319 中國土壤與肥料 2021 1 doi 10 11838 sfsc 1673 6257 19602 基于養(yǎng)分平衡的順義區(qū)蔬菜產(chǎn)業(yè)有機(jī)肥替代化肥潛力估算 李艷梅 1 3 徐 茂 2 鄒國元 1 3 孫焱鑫 1 3 廖上強(qiáng) 1 3 1 北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源研究所 北京 100097 2 北京市順義區(qū)種植業(yè)服務(wù)中心 北京 101300 3 北京市緩控釋肥料工程技術(shù)研究中心 北京 100097 摘 要 2018年8月 2019年6月 調(diào)研了順義區(qū)31個(gè)典型設(shè)施蔬菜生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主體的生產(chǎn)及施肥現(xiàn)狀及該區(qū) 畜禽養(yǎng)殖糞源年產(chǎn)出情況 并借助估算模型 分析了該區(qū)蔬菜產(chǎn)業(yè)有機(jī)肥替代化肥的潛力 結(jié)果表明 該區(qū)設(shè) 施蔬菜以果菜 葉菜和瓜菜為主 排名前10位的蔬菜按照種植面積由大至小排序依次為 番茄 西瓜 生菜 白菜 茄子 辣椒 芹菜 甘藍(lán) 萵苣和菠菜 10種蔬菜的種植總面積占全區(qū)各類蔬菜種植總面積的比例高達(dá) 84 茄果類主要與葉菜 瓜菜 快菜和玉米換茬 西瓜主要與葉菜 茄果換茬 葉菜主要與茄果 根菜 瓜 菜 蔥蒜換茬 也存在茄果及葉菜內(nèi)部不同類型間的換茬 茄果 西瓜和葉菜都存在連茬種植問題 茄果 西 瓜和葉菜種植一茬平均時(shí)長(zhǎng)分別約120 100和60 d 設(shè)施蔬菜化肥和有機(jī)肥投入量均值分別約850 kg hm 2 和 28 t hm 2 結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)果認(rèn)為 配施半量化肥基礎(chǔ)上的有機(jī)肥投入量 西甜瓜應(yīng)適度上調(diào) 果菜應(yīng)避免過高 或過低 葉菜可考慮減半 基于蔬菜種植和施肥數(shù)據(jù) 計(jì)算的化肥源氮 磷 鉀純養(yǎng)分的年投入量分別為2107 1870和2344 t 有機(jī)肥源氮 磷 鉀養(yǎng)分的年投入量分別為979 522和1246 t 有機(jī)無機(jī)肥源氮 磷 鉀純養(yǎng) 分的年投入總量分別為3086 2392和3590 t 根據(jù)2018年全區(qū)畜禽存欄數(shù)據(jù)及日產(chǎn)糞尿量估值 計(jì)算得到的畜 禽糞尿年產(chǎn)出量呈豬場(chǎng) 牛場(chǎng) 羊場(chǎng) 雞場(chǎng) 鴨場(chǎng)的趨勢(shì) 以豬場(chǎng)最多 牛場(chǎng)次之 豬糞尿 牛糞尿可替代化 肥總量分別占畜禽糞尿可替代總潛力的63 4 和27 3 考慮到羊糞尿和雞鴨糞尿年產(chǎn)出量低及收集難度大的 問題 筆者以豬牛糞尿估算了該區(qū)蔬菜產(chǎn)業(yè)有機(jī)肥替代化肥的潛力 計(jì)算表明 豬牛糞尿可替代氮 磷 鉀純 養(yǎng)分的量分別為4477 2371和5883 t 可替代區(qū)蔬菜產(chǎn)業(yè)有機(jī)無機(jī)肥源氮磷鉀純養(yǎng)分年投入總量的比例分別達(dá) 145 99 1 和164 動(dòng)物糞尿養(yǎng)分資源轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥替代傳統(tǒng)化肥應(yīng)用于蔬菜生產(chǎn) 在該區(qū)具有較好的種養(yǎng) 結(jié)合前景 關(guān)鍵詞 順義區(qū) 設(shè)施蔬菜 畜禽糞尿 有機(jī)肥替代化肥 北京大城市小農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)有發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的 需求 加快設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的有效 載體和途徑 1 3 順義是北京設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的 重點(diǎn)區(qū)域 是北京發(fā)展特色 精品 高檔蔬菜產(chǎn) 品的優(yōu)勢(shì)區(qū) 在保障北京城鄉(xiāng)居民蔬菜供應(yīng)方面 發(fā)揮著重要的作用 4 7 同時(shí) 順義也是北京市畜 禽養(yǎng)殖重點(diǎn)區(qū)縣 畜禽養(yǎng)殖業(yè)是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的重要 產(chǎn)業(yè) 8 作為富含氮磷養(yǎng)分的有機(jī)肥 將畜禽糞 尿妥善處置并肥料化利用是一項(xiàng)兼顧環(huán)境保護(hù)和 資源利用的雙效舉措 符合國家農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的 總體方針 9 11 為探索產(chǎn)出高效 產(chǎn)品安全 資 源節(jié)約 環(huán)境友好的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展之路 農(nóng)業(yè)部 于2017年發(fā)布了 開展果菜茶有機(jī)肥替代化肥行 動(dòng)方案 的公告 組織了全國100家重點(diǎn)區(qū)縣實(shí) 施有機(jī)肥替代化肥示范縣的創(chuàng)建工作 其中 順 義區(qū)重點(diǎn)實(shí)施設(shè)施蔬菜有機(jī)肥替代化肥模式構(gòu)建 