我国农田氮肥施用现状、问题及趋势
JU Xiao-tang, GU Bao-jing. Status-quo, problem and trend of nitrogen fertilization in China[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers, 2014, 20(4): 783-795. DOI: 10.11674/zwyf.2014.0401
Citation: JU Xiao-tang, GU Bao-jing. Status-quo, problem and trend of nitrogen fertilization in China[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers, 2014, 20(4): 783-795. DOI: 10.11674/zwyf.2014.0401
我国农田氮肥施用现状、问题及趋势
1.中国农业大学资源与环境学院,北京 100193;
2.浙江大学政策仿真实验室,浙江杭州 310058
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作者简介:巨晓棠（1965—）， 男， 陕西白水人， 博士， 教授， 主要从事农田氮素管理、 碳氮循环与温室气体减排研究。 Tel： 010-62732006, E|mail： juxt@cau.edu.cn
通讯作者:巨晓棠（1965—）， 男， 陕西白水人， 博士， 教授， 主要从事农田氮素管理、 碳氮循环与温室气体减排研究。Tel：010-62732006, E-mail： juxt@cau.edu.cn
计量 文章访问数: 010995 HTML全文浏览量: 01564 PDF下载量: 016061 出版历程 收稿日期: 2014-06-08 修回日期: 2014-06-25 刊出日期: 2014-07-24Status-quo, problem and trend of nitrogen fertilization in China
1.College of Resources and Environmental Sciences,China Agricultural University,Beijing 100193,China;
2.Policy Simulation Lab,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China
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Corresponding author:JU Xiao-tang Tel：010-62732006 E-mail：juxt@cau.edu.cn
摘要
摘要: 氮素在作物产量和品质形成中起着关键作用。本文综述了什么是合理施氮，包括施氮量、 施氮方法和时期，也包括与有机肥和秸秆还田措施的配合等。指出我国农田氮肥施用的主要问题是施肥过程和施肥后的严重损失。依据农户调查所获得的田块尺度施氮量，与田间试验合理施氮量对比分析表明，过量施氮田块占总调查田块的大约33%。依据区域尺度单位播种面积平均施氮量，与作物平均推荐施氮量对比分析表明，全国过量施氮面积占播种面积20%、 合理面积占70%、 不足面积占10%。总体而言，过量施氮现象还相当普遍，特别是在蔬菜和果树等经济作物上。本文提出了一种估算国家尺度氮肥需求量的方法，可估算出全国合理需氮量范围，称之为氮肥需求量估算法。用三种不同方法估算的我国1980~2010年间的氮肥需求量与实际氮肥使用量比较表明，如仍然依照现在的粗放施肥习惯，应该为现在的实际氮肥使用量，5年平均为N 27.9106 t 左右，正好处于合理需氮量范围的中线。在改善施肥技术基础上，我国2006~2010年间5年氮肥平均使用量应该在N 19.6106 t 左右；用五种方法预测的我国未来氮肥需求量表明，如果改善施肥技术，我国2020、 2030、 2050年合理氮肥需求量分别为N 21.0106 t、 21.7106 t、 23.1106 t；如施肥技术得不到实质性改善，依然粗放施氮，则氮肥需求量应处于合理使用量范围的中线，分别为N 30.4106 t、 31.4106 t、 33.4106 t。进一步分析了我国粮食产量和氮肥施用量与美国和西欧的差异，我国农田有机肥和碳投入对增加土壤有机碳氮库的重要性。
Abstract: Nitrogen(N) plays a key role in the formation of crop yield and quality. This paper reviews the rational N application which includes rate, time and method, and also includes combinations of manure and straw etc. It points out that the severe N loss in the applied process and after fertilization is the main problem of fertilization in Chinese cropland. Based on the farmer investigation and the rational N rate from the field experiments, the proportion of overuse N of farmers fields occupies about 33% of total investigated fields. However, on the basis of regional scale, comparing with average recommended N rate, the average N rate per sowing area for overuse, rational and insufficient N rate account for 20%, 70% and 10% of the total sowing area, respectively. Generally, the phenomenon of overuse is common, especially in cash crop such as vegetable and fruit tree. We further proposed a method for estimating national N fertilizer demand in this paper. By using three different kinds of estimating method and comparing with actual national total N fertilizer consumption from 1980 to 2010, the actual total N fertilizer consumption is not excessive (27.9106 t N annually from 2006 to 2010) if extensive fertilization; but if with the improved fertilization techniques, the total N fertilizer consumption should be about 19.6106 t N annually from 2006 to 2010. Using five different kinds of predicting method shows that the national rational N demand for 2020, 2030 and 2050 is 21.0106 t N, 21.7106 t N and 23.1106 t N, respectively, if we improve the fertilization technologies. On the contrast, the national rational N demand for 2020, 2030 and 2050 is 30.4106 t N, 31.4106 t N and 334106 t N if we still use extensive fertilization. This paper further analysis the differences among China, the US and the Western Europe on the crop production and N fertilization rate. It also further analysis the importance of manure and carbon application on enhancing soil organic carbon and N pools in Chinese cropland.
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