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面向作物产量和环境双赢的氮肥施用策略

2021-04-18 免费下载

作者:颜晓元 , 夏龙龙 , 遆超普

作者单位:中国科学院南京土壤研究所

来源:中国科学院院刊

我国是世界上最大的化学氮肥消耗国,总用量达到了全球总量的 33%。但是氮肥的过量施用并没有带来持续的作物高产,反而造成了一系列的环境问题。文章综述了我国近 30 年来农田土壤氮素的收支和利用率情况,分析了我国农田土壤氮素的去向及其环境影响,重点论述了如何通过氮肥合理管理来实现粮食安全和环境可持续发展的双重目标。作为世界上最大的发展中国家之一,中国以世界 9%的耕地养育了世界 22% 的人口。这一“中国奇迹”的背后有化学氮肥大规模施用的重要贡献。据统计,在过去的半个世纪里(1961—2010 年),我国的粮食总产量增加了3倍多,达到了 4.8 亿吨/年。


与此同时,作为土壤重要的氮素补充形式之一的化学氮肥施用量却增加了近37 倍,达到了 3 000 万吨纯氮/每年,约占全球总用量的 1/3。然而,持续增加的氮肥投入并没有带来作物产量的持续提高。2000 年后我国占播种面积 50% 以上的水稻、小麦以及玉米的产量停滞不前,而在这期间,化学氮肥的施用量却仍以每年3%的速率增加(2003—2013 年)。化学氮肥的过量施用改变了土壤的氮素平衡,导致大量的氮素流失,造成了一系列的环境问题,例如大气污染、臭氧层空洞、气候变暖、土壤酸化以及水体富营养化等,进而威胁人类健康以及生态系统的服务功能。因此,分析我国农田氮素的收支和利用情况,全面评价氮素的去向及其环境影响,并制定科学合理的化学氮肥管理措施,对实现粮食安全以及环境的可持续发展具有重要意义。



  责任编辑:张丹丹
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