工作 以遴選的31個(gè)設(shè)施蔬菜經(jīng)營(yíng)主體為對(duì)象 全面實(shí)施 有機(jī)肥替代技術(shù) 12 旨在促進(jìn)項(xiàng)目區(qū) 化肥減量及有機(jī)肥替代化肥工作的實(shí)施 打造設(shè) 施蔬菜有機(jī)肥替代化肥的試點(diǎn)樣板 以有機(jī)肥替 代化肥 推進(jìn)資源循環(huán)利用是緩解生產(chǎn)與環(huán)保矛 盾 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的重要措施 13 對(duì)設(shè)施蔬 菜經(jīng)營(yíng)主體而言 經(jīng)濟(jì)作物肥料高投入的特點(diǎn)決 收稿日期 2019 12 25 錄用日期 2020 03 27 基金項(xiàng)目 北京市農(nóng)林科學(xué)院科技創(chuàng)新能力建設(shè)專項(xiàng) KJCX2018 0708 北京市糧經(jīng)作物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) BAIC09 2019 北京 市農(nóng)林科學(xué)院院青年基金 QNJJ202134 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 2016YFD0201010 2017YFD0800405 作者簡(jiǎn)介 李艷梅 1983 女 陜西志丹人 副研究員 博士 主要從事農(nóng)林廢棄物資源化與作物水肥高效利用研究 E mail liyanmei0101 通訊作者 鄒國元 E mail gyzou 孫焱鑫 E mail Sun yanxin 320 中國土壤與肥料 2021 1 定其化肥減量工作更為重要 14 15 那么 蔬菜經(jīng) 營(yíng)主體的施肥現(xiàn)狀如何 種養(yǎng)結(jié)合技術(shù)的立地條 件如何 畜禽糞尿肥料化替代化肥的潛力空間有 多大 對(duì)這些問題的分析有助于對(duì)化肥減量和有 機(jī)肥替代方向的把握 圍繞有機(jī)肥替代分析工作 許多學(xué)者已從不同角度做了一些研究 其內(nèi)容涵 蓋有機(jī)肥替代比例 16 有機(jī)肥使用現(xiàn)狀及有機(jī)肥 替代面臨的問題和對(duì)策 17 商品有機(jī)肥的施肥行 為及影響因素 18 有機(jī)肥替代效果 經(jīng)濟(jì)效益及 與抗逆性和品質(zhì)提升的關(guān)系 19 等 從現(xiàn)有研究可 以看出 施肥現(xiàn)狀及效應(yīng)是普遍關(guān)注的問題 但 關(guān)于蔬菜布局及施肥統(tǒng)計(jì) 畜禽糞尿產(chǎn)出 種養(yǎng) 結(jié)合立地條件的關(guān)注較少 基于以上所述 本文針對(duì)順義區(qū)31個(gè)典型設(shè) 施蔬菜經(jīng)營(yíng)主體開展了設(shè)施蔬菜施肥現(xiàn)狀調(diào)研及有 機(jī)肥替代化肥潛力分析工作 旨在為順義區(qū)高效 推進(jìn)設(shè)施蔬菜有機(jī)肥替代化肥工作提供重要技術(shù) 支撐 1 調(diào)研及分析的方法和內(nèi)容 1 1 調(diào)研方法 調(diào)研由北京市順義區(qū)種植業(yè)服務(wù)中心組織 北 京市農(nóng)林科學(xué)院植物營(yíng)養(yǎng)與資源研究所具體實(shí)施 各典型農(nóng)業(yè)園區(qū)協(xié)助調(diào)研 調(diào)研時(shí)間自2018年8 月開始 至2019年6月結(jié)束 調(diào)研方式包括召開 座談會(huì) 發(fā)放調(diào)查問卷 實(shí)地考察 調(diào)研農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì) 數(shù)據(jù)等 圍繞主題 實(shí)地調(diào)研了順義區(qū)31個(gè)典型 農(nóng)業(yè)園區(qū) 力求真實(shí)反映設(shè)施蔬菜經(jīng)營(yíng)主體的生產(chǎn) 及施肥現(xiàn)狀 為順義區(qū)有機(jī)肥替代化肥工作的實(shí)施 提供客觀依據(jù) 1 2 分析方法 本研究的畜禽指豬 牛 羊和家禽 均以存欄 量統(tǒng)計(jì)糞尿排放量 畜禽糞尿數(shù)據(jù)來源于順義種植 業(yè)服務(wù)中心統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 化肥施用量來源于該區(qū)設(shè)施 蔬菜生產(chǎn)主體的調(diào)研數(shù)據(jù) 畜禽糞尿可替代化肥的 估算模型如下 T T i T i A i X Ai B i X Bi 其中 T 畜禽糞肥可替代化肥量 t T i i類 畜禽糞肥可替代化肥的量 t A i i類畜禽鮮糞量 t 年 頭 B i i類畜禽尿含量 t 年 頭 X Ai i類畜禽鮮糞含N P K 率 X Bi i類畜禽 尿含N P K 率 畜禽糞尿N P K 收 集常數(shù) 1 3 調(diào)研及分析內(nèi)容 主要包括7部分 1 設(shè)施蔬菜栽培情況 2 主栽蔬菜的肥料來源 種類及施用方法 3 主 栽蔬菜的化肥和有機(jī)肥投入量 4 與文獻(xiàn)有機(jī)肥 用量的對(duì)比 5 蔬菜化肥和有機(jī)肥養(yǎng)分投入估值 6 2018年度畜禽糞尿產(chǎn)出量及可替代化肥養(yǎng)分潛 力估算 7 畜禽糞尿產(chǎn)出及可替代化肥養(yǎng)分潛力 的不同年代對(duì)比分析 2 主要調(diào)研結(jié)果 2 1 設(shè)施蔬菜栽培情況 研究區(qū)域的設(shè)施蔬菜 