山西省主要粮食作物耕地的畜禽粪污土地承载力分析

根据山西省2017年各市县区主要粮食作物产量和主要畜禽年末存栏量,对山西省各市县区主要粮食作物的耕地土地承载力进行了计算分析。结果表明,按粪肥比例50%计算,山西省11个市的主要粮食作物小麦、玉米、谷子、高粱、大豆和马铃薯总耕地面积的土地承载力均大于各市的主要畜禽牛、猪、羊、禽按年末存栏量计算的粪肥养分总供给量(以猪当量计),但除了晋城、运城和临汾3个市外,其余8个市中均存在部分区县粪肥养分供给量超过土地承载力的现象。为了保护农业资源环境,应以地定畜、以种定养,并对粪肥进行合理管理,调配施用。     

基于养分平衡理论的商洛市畜禽粪污土地承载力研究

为了合理调控商洛市畜禽养殖规模和结构,促进土壤—种植—养殖的良性循环发展,也为保护丹江水源地水质安全提供基础数据,本研究基于土壤养分平衡理论,并运用《畜禽粪污土地承载力测算技术指南》,评估了2016年商洛市及其各区县畜禽粪污土地承载力水平。结果表明:2016年商洛市畜禽粪污(肥)施用比例为14.65%,畜禽粪污土地承载力按照氮磷养分估算分别为72.99万头猪当量和85.09万头猪当量,远低于实际存栏187.50万头猪当量;如果把畜禽粪肥施用比例提高到50%,商洛市畜禽粪污土壤承载力按氮磷养分估算可分别提高到249.11万头猪当量和290.41万头猪当量。在承载力249.11万头猪当量的理想状态下,全市耕地畜禽粪肥氮磷养分负荷分别为89.35 kg·hm~(-2)·a~(-1)和15.32 kg·hm~(-2)·a~(-1),耕地负荷较为安全;按2016年当季播种面积估算的承载力为5.07头·hm~(-2)·a~(-1),符合《指南》推介的标准。综上,商洛市2016年畜禽粪污土地承载力较低,应大幅度增加畜禽粪肥施用比例,减少化肥施用量,提高种植业和养殖业的生产潜力。     

秸秆还田对畜禽粪污土地承载力的影响

为完善种养结合、促进循环农业发展提供参考依据,通过猪当量法和求和法分别计算秸秆还田和不还田情况下的畜禽粪污土地承载力,分析秸秆还田对畜禽养殖发展潜力与产业布局的影响。结果表明,相较于猪当量法,求和法计算的黑龙江省粪便排泄量和粪便磷养分供给量分别提高37.5%、28.5%,氮养分供给量降低28.8%;畜禽粪污氮土地承载力提高40.4%（不还田）和9.4%（还田）,磷土地承载力降低22.1%（不还田）和8.4%（还田）。秸秆还田后,全省氮、磷土地承载力分别降低70.1%、67.7%（猪当量法）和76.7%、62.0%（求和法）。在还田和不还田情况下所求得全省氮承载力指数分别为1.23、4.10（猪当量法）和1.34、5.76（求和法）,全省磷承载力指数分别为1.60、4.94（猪当量法）和1.46、3.85（求和法）。秸秆不还田情况下,2种方法计算的所有市（地区）养殖量未超过最大养殖量（以氮和磷为基准的土地承载力）;秸秆还田情况下,鹤岗市、绥化市、大庆市的养殖量超过以氮为基准的最大养殖量及大庆市的养殖量超过以磷为基准的最大养殖量（猪当量法）,大庆市的养殖量超过以氮为基准的最大养殖量及齐齐哈...     

