文献类型： 中文期刊

作者： 张建杰 ¹ ; 郭彩霞 ² ; 李莲芬 ² ; 张强 ³ ;

作者机构： 1.山西省农业科学院农业环境与资源研究所/山西省土壤环境与养分资源重点实验室;山西省农业科学院畜牧兽医研究所

2.;山西省农业科学院农业环境与资源研究所/山西省土壤环境与养分资源重点实验室;山西省农业科学院畜牧兽医研究所

3.;山西省农业科学院农业环境与资源研究所/山西省土壤环境与养分资源重点实验室;山西省农业科学院畜牧兽医研究所;

关键词： 农牧交错带;NUFER模型;农牧生产系统;氮流动;环境效应;山西省

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2018 年 03 期

页码： 456-467

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】探明山西省农牧交错带农牧生产系统的氮素流动特征及其环境效应,进一步为山西实施区域养分资源管理、加快农牧交错带产业结构调整提供科学依据。【方法】在整理统计资料、文献数据和实地调研的基础上,使用食物链养分流动模型(nutrient flows in food chains,environment and resources use,NUFER)和GIS,估算山西省农牧交错带(主要涉及大同、朔州、忻州、吕梁、临汾和太原等6个地市)42个县区农牧生产系统的氮素账户平衡、流动路径及损失途径。【结果】不同县区农田化学氮肥投入存在"两极分化"的现象,投入水平范围在6.7—253 kg·hm~(-2),极值间相差38倍;各县区农田氮素的投入结构也表现出较大差异,主要跟当地化学氮肥施用习惯及农业种植结构有很大的关系;单位农田面积农作物主产品的氮素携出量范围在19.11—96.75kg·hm~(-2),空间上整体呈现南北高、中部低的变化趋势;不同县区农田氮素盈余量在-16—202 kg·hm~(-2),氮素亏缺与盈余情况并存;区内畜牧生产系统中外源饲料氮素投入差异较大,朔州市的山阴县外源饲料氮素投入高达0.94×104 t,而忻州的五寨、临汾的隰县、大宁和蒲县,则可以通过作物生产系统来满足畜牧生产系统的饲料需求,也充分反映了各县区畜牧业养殖规模和农牧产业结构存在较大差异;区内单位面积农田动物主产品氮素携出量范围在1.51—27.50 kg·hm~(-2),极差25.99 kg·hm~(-2),说明各县区畜牧生产系统的生产力水平差异较大,单位农田面积动物主产品的氮素携出量>13 kg·hm~(-2)的分布在区域北部朔州市的山阴、怀仁、大同等县区,表明这些县区畜牧生产系统中的氮素利用率较高;单位耕地面积畜禽粪尿氮素负荷较高(>50 kg·hm~(-2))的县区主要分布在区域北部;农牧生产系统氮素损失的空间分布格局明显:一级区(>200 kg·hm~(-2))分布在区域北部,二级区(120—200 kg·hm~(-2))分布在区域南部和北部,三级区(<120 kg·hm~(-2))主要分布在区域中部,今后应重点关注区域北部农牧业生产过程中的氮素损失及环境问题。【结论】农业生产结构不合理、"农牧分离"是造成农牧生产系统氮素利用率低下的主要原因,今后农田养分资源综合管理要在空间上合理配置氮素资源,在养分投入上既要考虑化学氮肥和粪尿氮素的投入,还要兼顾来源于环境投入部分的氮素,更要注重和畜牧生产系统的耦合,以最小的环境代价生产更多的农牧产品。