表1 主要分以 下幾大類 果菜 44 葉菜 28 瓜 菜 16 根菜 6 豆菜 3 蔥姜 蒜 2 和芥菜 1 種植面積排前10位的 蔬菜有 番茄 17 5 西瓜 16 1 生 菜 9 94 白菜 9 茄子 8 95 辣 椒 6 99 芹菜 5 73 甘藍(lán) 5 56 萵苣 2 25 和菠菜 1 97 累計(jì)面積 占比84 排第11 20位的有 快菜 甜 瓜 紅薯 蔥蒜 蘿卜 芥菜 蘑菇 并列排 名 下同 西葫蘆 豇豆和茴香 累計(jì)面積占 比11 2 排名前20位的蔬菜面積累計(jì)占比達(dá) 95 2 排第21 30位的依次是 菜豆 南 瓜 大豆 冬瓜 韭菜 絲瓜 扁豆 薺菜 芽苔菜和馬鈴薯 排第31 35位的依次是 茼 蒿 山藥 芫荽 豆薯和雍菜 番茄和西瓜成 為主栽蔬菜可能與其市場(chǎng)需求量及種植收益大 有關(guān) 對(duì)種植面積排前10位的蔬菜進(jìn)行換茬模式及 茬長(zhǎng)調(diào)研 表2 結(jié)果顯示 茄果類的番茄 茄 子 辣椒的換茬類型主要是葉菜類的生菜 芹菜 甘藍(lán) 瓜類的西瓜 甜瓜和西葫蘆 塊莖類 玉 米 茄果類其他作物 如番茄與辣椒 茄子與辣 椒的搭配 蔥蒜類及豆角等 但也發(fā)現(xiàn)番茄與番 茄 茄子與茄子 辣椒與辣椒連茬種植的安排 西 瓜的換茬類型主要是葉菜類的生菜 茄果類的番茄 和辣椒 也有西瓜與西瓜連茬種植的安排 葉菜類 的生菜 白菜 芹菜 甘藍(lán) 萵苣和菠菜的換茬類 型主要是茄果類的番茄 茄子 黃瓜等 生菜 芹 菜 甘藍(lán)和菠菜的換茬類型還有根菜 瓜菜 蔥蒜 和葉菜類其他作物 如生菜與芹菜 生菜與甘藍(lán) 321 中國土壤與肥料 2021 1 菠菜與油菜的搭配 萵苣的換茬類型還有瓜類和 蔥蒜 白菜的換茬類型還有根菜和玉米 茄果類番茄 茄子 辣椒一茬種植時(shí)長(zhǎng) 90 180 d 番茄由于長(zhǎng)茬種植原因 一茬種植 時(shí)長(zhǎng)最長(zhǎng)達(dá)240 d 4種茄果蔬菜一茬種植時(shí)長(zhǎng)的 均值分別約為120 130 120和120 d 西瓜一 茬種植時(shí)長(zhǎng)90 120 d 平均時(shí)長(zhǎng)約100 d 葉 菜類芹菜 白菜和甘藍(lán)一茬種植時(shí)長(zhǎng)50 180 d 表 1 設(shè)施蔬菜種植面積及比例 排序 蔬菜類型 種植面積 hm 2 種植面積占比 排序 蔬菜類型 種植面積 hm 2 種植面積占比 1 番茄 66 1 17 5 19 豇豆 2 87 0 76 2 西瓜 60 8 16 1 20 茴香 2 75 0 73 3 生菜 37 5 9 94 21 菜豆 2 53 0 67 4 白菜 34 3 9 00 22 南瓜 2 53 0 67 5 茄子 33 8 8 95 23 大豆 2 07 0 55 6 辣椒 26 4 6 99 24 冬瓜 2 03 0 54 7 芹菜 21 6 5 73 25 韭菜 1 87 0 49 8 甘藍(lán) 21 5 56 26 絲瓜 1 20 0 32 9 萵苣 8 50 2 25 27 扁豆 1 00 0 26 10 菠菜 7 45 1 97 28 薺菜 0 93 0 25 11 快菜 6 33 1 68 29 芽苔菜 0 67 0 18 12 甜瓜 5 88 1 56 30 馬鈴薯 0 67 0 18 13 紅薯 5 13 1 36 31 茼蒿 0 62 0 16 14 蔥蒜 5 03 1 33 32 山藥 0 53 0 14 15 蘿卜 4 25 1 13 33 芫荽 0 50 0 13 16 芥菜 3 57 0 94 34 豆薯 0 40 0 11 17 蘑菇 3 57 0 94 35 雍菜 0 33 0 09 18 西葫蘆 2 91 0 77 注 白菜含大白菜和烏塌菜 辣椒 含青椒 甜椒和彩椒 甘藍(lán) 含結(jié)球 羽衣 梔子型 青花菜和花椰菜 蔥蒜 含大蔥 洋蔥 大蒜 芥 菜 含根 莖 葉 子 苔型 表 2 主栽蔬菜換茬模式及一茬時(shí)長(zhǎng) 蔬菜類型 換茬模式 一茬時(shí)長(zhǎng) d 一茬時(shí)長(zhǎng)均值 d 番茄 葉菜類 生菜 芹菜 瓜類 西瓜 塊莖類 茄果類 辣椒 彩椒 蔥蒜類 豆角 番茄 90 240 120 茄子 葉菜類 甘藍(lán) 瓜類 西瓜 西葫蘆 塊莖類 茄子 90 150 130 辣椒 葉菜類 瓜類 西甜瓜 西葫蘆 塊莖類 玉米 茄果類 番茄 茄 子 辣椒 90 180 120 西瓜 葉菜 生菜 茄果類 番茄 彩椒 西瓜 90 120 100 生菜 茄果類 茄子 番茄 黃瓜 根菜 瓜類 蔥蒜類 其他葉菜 芹菜 30 90 60 白菜 茄果類 根菜 玉米 60 120 90 芹菜 茄果類 番茄 黃瓜 根菜類 瓜類 西甜瓜 蔥蒜類 葉菜類 生菜 70 180 120 甘藍(lán) 茄果類 黃瓜 根菜類 瓜類 蔥蒜類 葉菜類 生菜 50 150 80 萵苣 茄果類 瓜類 蔥蒜類 60 100 60 菠菜 茄果類 瓜類 根菜類 蔥蒜類 葉菜類 油菜 30 90 60 322 中國土壤與肥料 2021 1 平均時(shí)長(zhǎng)分別約120 90和80 d 葉菜類的生 菜 萵苣和菠菜一茬種植時(shí)長(zhǎng)30 100 d 平均 時(shí)長(zhǎng)約60 d 2 2 主栽蔬菜的肥料來源 種類及施用方法 主栽蔬菜化肥和有機(jī)肥的來源渠道主要有農(nóng)資 店購置 政府補(bǔ)助 商販購置 肥料廠配送 底施 化肥主要為復(fù)合肥和復(fù)混肥 氮 磷 鉀肥純養(yǎng)分 投入量的比例主要有1 25 1 1 5 和1 1 1兩種 方式 底施有機(jī)肥主要是腐熟的商品有機(jī)肥 其次 是發(fā)酵后的牛糞 豬糞 羊糞 雞糞 鴿糞和生物 菌肥 主要采用一次底施的方式 追施化肥主要為 高鉀型沖施水溶肥 也有追施液體肥及噴施葉面肥 的情況 追施 沖施 水溶肥的用量在一茬蔬菜 