基于养分平衡的顺义区蔬菜产业有机肥替代化肥潜力估算.pdf

319 中国土壤与肥料 2021 1 doi 10 11838 sfsc 1673 6257 19602 基于养分平衡的顺义区蔬菜产业有机肥替代化肥潜力估算 李艳梅 1 3 徐 茂 2 邹国元 1 3 孙焱鑫 1 3 廖上强 1 3 1 北京市农林科学院植物营养与资源研究所 北京 100097 2 北京市顺义区种植业服务中心 北京 101300 3 北京市缓控释肥料工程技术研究中心 北京 100097 摘 要 2018年8月 2019年6月 调研了顺义区31个典型设施蔬菜生产经营主体的生产及施肥现状及该区 畜禽养殖粪源年产出情况 并借助估算模型 分析了该区蔬菜产业有机肥替代化肥的潜力 结果表明 该区设 施蔬菜以果菜 叶菜和瓜菜为主 排名前10位的蔬菜按照种植面积由大至小排序依次为 番茄 西瓜 生菜 白菜 茄子 辣椒 芹菜 甘蓝 莴苣和菠菜 10种蔬菜的种植总面积占全区各类蔬菜种植总面积的比例高达 84 茄果类主要与叶菜 瓜菜 快菜和玉米换茬 西瓜主要与叶菜 茄果换茬 叶菜主要与茄果 根菜 瓜 菜 葱蒜换茬 也存在茄果及叶菜内部不同类型间的换茬 茄果 西瓜和叶菜都存在连茬种植问题 茄果 西 瓜和叶菜种植一茬平均时长分别约120 100和60 d 设施蔬菜化肥和有机肥投入量均值分别约850 kg hm 2 和 28 t hm 2 结合文献调研结果认为 配施半量化肥基础上的有机肥投入量 西甜瓜应适度上调 果菜应避免过高 或过低 叶菜可考虑减半 基于蔬菜种植和施肥数据 计算的化肥源氮 磷 钾纯养分的年投入量分别为2107 1870和2344 t 有机肥源氮 磷 钾养分的年投入量分别为979 522和1246 t 有机无机肥源氮 磷 钾纯养 分的年投入总量分别为3086 2392和3590 t 根据2018年全区畜禽存栏数据及日产粪尿量估值 计算得到的畜 禽粪尿年产出量呈猪场 牛场 羊场 鸡场 鸭场的趋势 以猪场最多 牛场次之 猪粪尿 牛粪尿可替代化 肥总量分别占畜禽粪尿可替代总潜力的63 4 和27 3 考虑到羊粪尿和鸡鸭粪尿年产出量低及收集难度大的 问题 笔者以猪牛粪尿估算了该区蔬菜产业有机肥替代化肥的潜力 计算表明 猪牛粪尿可替代氮 磷 钾纯 养分的量分别为4477 2371和5883 t 可替代区蔬菜产业有机无机肥源氮磷钾纯养分年投入总量的比例分别达 145 99 1 和164 动物粪尿养分资源转化为有机肥替代传统化肥应用于蔬菜生产 在该区具有较好的种养 结合前景 关键词 顺义区 设施蔬菜 畜禽粪尿 有机肥替代化肥 北京大城市小农业的特点有发展现代农业的 需求 加快设施农业建设是发展现代农业的有效 载体和途径 1 3 顺义是北京设施蔬菜产业发展的 重点区域 是北京发展特色 精品 高档蔬菜产 品的优势区 在保障北京城乡居民蔬菜供应方面 发挥着重要的作用 4 7 同时 顺义也是北京市畜 禽养殖重点区县 畜禽养殖业是当地农业的重要 产业 8 作为富含氮磷养分的有机肥 将畜禽粪 尿妥善处置并肥料化利用是一项兼顾环境保护和 资源利用的双效举措 符合国家农业绿色发展的 总体方针 9 11 为探索产出高效 产品安全 资 源节约 环境友好的现代农业发展之路 农业部 于2017年发布了 开展果菜茶有机肥替代化肥行 动方案 的公告 组织了全国100家重点区县实 施有机肥替代化肥示范县的创建工作 其中 顺 义区重点实施设施蔬菜有机肥替代化肥模式构建 工作 以遴选的31个设施蔬菜经营主体为对象 全面实施 有机肥替代技术 12 旨在促进项目区 化肥减量及有机肥替代化肥工作的实施 打造设 施蔬菜有机肥替代化肥的试点样板 以有机肥替 代化肥 推进资源循环利用是缓解生产与环保矛 盾 实现农业绿色发展的重要措施 13 对设施蔬 菜经营主体而言 经济作物肥料高投入的特点决 收稿日期 2019 12 25 录用日期 2020 03 27 基金项目 北京市农林科学院科技创新能力建设专项 KJCX2018 0708 北京市粮经作物产业创新团队 BAIC09 2019 北京 市农林科学院院青年基金 QNJJ202134 国家重点研发计划 2016YFD0201010 2017YFD0800405 作者简介 李艳梅 1983 女 陕西志丹人 副研究员 博士 主要从事农林废弃物资源化与作物水肥高效利用研究 E mail liyanmei0101 通讯作者 