安全的前提下,适当压缩小麦的种植面积,提高玉米的播种面积,可以减少化肥的施用量,有利于实现粮食生产与化肥施用的脱钩。
4 结论
我国大多数省级地区的粮食产量与化肥施用量关系处于耦合状态,粮食生产对化肥的依赖程度很高,化肥施用量逐年上升,随意和加量施肥现象在我国普遍存在。仅有河北、山西、辽宁、重庆、青海、宁夏、上海属于相对脱钩或负相对脱钩状态,但以上“五省二市”的粮食总产量和化肥施用量还不到全国总量的15%,这不利于粮食生产和化肥施用量脱钩目标的实现,不利于循环农业的发展和资源节约型、环境友好型社会的建设。因此,我们要在以下方面进行改善:
4.1 科学施肥,减少化肥施用量
政府相关部门、农业企业和科研院所等主体要多渠道宣传科学施肥理念,提高农民科学施肥意识,加快推广测土配方施肥,拓宽有机肥料来源途径。在粮食产量和化肥施用量均占全国总量85%以上的耦合省区,更应大力宣扬科学施肥,特别是在“中低产田改造”、“循环农业试点”等项目实施过程中,要积极改变落后施肥方式,提高肥料的利用效率,减少资源浪费和生态污染。
4.2 要素替代,弱化化肥作用
根据回归分析结果,相对脱钩省区的农用机械动力投入对粮食生产的贡献程度要远远高于耦合省区的机械贡献率,每单位机械投入所增加的粮食产量较高。因此,可以通过加大机械投入力度、提高灌溉效率、增加薄膜使用等要素替代方式,弱化化肥在农业生产中的作用,减少化肥施用量,既能降低种粮农户生产成本、保证粮食安全,又能保持生态清洁。
4.3 调整结构,减少耗肥粮食作物的播种面积
理论和实践均证明,小麦是耗水耗肥的粮食作物,且我国小麦种植面积较大,占粮食作物总种植面积的22.5%以上。因此在保证粮食安全的前提下,应适当缩减小麦种植面积,增加玉米的播种面积,在施肥方式转变缓慢的情况下,能够大大减少化肥的施用量,加速实现粮食生产与化肥施用的脱钩进程。同时也有利于畜牧业发展和循环农业的不断推进。
参考文献
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