肥料總投入量中所占的比例大于等于50 追施 次數(shù)1 5次不等 以追施3次為主 3次追施肥 量在水溶肥追施總量中所占比例分別為30 40 和30 2 3 主栽蔬菜的化肥和有機(jī)肥投入量 茄果類番茄 茄子 辣椒化肥用量為 400 1500 kg hm 2 表3 有機(jī)肥用量為7 5 56 t hm 2 西瓜化肥和有機(jī)肥用量分別介于750 1500 kg hm 2 和15 35 t hm 2 之間 葉菜類中生菜化肥 用量偏高 為600 1200 kg hm 2 其他葉菜化肥 用量介于350 750 kg hm 2 之間 6類葉菜有機(jī)肥 用量為15 45 t hm 2 以15 30 t hm 2 區(qū)間的比 例最高 調(diào)研顯示 設(shè)施蔬菜化肥平均用量為850 kg hm 2 有機(jī)肥平均用量為28 t hm 2 果菜和葉菜 的化肥和有機(jī)肥施用量隨機(jī)性比較大 同類蔬菜在 不同種植區(qū)的肥料用量存在較大差異 有必要借助 測(cè)土配方及目標(biāo)產(chǎn)量法等方法來優(yōu)化兩類肥料的投 入量 表 3 主栽蔬菜的化肥和有機(jī)肥投入量 蔬菜類型 化肥用量 kg hm 2 有機(jī)肥用量 t hm 2 番茄 500 1500 7 5 45 茄子 550 1500 15 56 辣椒 400 1500 15 56 西瓜 750 1500 15 35 生菜 600 1200 15 30 白菜 350 560 15 45 芹菜 400 750 15 45 甘藍(lán) 400 720 15 30 萵苣 400 600 15 30 菠菜 350 600 15 30 2 4 與文獻(xiàn)有機(jī)肥用量的對(duì)比 對(duì)比文獻(xiàn)調(diào)研的蔬菜有機(jī)肥用量篩選結(jié)果 表 4 20 25 發(fā)現(xiàn) 在配施化肥450 kg hm 2 基礎(chǔ)上 西 甜瓜的適宜有機(jī)肥投入量區(qū)間值的左端和右端均高 于調(diào)研值 其中 區(qū)間值左端比調(diào)研值高86 區(qū) 間值右端比調(diào)研值高28 表明園區(qū)西甜瓜有機(jī) 肥投入量應(yīng)在目前基礎(chǔ)上適度增加 在配施化肥 為450 490 kg hm 2 時(shí) 番茄和黃瓜等果菜適宜 有機(jī)肥投入量區(qū)間比調(diào)研值的區(qū)間窄 區(qū)間值的 左端比調(diào)研值高100 區(qū)間值的右端比調(diào)研值低 46 表明園區(qū)果菜有機(jī)肥投入量波動(dòng)較大 應(yīng)避 免投入量過高或過低的情況 文獻(xiàn)調(diào)研還發(fā)現(xiàn) 在 表 4 主栽蔬菜的有機(jī)肥用量篩選結(jié)果 蔬菜類型 有機(jī)肥來源 有機(jī)肥適宜用量 t hm 2 化肥配施情況 kg hm 2 文獻(xiàn)來源 西瓜 商品有機(jī)肥 28 5 45 無 趙偉等 20 甜瓜 羊糞 30 45 N150 P 2 O 5 150 K 2 O150 甘付華 21 番茄 雞糞和牛糞按1 1混合而成 30 N187 5 P 2 O 5 69 K 2 O231 于躍躍等 22 黃瓜 商品有機(jī)肥 15 N150 P 2 O 5 180 K 2 O120 楊殿伶等 23 辣椒 商品有機(jī)肥 總養(yǎng)分大于5 有機(jī)質(zhì)大于45 3 N135 P 2 O 5 135 K 2 O135 王家麗等 24 甘藍(lán) 發(fā)酵豬糞 N 0 55 P 2 O 5 0 34 K 2 O 0 48 7 5 15 N112 5 P 2 O 5 112 5 K 2 O112 5 萬水霞等 25 323 中國土壤與肥料 2021 1 配施化肥為405 kg hm 2 且選用養(yǎng)分含量較高的商 品有機(jī)肥時(shí) 辣椒有機(jī)肥投入量適宜值僅為常規(guī)值 的10 20 時(shí)即可滿足生產(chǎn)需求 葉菜在配施 化肥為337 5 kg hm 2 時(shí) 其適宜的有機(jī)肥投入量明 顯低于調(diào)研值 區(qū)間值的左端和右端均為調(diào)研值的 1 2左右 表明園區(qū)葉菜有機(jī)肥投入量偏高 可考 慮減少一半的投入量 控制有機(jī)肥用量的重要性在 于 適量施用可為蔬菜提供均衡充分的營(yíng)養(yǎng) 過量 施用則會(huì)降低其非氮源營(yíng)養(yǎng)成分可溶性糖與Vc的 含量 26 蔬菜生產(chǎn)中的有機(jī)肥投入 既要考慮有機(jī)肥 的來源 不同有機(jī)肥源的養(yǎng)分含量存在明顯差異 和用量 也要考慮有機(jī)肥純養(yǎng)分的含量 以及 配施化肥的用量 此外 作物類型是必須考慮的 因素 2 5 蔬菜化肥和有機(jī)肥養(yǎng)分投入估值 根據(jù)調(diào)研取得的化肥和有機(jī)肥投入量對(duì)全區(qū) 耕地肥料投入量進(jìn)行估算 化肥按每年兩茬投入 計(jì)算的年投入總量為1700 kg hm 2 有機(jī)肥年初 一次性投入 年投入總量為28 t hm 2 化肥氮 磷 鉀比例以調(diào)研所得兩種配比取均值 結(jié)合全 區(qū)蔬菜播種面積 順義區(qū)種植業(yè)服務(wù)中心內(nèi)部數(shù) 據(jù) 計(jì)算得到化肥源的氮 磷 鉀純養(yǎng)分年投 入量分別為2107 1870 2344 t 表5 有機(jī) 肥按照區(qū)畜禽養(yǎng)殖分布及糞尿產(chǎn)出 對(duì)具體有機(jī) 肥源的年產(chǎn)出量權(quán)重 表6 與其NPK養(yǎng)分含量 表6 乘積再進(jìn)行加和 計(jì)算得到有機(jī)肥源的 氮 磷 鉀純養(yǎng)分投入量分別為979 522和 1246 t 表5 