山东省畜禽粪污土地承载力时空分异特征分析

探明山东省畜禽粪污资源的空间分布以及近十年畜禽粪污土地承载力变化情况,为合理利用畜禽粪污资源、优化畜禽养殖结构、推动种养结合的绿色农业发展提供参考。通过文献调研与相关数据资料收集,量化分析山东省作物粪污养分需求量、畜禽粪污养分供应量,将不同畜种产生的畜禽粪便量统一换算为猪粪当量,计算各市畜禽粪污土地承载力指数(I),分析山东省畜禽粪污土地承载力的时空变化特征。山东省畜禽养殖环境承载潜力存在明显的时空变异性。从空间上来看,各市畜禽粪便污染风险存在明显差异,其中青岛、淄博、聊城、菏泽以N、P为基准的I值均小于1,土地消纳畜禽粪污不超载。济南、枣庄、烟台、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州以N、P为基准的I值均大于1,畜禽粪污量超过了农田的承受能力,农田畜禽污染风险较大,尤其是莱芜市以N、P为基准的土地承载力指数I分别为2.14和2.36,农田畜禽污染风险较大,养分的大量盈余可能会造成农田N、P污染。从时间上来看,近十年山东省养殖规模总体呈上升趋势,从7042万头增加到8401万头,尤其在2009年至2012年间迅速增加,增幅达13.3%。植物对粪污N、P养分的需求量呈逐年上升趋势,分别增长了10.6%、13.1%。畜禽粪污N、P养分供应量呈现上升趋势,增幅分别为8.9%、2.9%。2016年山东省畜禽养殖环境承载潜力以N、P为基准分别可达8576万、9809万头,均高于实际养殖规模(8401万头)。山东省以N、P为基准的畜禽粪污土地承载力指数I均呈波动下降趋势。山东省畜禽养殖主要集中在鲁西南、鲁中南、以及德州、潍坊等区域,其中济南、枣庄、烟台、泰安、威海、日照、莱芜、临沂、德州畜禽粪污量超过了农田的承受能力,有潜在的N、P污染风险。从以N、P为基准的畜禽粪污土地承载力指数I来看,山东省农田对畜禽粪便仍具有一定的消纳空间。     

基于氮养分平衡法的畜禽粪污土地承载力研究——以重庆市为例

为科学规划区域内的种植与养殖结构,减少畜禽粪污等农业污染源,进一步为重庆市农牧业绿色发展提供科学依据,该研究基于氮养分平衡法,测算了重庆市各区县的畜禽粪污土地承载力.结果表明,重庆市主要作物的氮养分总需求量为557 487 t,其中蔬菜及食用菌的氮肥需求量最大(165 481 t).重庆市的土壤全氮平均质量分数处于相对较高的肥力水平(1.26 g/kg),施肥供给占比为35%,其中15个区县的施肥供给养分占比值可达45%.重庆市主要作物的粪肥氮养分需求总量为286 177～343 412 t,不同区县的主要作物粪肥养分需求总量分布不均.当粪肥中氮素当季利用率为25%～30%时,重庆全市的畜禽粪污土地承载力为4 088.24～4 905.89万头猪当量,其中蔬菜畜禽粪污土地承载力最大,为1 213.52～1 456.23万头猪当量,其次为水稻和玉米.与重庆市实际存栏量相比,重庆市畜牧业仍有一定的发展空间,但区域差异明显,重庆主城区、城口县、丰都县、璧山区、石柱土家族自治县、秀山土家族苗族自治县的畜禽粪污土地承载力较小,需要积极引导其从减少畜禽饲养量、改变粪污资源化利用方式等方面进行管控....     

