科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
【目的】海南是我国区域经济作物种植面积占比最高的省。以海南主要农作物为对象，研究海南农田养分投入强度和作物养分平衡状况，从活性氮损失、温室气体排放和水体富营养化等方面评价施肥引起的环境风险。【方法】根据《海南统计年鉴》中的农作物种植结构，将海南省农作物分为粮食、蔬菜、水果和其他经济作物4类。采用随机抽样方法进行大样本农户问卷调研，共获取1199个有效样本。通过统计分析定量了海南岛主要农作物和各市县养分投入强度，化肥、有机肥施用结构，计算海南岛典型农作物体系水稻–辣椒轮作、香蕉和菠萝的氮磷养分平衡；采用相应环境模型，定量评价由于施肥带来的活性氮损失、温室气体排放以及富营养化效应等环境影响。【结果】目前海南主要作物化肥N、P2O5、K2O养分的平均投入分别为261、206、225kg/hm2，分别高出全国平均水平10%、101%、148%，其中蔬菜磷和钾养分投入量分别高出全国平均水平164%和138%。全海南省各市县相比，沿海市县化肥养分施用强度高于中部市县，以昌江、海口的氮磷钾养分投入量大，高于投入最低的白沙、琼中等市县1.0～2.2倍。单质化肥以尿素、过磷酸钙和氯化钾为主，复合肥主要为N–P2O5–K2O 15–15–15型。有机肥占总养分投入比例较低，粮食、蔬菜和水果的有机氮投入量分别为粮食、蔬菜和水果类作物总氮投入量的4%、20%和12%，低于全国平均水平。水稻–辣椒轮作、香蕉、菠萝种植体系的氮素单季盈余分别为N 520、675和668 kg/hm2，磷素单季盈余分别为P 217、277和228 kg/hm2，香蕉和菠萝种植体系氮素盈余是环境安全阈值的8倍以上。3个作物体系中，菠萝生产的单位面积活性氮损失、单位面积温室气体排放和富营养化效应最高，分别达到N 201 kg/hm2、CO2-eq 13112 kg/hm2和PO4-eq 121 kg/hm2。活性氮损失的4个途径中，贡献最大的是施用环节，硝酸盐淋洗高达85%，其次是氨挥发、氧化亚氮排放和肥料生产运输阶段产生的活性氮损失。肥料生产运输过程产生的温室气体排放与施用阶段相当。肥料施用阶段排放带来的单位面积富营养化潜值大于生产阶段，氮肥和磷肥施用对富营养化效应的贡献度分别为62.5%和35.7%。【结论】海南省农业生产中经济作物占比高，养分投入强度大，磷、钾施用过量问题尤为突出，有机肥施用占比低，养分总体盈余高。由于经济作物多分布于沿海市县，沿海地区的养分盈余大于中部。养分施用阶段带来的环境风险远大于生产阶段。硝酸盐淋洗是活性氮损失的主要形式，氮肥和磷肥是水体富营养化的主要贡献者。菠萝生产体系的环境风险最高，其养分管理模式亟需优化。
- 单位