綜合考慮化肥源和有機(jī)肥源 全 區(qū)每年氮 磷 鉀純養(yǎng)分實(shí)際投入量分別為 3086 2392和3590 t 表 5 全區(qū)耕地化肥和有機(jī)肥純 N P K養(yǎng)分年投入估值 肥源 NPK含量估值 N P K純養(yǎng)分全區(qū)年 投入量 t N P 2 O 5 K 2 O N P 2 O 5 K 2 O 化肥 16 9 15 18 8 2107 1870 2344 有機(jī)肥 0 477 0 254 0 607 979 522 1246 合計(jì) 3086 2392 3590 注 全區(qū)蔬菜播種面積以7333 hm 2 計(jì) 化肥按照N P 2 O 5 K 2 O 1 125 1 1 25 計(jì)算 有機(jī)肥N P 2 O 5 和K 2 O的含量以不同來源 畜禽糞尿年產(chǎn)出量所占權(quán)重與其純養(yǎng)分含量的乘積加和所得 2 6 2018年度畜禽糞尿產(chǎn)出量及可替代化肥養(yǎng)分 潛力估算 根據(jù)全區(qū)2018年的畜禽存欄數(shù)據(jù)及日產(chǎn)糞 尿量估值 計(jì)算得到順義區(qū)豬 牛 羊 雞和 鴨的糞尿年度產(chǎn)出總量分別為717614 325372 64231 63和10 t 表6 說明畜禽糞尿主要 貢獻(xiàn)源是豬和牛 參照路國彬等 27 有機(jī)肥替代 估算模型 計(jì)算得到每年畜禽糞尿產(chǎn)量可以替 代氮肥 磷肥和鉀肥的量分別為5027 2568和 6433 t 豬糞尿養(yǎng)分含量可替代化肥潛力最大 占 到可替代化肥潛力的63 4 其次為牛糞尿 占 27 3 以上兩種畜禽糞尿來源總量占可替代化肥 潛力的90 7 羊糞尿養(yǎng)分含量占可替代化肥潛 力的9 28 從可替代的3種化學(xué)肥料來看 畜禽 糞尿可替代鉀肥的潛力較大 占總替代化肥潛力 表 6 順義區(qū)畜禽糞尿 2018年度產(chǎn)出量及可替代化肥的潛力 畜禽 種類 年度產(chǎn)量 t N P 2 O 5 K 2 O 可替代氮肥量 t 可替代磷肥量 t 可替代鉀肥量 t 合計(jì) t 豬 717614 0 43 0 29 0 60 2931 1873 4090 8895 牛 325372 0 50 0 17 0 58 1546 498 1793 3836 豬 牛 4477 2371 5883 12731 羊 64231 0 90 0 34 0 90 549 197 549 1295 雞 63 1 63 1 54 0 85 0 97 0 87 0 51 2 35 鴨 10 1 10 1 40 0 62 0 11 0 13 0 06 0 30 總產(chǎn)量 1107289 5027 2568 6433 14029 注 豬 奶牛 肉牛 羊 雞 鴨的糞尿排泄量分別以3 05 30 20 2 0 1 和0 1 kg d計(jì)算 表中牛糞尿年度產(chǎn)量為奶牛和肉牛的總和 畜 禽糞尿的氮 磷 鉀收集率分別以95 90 和95 計(jì) 324 中國土壤與肥料 2021 1 的45 8 可替代氮肥的潛力次之 占35 8 可 替代磷肥的潛力占18 3 豬糞尿和牛糞尿中鉀肥 含量分別占可替代鉀肥潛力的63 5 和27 8 氮 肥含量分別占可替代氮肥潛力的58 3 和30 7 羊糞尿鉀氮含量分別占可替代鉀氮潛力的8 53 和10 9 雞糞尿和鴨糞尿可替代氮磷鉀肥的潛 力均較低 可忽略不計(jì) 分析表明不同畜禽糞尿 的養(yǎng)分含量及可替代化肥的潛力不同 考慮到羊 糞尿 雞糞尿和鴨糞尿在實(shí)地批量收集中的難度 和不可操作性 筆者另外計(jì)算了豬糞尿和牛糞 尿兩類畜禽糞尿的總可替代化肥養(yǎng)分潛力 得 出的可替代氮肥 磷肥和鉀肥的量分別為4477 2371和5883 t 據(jù)此 計(jì)算全區(qū)豬牛糞尿年產(chǎn)出量 替代蔬菜氮 磷 鉀純養(yǎng)分年實(shí)際投入量 涵蓋 化肥和有機(jī)肥 表5 的比例分別為145 99 1 和164 潛力巨大 分析表明 該區(qū)豬牛養(yǎng)殖糞 尿氮磷鉀養(yǎng)分年產(chǎn)出量完全能夠滿足該區(qū)蔬菜氮磷 鉀養(yǎng)分的年度需求 種養(yǎng)結(jié)合的資源再利用基礎(chǔ)非 常好 2 7 畜禽糞尿產(chǎn)出及可替代化肥養(yǎng)分潛力的不同 年代對(duì)比分析 將2018年度數(shù)據(jù)與2005年測(cè)算值對(duì)比 表7 發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律 1 畜禽糞尿年產(chǎn)出總量大幅降 低 從332萬t降至110萬t 降低67 2 畜 禽糞尿分布發(fā)生明顯變化 2005年畜禽糞尿來源 以牛養(yǎng)殖為主 其次是豬養(yǎng)殖 羊和禽養(yǎng)殖比重 較低 2018年畜禽糞尿來源以豬養(yǎng)殖為主 其 次是牛養(yǎng)殖 羊養(yǎng)殖比重較低 禽養(yǎng)殖可忽略不 計(jì) 3 13年間畜禽糞尿可替代化肥氮 磷 鉀 養(yǎng)分的量分別降低73 74 和69 4 兩個(gè) 年度的4類畜禽 豬 牛糞尿總量的可替代化肥 潛力均具有鉀替代潛力 氮替代潛力 磷替代 潛力的趨勢(shì) 羊糞尿可替代化肥潛力呈氮替代潛 力 鉀替代潛力 磷替代潛力趨勢(shì) 禽糞尿可替 代化肥潛力呈氮磷替代潛力 鉀替代潛力趨勢(shì) 結(jié)合北京市近年來的農(nóng)牧業(yè)布局調(diào)整和養(yǎng)殖業(yè)疏 解政策 分析認(rèn)為隨著區(qū)畜禽養(yǎng)殖數(shù)量的不斷下 降 畜禽糞尿產(chǎn)生量不斷減少 早期牛養(yǎng)殖對(duì)畜 禽養(yǎng)殖業(yè)污染的主導(dǎo)貢獻(xiàn)及由此實(shí)施的嚴(yán)管措施 形成目前豬養(yǎng)殖為主的畜禽分布格局 