海南省畜禽养殖环境承载力及有机肥替代化肥潜力分析

为评价海南省各地区农用地环境污染风险程度,分析海南省有机养分替代化肥潜力,基于海南省2017年养殖数据,采用排泄系数法和农作物籽粒比,计算海南省畜禽粪尿和秸秆中氮磷钾养分总量;分析海南省各市县畜禽养殖承载力和环境污染风险系数,计算不同还田比例有机养分替代化肥潜力。结果表明:海南省2017年畜禽粪尿总量为1 110.9万t。畜禽粪便全部还田时,海南省养殖承载力为6 751.5万头猪当量。定安县和海口市农用地污染风险较大,分别为0.98和0.81;海南省秸秆和畜禽粪便氮磷钾养分总量为14.5万t,当还田比例分别为1/3、2/3和100%,有机肥替代潜力分别为4.2%、7.1%和14.1%。研究表明,海南省大部分地区暂无污染风险,且具有较大养殖空间和替代化肥潜力。     

水稻应用畜禽粪污堆肥替代化肥试验研究

为探索畜禽粪污堆肥替代化肥对水稻产量和品质的应用效果,以达到化肥减量、提高地力、提升品质的目标。通过设置水稻应用畜禽粪污堆肥替代氮肥的不同比例处理,分析各处理对水稻产量、土壤养分变化及稻米品质的影响。结果表明：以施用畜禽粪污堆肥37 500 kg·hm^-2、60%氮肥的水稻产量最高,达到6 942.0 kg·hm^-2,较CK₁、CK₂分别增产47.95%和21.98%;施用畜禽粪污堆肥处理的土壤养分含量变化较大,其中土壤全氮、速效磷、速效磷含量降低,土壤有机质、碱解氮、全磷、全钾含量提高,培肥地力;施用畜禽粪污堆肥处理的稻米直链淀粉含量增加、精米率提高、垩白粒率降低、胶稠度降低,有效提高稻米品质。综合分析,在宁夏石嘴山市大武口区肥力水平中下等低产田施用堆肥15 000 kg·hm^-2、80%氮肥处理能达到减施化肥量、提高水稻产量、培肥地力、提升稻米品质的目标,可进一步试验推广。     

商洛市畜禽粪污排泄量及其替代化肥潜力研究

为了破解来自化肥和畜禽粪污的双重环境压力,促进养殖业与种植业的协调发展。利用畜禽粪便排泄系数法,分析商洛市2016年各区县畜禽粪污排泄量,并估算当年种植业氮磷钾主要养分的需求量,进而分析畜禽粪肥替代化肥施用量的潜力。结果表明:商洛市2016年作物与其他种植业产量的总氮磷钾需要量分别为23 281、3 962、20 000 t,需求比例为1∶0.17∶0.86;全市化肥氮磷钾折纯施用量为59 555 t,氮磷钾施用比例为1∶0.32∶0.38,单位耕地面积化肥施用305.1 kg·hm~(-2),超过全国要求的标准;全市各类畜禽存栏量为293.1×10~4头猪当量,产生粪污量为129.4×10~4 t,其折纯的氮磷钾粪肥量分别为10 281.70、5 646.08、5 014.64 t,总折纯量为20 942.42 t,可替代施用化肥比例为35.2%;全市粪肥氮磷钾的比例为1∶0.55∶049,比化肥对当地作物养分需要具有较强的供给优势;全市养殖存栏规模由293.1×10~4头猪当量增加到443.8×104头猪当量,粪肥替代化肥的比例将达到65%。综上所述,用畜禽粪肥替代超量的化肥施用,协调好种养结合,是破解来自化肥和畜禽粪污双重环境压力的主要途径。     

河南省粪肥养分供需及土地承载力时空差异特征分析

为促进河南省种养循环模式的优化发展,构建与承载能力相匹配的农业生产体系,基于养分平衡理论,以氮、磷为流通元素量化分析2014—2018年河南省各市作物粪肥养分需求、畜禽粪肥养分供给及土地承载力时空差异特征。从空间尺度来看,河南省作物粪肥养分需求和畜禽粪肥养分供给集中在以商丘、周口、南阳、驻马店、信阳为代表的豫南地区,中西部畜禽粪污土地承载压力较大,鹤壁、济源、三门峡、平顶山、漯河5市已超出其土地承载能力。从时间尺度来看,作物粪肥养分需求呈小幅度增加趋势,超一半地市平均年递增在2%以内,而郑州、信阳呈降低趋势;畜禽粪肥养分供给呈不同幅度下降趋势,平均年递减在3%～10%之间,河南省畜禽粪污土地承载能力在逐年增强。     

