我国主要农业生态区粮食作物化肥增产效应与养分利用效率研究

论文摘要

化肥作为重要的农业生产资料,为我国粮食安全做出了突出的贡献,但近年来随着化肥用量的快速增长,化肥施用不合理、利用率低、损失大、环境污染严重等问题凸显,化肥增产效应和养分利用效率现状及其历史变化就成为社会各界关注的热点问题。为此,本文利用近年来全国测土配方施肥试验示范数据、农业统计数据和文献资料,利用全国十个农业生态区,通过化肥偏生产力、农学效率、回收利用率等指标,分析了我国主要生态区小麦、玉米、水稻的化肥增产效应和养分利用效率现状及其历史变化,以期为实现粮食作物进一步增产和提高化肥效率提供依据。主要研究结果如下:1与20世纪80年代相比,目前三大粮食作物各区域施肥量均有明显提高。小麦施肥量增加幅度在44.7%—131.0%,其中黄淮海区、长江中下游区高于北部高原区和西北区;玉米增加幅度在65.7%—162.6%,其中西北区明显高于其他区域;水稻增加幅度在25.4%—224.3%,其中江南区、华南区高于长江中下游区、东北区和四川盆地区。从氮磷钾养分看,各个区域粮食作物的氮肥施肥量增加比重最大。2化肥在各区域粮食作物增产中仍然发挥了重要作用。各区域小麦化肥增产率在34.7%—77.3%之间,化肥贡献率在25.8%—43.6%之间,西北区和长江中下游区高于北部高原区和黄淮海区;玉米各区域化肥增产率在28.5%—43.0%之间,化肥贡献率在22.2%—30.1%之间,东北区和西北地区高于黄淮海区和北部高原;水稻各区域化肥增产率在25.5%—59.0%之间,化肥贡献率在20.3%—37.1%之间,东北区和长江中下游区高于其他区域。与20世纪80年代相比较,小麦在西北区和长江中下游区化肥增产作用明显提高;玉米在西北区和东北区化肥增产作用与80年代接近;水稻在东北区和长江中下游区化肥增产作用明显提高。3粮食作物养分利用效率有增有减,区域差异明显。小麦化肥偏生产力黄淮海区和长江中下游区低于西北区和北部高原区;玉米化肥偏生产力北部高原区和东北区较高,而黄淮海区和西北区较低;水稻的化肥偏生产力表现为东北区较高,长江中下游区和四川盆地区其次,江南区和华南区最低。小麦化肥农学效率西北区和长江中下游地区高于其他区;玉米和水稻化肥农学效率东北区明显高于其他区。与20世纪80年代相比较,农学效率有增有减。其中,小麦氮肥农学效率长江中下游区和西北区分别提高了21.6%和5.6%,而黄淮海区和北部高原区分别降低了46.0%和12.4%;玉米氮肥农学效率除北部高原区提高了52.0%,其他区降低了7.9%—43.3%;水稻氮肥农学效率在东北区和长江中下游区分别提高了24.3%、9.4%,而四川盆地区、华南区和江南区分别降低了42.9%、22.9%、10.4%。小麦氮肥利用率黄淮海区和长江中下游区高于北部高原区和西北区;玉米氮肥利用率西北区和黄淮海区高于东北区和北部高原区;水稻氮肥利用率在长江中下游区、江南区、华南区高于东北区和四川盆地区。配方施肥下的肥料利用率均高于常规施肥。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 粮食安全问题是我国国计民生的基础
• 1.1.2 化肥是我国粮食安全的重要保证
• 1.1.3 发挥化肥增产作用，提高养分利用效率，实现高产高效既是国家的重大需求，也是重要的科学挑战
• 1.2 国内外研究进展
• 1.2.1 肥料增产效应和养分利用效率的评价指标
• 1.2.2 化肥增产效应和养分利用效率的现状
• 1.2.3 影响化肥增产效应和养分利用效率的因素
• 1.3 研究目的、意义
• 1.4 技术路线
• 2 研究思路与方法
• 2.1 研究思路
• 2.2 区域的选择
• 2.3 数据来源
• 2.4 数据处理
• 3 结果与分析
• 3.1 粮食作物的施肥量现状及历史变化
• 3.2 中国主要农业生态区化肥的增产作用
• 3.2.1 各区域化肥总量的增产作用
• 3.2.2 各区域氮、磷、钾肥的增产作用
• 3.3 中国主要农业生态区粮食作物的化肥偏生产力
• 3.4 中国主要农业生态区粮食作物的农学效率
• 3.4.1 各区域粮食作物化肥总量的农学效率
• 3.4.2 各区域氮、磷、钾肥的农学效率
• 3.5 各区域化肥利用率
• 3.6 主要生态区粮食作物产量与施肥量的定量关系
• 3.6.1 各区域小麦产量与施肥量的定量关系
• 3.6.2 各区域玉米肥料产量与施肥量的定量关系
• 3.6.3 各区域水稻产量与施肥量的定量关系
• 3.7 测土配方施肥与增产效应的关系
• 4、讨论
• 4.1 作物施肥水平的变化
• 4.2 化肥在粮食作物增产中的作用
• 4.3 土壤肥力与农学效率的关系
• 4.4 各区域粮食作物施肥量与增产效应的关系
• 4.5 关于肥料增产效应和利用率的评价指标
• 5、结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 硕士期间发表论文
• 作者简介
• 致谢