雖然在數(shù) 量和來源分布上有所變化 時(shí)間跨度達(dá)13年的布 局調(diào)整后 豬和牛養(yǎng)殖仍然占主導(dǎo)地位 由此決 定畜禽糞尿總體可替代化肥潛力仍然是以替代鉀 的潛力最大 氮的潛力次之 磷的潛力最低 并 且可替代化肥總量完全可以滿足當(dāng)?shù)厥卟松a(chǎn)養(yǎng) 分需求 表 7 順義區(qū)畜禽糞尿年度產(chǎn)出量及可替代 化肥潛力的不同年代對(duì)比分析 年代 糞尿 來源 糞尿年產(chǎn) 數(shù)量 萬t 氮磷鉀養(yǎng)分含量 t 可替代 氮肥量 可替代 磷肥量 可替代 鉀肥量 2005 豬 120 5160 3420 7140 牛 160 7964 2697 9213 羊 33 8 3042 1160 3042 禽 18 2 2484 2675 1338 總 332 18650 9953 20733 2018 豬 71 76 2931 1873 4090 牛 32 53 1546 498 1793 羊 6 43 549 197 549 禽 0 0073 1 08 1 00 0 57 總 110 5027 2568 6433 3 結(jié)論與建議 從農(nóng)業(yè)面源污染防治 農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利 用 種養(yǎng)結(jié)合及農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)提升的角度考慮 實(shí)行 有機(jī)肥替代化肥技術(shù)是農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn)的必然選擇 本次調(diào)研及分析表明 該區(qū)可利用的有機(jī)肥源 主要有豬糞尿和牛糞尿 利用這類畜糞尿堆腐制備 有機(jī)肥的天然立地條件較好 全區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化 生產(chǎn)有機(jī)肥的比例目前還比較低 充分利用農(nóng)業(yè)廢 棄物資源生產(chǎn)有機(jī)肥具有較好的產(chǎn)業(yè)化前景 從具體落實(shí)的角度來看 有機(jī)肥替代化肥工作 的實(shí)施 需要做好以下幾方面的工作 1 畜糞尿 和農(nóng)業(yè)秸稈廢棄物的收集 處理應(yīng)符合畜牧業(yè)與農(nóng) 業(yè)的綠色發(fā)展需求 做好源頭控制 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部于 2019年7月10日發(fā)布的第194號(hào)公告明確指出 停止生產(chǎn) 進(jìn)口 經(jīng)營(yíng) 使用除中藥外的所有促生 長(zhǎng)類藥物飼料添加劑品種 從源頭阻控抗生素和重 金屬 解決有機(jī)肥生產(chǎn)的源頭安全問題 這對(duì)于提 升有機(jī)肥產(chǎn)品質(zhì)量是極大的政策利好 2 畜糞尿 制備有機(jī)肥的工藝過程應(yīng)做到 資源化 無害化和 減量化 3 有機(jī)肥產(chǎn)品的合理替代技術(shù) 筆者針 對(duì)番茄有機(jī)無機(jī)氮耦合試驗(yàn)結(jié)果來看 有機(jī)肥和化 肥以7 3的氮養(yǎng)分比例投入的產(chǎn)量和品質(zhì)效果最 325 中國土壤與肥料 2021 1 佳 尚未發(fā)表 其他類型蔬菜也存在合理的有機(jī) 無機(jī)肥投入比例 結(jié)合本次調(diào)研設(shè)施蔬菜有機(jī)肥和 化肥投入情況來看 有機(jī)肥替代化肥養(yǎng)分的潛力空 間較大 同時(shí)從文獻(xiàn)調(diào)研看出 有機(jī)肥的合理投入 量也因蔬菜類型不同存在較大差異 因此 有機(jī)肥 替代化肥過程中 有必要針對(duì)蔬菜類型和測(cè)土結(jié)果 進(jìn)行有機(jī)肥投入量及有機(jī)肥化肥合理配施的兩茬以 上科學(xué)定位試驗(yàn) 并依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果在主要經(jīng)營(yíng)主體 間進(jìn)行施肥技術(shù)的示范和推廣 本文對(duì)順義區(qū)典型設(shè)施蔬菜經(jīng)營(yíng)主體的施肥現(xiàn) 狀進(jìn)行調(diào)研分析 并結(jié)合畜禽養(yǎng)殖存欄及蔬菜規(guī)模 數(shù)據(jù)估算了全區(qū)有機(jī)肥替代化肥的潛力 可為該區(qū) 有機(jī)肥替代化肥工作的實(shí)施和推廣提供實(shí)證參考 參考文獻(xiàn) 1 申榮文 論加快設(shè)施發(fā)展是推進(jìn)京郊現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的有效途 徑 J 北京農(nóng)業(yè) 2009 21 21 26 2 熊波 張莉 李傳友 等 設(shè)施蔬菜廢棄物肥料化利用 機(jī)械化技術(shù)運(yùn)行模式可行性分析 J 農(nóng)業(yè)工程 2016 6 S2 77 80 3 李世楠 我國設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢(shì)探討 J 中國林副特產(chǎn) 2019 158 1 88 89 4 徐茂 北京順義區(qū)西甜瓜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 問題和發(fā)展策略 C 紀(jì)念全國西瓜甜瓜科研與生產(chǎn)協(xié)作50周年暨第12次全國西 瓜甜瓜學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集 