中国畜牧业环境约束的量化分析——基于土地环境承载力和生态足迹

聚焦高质量发展背景下畜牧业环境约束主题,从土地环境承载力和生态环境承载力两个方面量化分析畜牧业环境约束水平,明确中国畜牧业环境约束的时空分异特征以及养殖、需求规模分别同土地、生态环境的匹配程度。采用养分平衡法和三维生态足迹模型分别测算了畜牧业土地环境承载力和生态环境承载力,并进行时空特征分析。结果显示:2001—2018年,土地环境可载猪当量增长45.21%,土地环境承载力指数下降36.07%,畜牧业土地环境承载状况明显好转;人均畜牧业生态足迹和生态承载力分别提升22.81%和42.96%,生态承载强度呈缓和趋势,但截至2018年,畜牧业生态足迹仍高达承载力的2.46倍,生态赤字为2.08×10~8hm~2;综合两维度来看,中国畜牧业仍面临严峻的生态环境压力,区域间环境约束不平衡现象显著,土地环境约束"南重北轻"、生态环境约束"东重西轻",东南沿海地区土地、生态环境承载压力最重。研究表明,中国畜牧业环境约束严峻,但正在趋向缓和状态,特别是土地环境约束明显好转,但生态环境约束形势依然不容乐观,生态环境约束总体要重于土地环境约束且长期未得到足够重视。     

中国省域耕地生态承载力供需平衡状况

为研究我国耕地承载力状况,有效利用自然资源、促进可持续发展,以耕地供需平衡关系为切入点,以"hm~2"为计量单位,用"中国标准的耕地生态足迹"算法,构建耕地生态承载力供需盈余/赤字系数;以2015年为例,对中国耕地生态承载力供需平衡状况进行系统评价。结果表明:1)中国表现为耕地生态平衡或盈余的约70%的土地面积上仅承载着约30%的人口,而表现为耕地生态赤字的仅约30%的土地面积上却承载着70%的人口,中国耕地生态承载力空间分布已严重失衡。2)中国各省级行政区的耕地生态承载力表现出明显的差异性,总体上由东南向西北逐渐从严重超载状态向富富有余状态过渡,且耕地生态赤字区主要分布在人口密度大、流动人口迁入较为集中的东部沿海城市地区。     

基于农田土壤重金属污染风险筛选值的畜禽粪污农田承载力估算

针对有机肥施用中,畜禽粪便中重金属造成农田土壤污染的问题,对重金属在养殖业-种植业生产系统中的流动过程进行分析,建立基于农田土壤重金属污染风险筛选值的畜禽粪污农田承载力估算模型,以黑龙江农垦和新疆生产建设兵团的养殖业-种植业生产系统为研究对象,计算获得相应的畜禽粪污农田承载力.结果表明:1)在水稻、玉米和大豆种植情况下...     

云南省畜禽粪污土地消纳能力的评估及其肥料化发展前景

以2019年云南省畜禽养殖数据为基础,通过估算云南省畜禽粪污产生量,结合还田方式和土地利用形式评估了云南省畜禽粪污土地的消纳能力,并结合云南省有机肥生产现状和高原特色农业的发展需求,指出畜禽粪污肥料化利用的方向。结果表明,调整种植结构可以增加土地对粪污直接还田的消纳能力;畜禽粪污堆肥还田可以进一步增加土地的消纳能力。云南省有机肥生产工艺水平较低,规范程度较低,进一步规范和提升有机肥的工艺水平,是提高云南省畜禽粪污资源化利用效率的重要途径。云南省畜禽粪污堆肥化转化成有机肥的潜力空间约为3 544万t,预计产值和利润分别为2 835 369万元和412 684万元。结合云南省高原特色农业发展的需要,畜禽粪污堆肥化后,开发成生物有机肥、复合微生物肥料以及有机类调理剂,是实现畜禽粪污高值化利用的重要方向。     

