城郊集約化農(nóng)牧生產(chǎn)體系養(yǎng)分流動特征及調(diào)控途徑研究.pdf

1、分類號：S14S19密級：公玨單位代碼：10086城郊集約化農(nóng)牧生產(chǎn)體系養(yǎng)分流動特征及調(diào)控途徑研究CharacteristicsandRegulatoryApproachesofNutrientFlowsinIntensive“Crop—Livestock’’ProductionSystemsofthePeriurbanAreaofChina學(xué)位申請人：指導(dǎo)教師：學(xué)科專業(yè)：學(xué)位類別：授予單位：答辯日期：侯勇馬文奇教授植物營養(yǎng)學(xué)農(nóng)學(xué)碩士河

2、北農(nóng)業(yè)大學(xué)二O一一年五月二十九日摘要I[1lrrlllrlrIIIIIrlrllI＼1897512城郊農(nóng)牧生產(chǎn)的集約化發(fā)展在滿足人們?nèi)找嬖鲩L的對肉蛋奶等動物性產(chǎn)品和高品質(zhì)植物性產(chǎn)品需求的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題。農(nóng)田和畜牧生產(chǎn)系統(tǒng)分別作為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者和次級生產(chǎn)者，兩者之間具有明顯的相互依賴和相互制約關(guān)系。實(shí)行農(nóng)牧結(jié)合能夠使養(yǎng)分資源在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的利用更趨于合理化，從而減少資源的浪費(fèi)和向環(huán)境的排放。本研究利

3、用養(yǎng)分流動和模型分析的方法，以北京市順義區(qū)為例，分別基于農(nóng)場(某大型集約化種豬場和某種養(yǎng)結(jié)合小規(guī)模生態(tài)養(yǎng)殖園)和村級(某集約化養(yǎng)殖村)尺度分析其農(nóng)牧生產(chǎn)體系的氮、磷養(yǎng)分流動特征，以及基于區(qū)域尺度(北京市順義區(qū))分析其農(nóng)田生產(chǎn)系統(tǒng)的氮、磷養(yǎng)分平衡狀況，并綜合評價(jià)環(huán)境潛在污染，探討氮、磷養(yǎng)分資源優(yōu)化管理策略，從而為研究區(qū)域農(nóng)牧業(yè)集約化發(fā)展的合理規(guī)劃、降低環(huán)境潛在污染以及實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)果如下：(1)大型集約

4、化種豬場和種養(yǎng)結(jié)合小規(guī)模生態(tài)養(yǎng)殖園農(nóng)牧生產(chǎn)體系氮、磷養(yǎng)分主要來源于購買的飼料。集約化種豬場購買飼料氮、磷輸入量分別占農(nóng)牧生產(chǎn)體系總輸入量的960％(124690kg／(hm2a))和986％(27949kg／(hm2a))，生態(tài)養(yǎng)殖園的相應(yīng)數(shù)值分別為976％(92685kg／(hm2a))和989％(21796kg／(hm2a))。(2)有機(jī)廢棄物的循環(huán)利用可有效減少化肥的投入量。集約化種豬場排放的有機(jī)廢棄物未返還農(nóng)田，農(nóng)田系統(tǒng)肥料養(yǎng)分

5、輸入全部來源于化肥，化肥氮、磷輸入量分別為農(nóng)田生產(chǎn)系統(tǒng)氮、磷輸入量的827％和994％。生態(tài)養(yǎng)殖園畜禽糞尿氮、磷循環(huán)利用效率分別為286％和556％，還田糞肥氮、磷輸入量分別占農(nóng)田生產(chǎn)系統(tǒng)氮、磷輸入量的904％和994％，而化肥氮、磷輸入量分別僅占57％和O6％。(3)大型集約化種豬場和種養(yǎng)結(jié)合小規(guī)模生態(tài)養(yǎng)殖園農(nóng)牧生產(chǎn)體系氮、磷養(yǎng)分利用效率均處于較低水平。集約化種豬場氮、磷養(yǎng)分利用效率分別為188％和206％，生態(tài)養(yǎng)殖園的相應(yīng)數(shù)值分別為

6、249％和263％。情景分析結(jié)果表明：通過供需平衡施肥的農(nóng)田養(yǎng)分管理措施可顯著提高農(nóng)田子系統(tǒng)養(yǎng)分利用效率，但是農(nóng)牧生產(chǎn)體系養(yǎng)分利用效率提高不明顯；然而，通過提高飼料養(yǎng)分利用效率，不但可以增加畜牧子系統(tǒng)養(yǎng)分利用效率，同時(shí)還可以顯著提高農(nóng)牧生產(chǎn)體系養(yǎng)分利用效率，并且有助于減少豬糞尿養(yǎng)分在畜牧子系統(tǒng)中的損失量。(4)農(nóng)場尺度環(huán)境效應(yīng)分結(jié)果表明糞尿儲藏處理過程損失和農(nóng)田生產(chǎn)系統(tǒng)養(yǎng)分盈余問題嚴(yán)重。與禽舍飼養(yǎng)過程相比，儲藏處理過程豬糞尿養(yǎng)分損失量和

7、損失率均較高；生態(tài)養(yǎng)殖園農(nóng)田生產(chǎn)系統(tǒng)氮、磷養(yǎng)分盈余分別高達(dá)19628kg／(hm2a)和8370kg／(hm2a)，優(yōu)化氮、磷養(yǎng)分管理、確定合理的消納畜禽糞尿的農(nóng)田面積和調(diào)整養(yǎng)殖密度是解決該問題的關(guān)鍵。(5)村級尺度農(nóng)牧生產(chǎn)體系養(yǎng)分流動特征分析結(jié)果表明：該集約化養(yǎng)殖村農(nóng)田子系統(tǒng)養(yǎng)分輸入主要來源于糞肥還田(循環(huán)養(yǎng)分項(xiàng))，但是不同農(nóng)戶(農(nóng)場)間糞肥養(yǎng)分輸入量差異明顯；畜牧子系統(tǒng)養(yǎng)分輸入全部來源于購買飼料(外源養(yǎng)分項(xiàng))；農(nóng)牧生產(chǎn)體系氮、磷養(yǎng)分