開封 中國園藝學(xué)會(huì) 2009 5 趙艷斌 徐茂 工廠培育壯苗夯實(shí)豐收根基 J 北京農(nóng) 業(yè) 2014 31 26 27 6 徐茂 孫桂芝 北京市順義區(qū)設(shè)施蔬菜標(biāo)準(zhǔn)園建設(shè)實(shí)踐與思 考 C 全國設(shè)施園藝與園藝作物標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)交流會(huì) 北京 中國園藝學(xué)會(huì) 2014 7 任小麗 王鵬飛 北京市順義區(qū)蔬菜生產(chǎn)的時(shí)空演變與驅(qū)動(dòng) 力分析 J 首都師范大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué)版 2016 37 4 70 77 8 盛巧玲 基于氮平衡的北京地區(qū)畜禽環(huán)境承載力研究 D 重慶 西南大學(xué) 2010 9 楊淑明 順義區(qū)規(guī)模豬場(chǎng)的糞污治理 J 中國畜牧業(yè) 2005 19 64 65 10 武淑霞 劉宏斌 黃宏坤 等 我國畜禽養(yǎng)殖糞污產(chǎn)生量及 其資源化分析 J 中國工程科學(xué) 2018 20 5 111 119 11 徐燕 彭方明 霍仕平 等 山區(qū)旱地豬 沼 糧 玉米 循環(huán)模式的研究與效益評(píng)價(jià) J 中國土壤與肥料 2018 4 159 165 12 張衛(wèi) 開展果菜茶有機(jī)肥方案探索現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展之路 J 中國食品 2017 4 84 89 13 賈然然 建立有機(jī)肥替代化肥長(zhǎng)效機(jī)制農(nóng)業(yè)部印發(fā) 開展果 菜茶有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)方案 上 J 中國農(nóng)資 2017 5 20 14 黃紹文 唐繼偉 張懷志 等 設(shè)施蔬菜生產(chǎn)全程精準(zhǔn)施肥 解決方案的制訂與實(shí)施 J 中國蔬菜 2017 7 5 8 15 張懷志 唐繼偉 袁碩 等 津冀設(shè)施蔬菜施肥調(diào)查分析 J 中國土壤與肥料 2018 2 54 60 16 董家僖 田秀平 譚英愛 等 有機(jī)肥替代化肥總量對(duì)日光 溫室番茄生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響 J 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào) 2019 26 3 31 33 38 17 樊香玲 忻州市有機(jī)肥替代化肥面臨的問題和對(duì)策 J 農(nóng) 業(yè)技術(shù)與裝備 2018 339 3 21 23 18 楊泳冰 胡浩 王益文 農(nóng)戶以商品有機(jī)肥替代化肥的行為 分析 基于江蘇南通市228戶調(diào)查數(shù)據(jù) J 湖南農(nóng)業(yè)大 學(xué)學(xué)報(bào) 社會(huì)科學(xué)版 2012 6 1 6 19 賈厚振 丁兆堂 畢彩虹 等 山東省茶園有機(jī)肥替代化肥 情況調(diào)研及建議 J 落葉果樹 2018 50 6 39 41 20 趙偉 楊圓圓 劉夢(mèng)龍 等 商品有機(jī)肥用量對(duì)設(shè)施土壤養(yǎng) 分及西瓜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響 J 中國農(nóng)學(xué)通報(bào) 2016 32 31 154 160 21 甘付華 不同施肥處理對(duì)甜瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 J 現(xiàn)代 園藝 2012 8 10 22 于躍躍 郭寧 閆實(shí) 等 不同用量有機(jī)肥對(duì)土壤性質(zhì)及番 茄生長(zhǎng)的影響 J 中國農(nóng)技推廣 2015 31 11 36 38 23 楊殿伶 杜惠玲 孫桂芝 等 北京市順義區(qū)春大棚黃瓜最 佳施肥量的探討 J 北京農(nóng)業(yè) 2008 30 21 23 24 王家麗 張明剛 商品有機(jī)肥在辣椒種植中的適宜用量研究 J 長(zhǎng)江蔬菜 2017 2 66 68 25 萬水霞 李帆 蔣光月 等 有機(jī)肥不同用量對(duì)土壤微生物 以及甘藍(lán)品質(zhì)和產(chǎn)量的影響 J 中國土壤與肥料 2012 6 74 76 26 李恕艷 李吉進(jìn) 張邦喜 等 施用有機(jī)肥對(duì)番茄品質(zhì)風(fēng)味 的影響 J 中國土壤與肥料 2017 2 114 119 135 27 路國彬 王夏暉 基于養(yǎng)分平衡的有機(jī)肥替代化肥潛力估算 J 中國豬業(yè) 2016 11 11 15 18 The replacement potential of organic fertilizer to chemical fertilizer for vegetable industry in Shunyi district based on nutrient balance algorithm LI Yan mei 1 3 XU Mao 2 ZOU Guo yuan 1 3 SUN Yan xin 1 3 LIAO Shang qiang 1 3 1 Institute of Plant Nutrition and Resource Beijing Academy of Agricultural and Forestry Science Beijing 100097 