河北省畜禽粪尿养分资源分布及其污染潜力分析

利用统计资料和文献数据,结合国内外研究,确定河北省畜禽粪尿资源的计算参数和计算方法。估算了河北省畜禽粪尿产生量及其中的氮磷养分的含量、CODCr含量和单位耕地承载量,旨在为制订河北省畜牧业发展的政策法规提供依据。结果表明:2004年河北省畜禽粪尿耕地承载量为38 t/hm2、单位耕地粪尿N承载量为182 kg/hm2、单位耕地粪尿P承载量为54 kg/hm2。畜禽粪尿CODCr、BOD5、NH3-N总量分别为524、442、52万t。耕地畜禽粪尿承载量在空间上分布极不平衡,承载量大的主要分布在石家庄、唐山、邯郸、保定地区。     

山西省畜禽粪污年产生量估算及环境效应

为了解山西省畜禽粪便产生量及其环境效应,根据《山西统计年鉴2017》中畜禽养殖数据,估算了2016年山西省畜禽粪污产生量。结果表明,2016年山西省畜禽粪便总排放量约为3 410.97万t,按年粪便产生量排序,依次为牛 > 羊 > 猪 > 鸡 > 兔。畜禽粪污的总氮、总磷、总化学需氧量、总生化需氧量、总氨氮产生量分别为23.54、7.56、75.97、70.85万t和7.72万t。畜禽粪便发酵可产沼气总量约为21.33亿m³,畜禽粪便产沼气潜力相当于山西省天然气年消费量的25.42%。2016年山西省平均单位耕地面积畜禽粪尿氮、磷养分负荷分别为63.28、20.32 kg·hm^-2,均未超过欧盟粪肥年施氮和年施磷限量标准,畜禽粪便耕地负荷预警值为0.38,为Ⅰ级。然而从区域分布的角度来看,太原,晋城和晋中三市的单位耕地面积畜禽粪尿磷负荷超过了欧盟粪肥年施磷限量标准,除了临汾和运城,山西省其他地市的畜禽粪便农田负荷量对环境有不同程度的威胁。因此,迫切需要对部分重点区域进行畜禽养殖粪便综合管理。     

哈尔滨所辖市县土地承载力分析

随着社会和经济的发展,为保障土地资源的持续利用,实现人口—资源—环境协调发展,土地承载能力的研究一直是土地科学研究中的一个重要领域.本文从环境协调性、社会可接受性、经济可行性三方面建立土地承载力评价指标体系,运用极值法、均方差决策法计算指标权重,最后运用多目标综合评价模型得出哈尔滨所辖10县(市)2010年土地综合承载力评价结果.土地承载力综合指数表明,高承载能力区包括其中通河县、依兰县、五常市;中等承载力区包括依兰县、延寿县、宾县;低承载力区包括方正县、双城市、巴彦县、尚志市.障碍因素分析结果可以看出,环境承载是高承载力区(通河县、延寿县、木兰县、双城市)的主要障碍因素;社会承载力是中等承载力区(五常市、依兰县、宾县)的主要障碍因素;经济承载力是低承载力区(巴彦县、方正县、尚志县)的主要障碍因素.     

基于农田土壤抗生素生态风险值的畜禽粪污农田承载力估算

针对有机肥施用中,畜禽粪便中抗生素造成农田土壤生态风险的问题,对抗生素在养殖业-种植业生产系统中的流动与降解过程进行分析,建立基于农田土壤抗生素生态风险值的畜禽粪污农田承载力估算模型,以黑龙江农垦和新疆生产建设兵团的养殖业-种植业生产系统为研究对象,计算获得相应的畜禽粪污农田承载力.结果 表明:1)黑龙江农垦和新疆生产...