2 Planting Service Center Shunyi District Beijing 101300 3 Beijing Engineering Technology Research Center for Slow Controlled release Fertilizer Beijing 100097 Abstract The production and fertilization status of 31 typical greenhouse vegetable bases and the annual livestock and poultry manure output of Shunyi district were investigated from August 2018 to June 2019 With the aid of an estimation 326 中國土壤與肥料 2021 1 model the potential of organic fertilizer to replace chemical fertilizer in the vegetable industry in this area was analyzed Results showed that the vegetables in the area were mainly sorted to fruit leafy and melon type The top 10 vegetables according to the planting area were as follows tomato watermelon lettuce Chinese cabbage eggplant pepper celery cabbage lettuce and spinach The total planting area of these 10 kinds of vegetables accounted for 84 of the total area of vegetable cultivated in the region The solanaceous vegetables were mainly rotated with leafy vegetables melons lumps and corn The watermelons were mainly rotated with leafy and solanaceous vegetables The leafy vegetables were mainly rotated with solanaceous root vegetables melons onions and garlic There were also rotations between leafy and fruit interiors Solanum watermelon and leafy vegetables all had flail cultivation problems The average planting length of solanaceous watermelon and leafy vegetables were about 120 100 and 60 d respectively The average inorganic and organic fertilizer inputs under greenhouse vegetable production were 850 kg hm 2 and 28 t hm 2 respectively According to the literature research results when applied with half quantity of inorganic fertilizer the quantity of organic fertilizer for melon and watermelon should be moderately increased that for fruit vegetables should be avoided too high or too low and that for leafy vegetables should be halved Based on the vegetable planting and fertilization data the calculated annual pure nitrogen phosphorus and potassium inputs from chemical sources were 2107 1870 and 2344 t respectively that from organic sources were 979 522 and 1246 t respectively and that from the both two sources were 3086 2392 and 3590 t respectively According to the livestock and poultry stocks data and the daily manure and urine output data in the whole region in 2018 the annual livestock and poultry manure output were calculated and followed the trend of pig farm cattle farm sheep farm chicken farm duck farm the pig farm achieved the first and the cattle farm achieved the second The total nitrogen phosphorus and potassium nutrient replacement poten