邹国元 E mail gyzou 孙焱鑫 E mail Sun yanxin 320 中国土壤与肥料 2021 1 定其化肥减量工作更为重要 14 15 那么 蔬菜经 营主体的施肥现状如何 种养结合技术的立地条 件如何 畜禽粪尿肥料化替代化肥的潜力空间有 多大 对这些问题的分析有助于对化肥减量和有 机肥替代方向的把握 围绕有机肥替代分析工作 许多学者已从不同角度做了一些研究 其内容涵 盖有机肥替代比例 16 有机肥使用现状及有机肥 替代面临的问题和对策 17 商品有机肥的施肥行 为及影响因素 18 有机肥替代效果 经济效益及 与抗逆性和品质提升的关系 19 等 从现有研究可 以看出 施肥现状及效应是普遍关注的问题 但 关于蔬菜布局及施肥统计 畜禽粪尿产出 种养 结合立地条件的关注较少 基于以上所述 本文针对顺义区31个典型设 施蔬菜经营主体开展了设施蔬菜施肥现状调研及有 机肥替代化肥潜力分析工作 旨在为顺义区高效 推进设施蔬菜有机肥替代化肥工作提供重要技术 支撑 1 调研及分析的方法和内容 1 1 调研方法 调研由北京市顺义区种植业服务中心组织 北 京市农林科学院植物营养与资源研究所具体实施 各典型农业园区协助调研 调研时间自2018年8 月开始 至2019年6月结束 调研方式包括召开 座谈会 发放调查问卷 实地考察 调研农业统计 数据等 围绕主题 实地调研了顺义区31个典型 农业园区 力求真实反映设施蔬菜经营主体的生产 及施肥现状 为顺义区有机肥替代化肥工作的实施 提供客观依据 1 2 分析方法 本研究的畜禽指猪 牛 羊和家禽 均以存栏 量统计粪尿排放量 畜禽粪尿数据来源于顺义种植 业服务中心统计数据 化肥施用量来源于该区设施 蔬菜生产主体的调研数据 畜禽粪尿可替代化肥的 估算模型如下 T T i T i A i X Ai B i X Bi 其中 T 畜禽粪肥可替代化肥量 t T i i类 畜禽粪肥可替代化肥的量 t A i i类畜禽鲜粪量 t 年 头 B i i类畜禽尿含量 t 年 头 X Ai i类畜禽鲜粪含N P K 率 X Bi i类畜禽 尿含N P K 率 畜禽粪尿N P K 收 集常数 1 3 调研及分析内容 主要包括7部分 1 设施蔬菜栽培情况 2 主栽蔬菜的肥料来源 种类及施用方法 3 主 栽蔬菜的化肥和有机肥投入量 4 与文献有机肥 用量的对比 5 蔬菜化肥和有机肥养分投入估值 6 2018年度畜禽粪尿产出量及可替代化肥养分潜 力估算 7 畜禽粪尿产出及可替代化肥养分潜力 的不同年代对比分析 2 主要调研结果 2 1 设施蔬菜栽培情况 研究区域的设施蔬菜 表1 主要分以 下几大类 果菜 44 叶菜 28 瓜 菜 16 根菜 6 豆菜 3 葱姜 蒜 2 和芥菜 1 种植面积排前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 甘蓝 5 56 莴苣 2 25 和菠菜 1 97 累计面积 占比84 排第11 20位的有 快菜 甜 瓜 红薯 葱蒜 萝卜 芥菜 蘑菇 并列排 名 下同 西葫芦 豇豆和茴香 累计面积占 比11 2 排名前20位的蔬菜面积累计占比达 95 2 排第21 30位的依次是 菜豆 南 瓜 大豆 冬瓜 韭菜 丝瓜 扁豆 荠菜 芽苔菜和马铃薯 排第31 35位的依次是 茼 蒿 山药 芫荽 豆薯和雍菜 番茄和西瓜成 为主栽蔬菜可能与其市场需求量及种植收益大 有关 对种植面积排前10位的蔬菜进行换茬模式及 茬长调研 表2 结果显示 茄果类的番茄 茄 子 辣椒的换茬类型主要是叶菜类的生菜 芹菜 甘蓝 瓜类的西瓜 甜瓜和西葫芦 块茎类 玉 米 茄果类其他作物 如番茄与辣椒 茄子与辣 椒的搭配 葱蒜类及豆角等 但也发现番茄与番 茄 茄子与茄子 辣椒与辣椒连茬种植的安排 西 瓜的换茬类型主要是叶菜类的生菜 茄果类的番茄 和辣椒 也有西瓜与西瓜连茬种植的安排 叶菜类 的生菜 白菜 芹菜 甘蓝 莴苣和菠菜的换茬类 型主要是茄果类的番茄 茄子 黄瓜等 生菜 芹 菜 甘蓝和菠菜的换茬类型还有根菜 瓜菜 葱蒜 和叶菜类其他作物 如生菜与芹菜 生菜与甘蓝 321 中国土壤与肥料 2021 1 菠菜与油菜的搭配 莴苣的换茬类型还有瓜类和 葱蒜 白菜的换茬类型还有根菜和玉米 茄果类番茄 茄子 辣椒一茬种植时长 90 180 d 番茄由于长茬种植原因 一茬种植 时长最长达240 d 4种茄果蔬菜一茬种植时长的 均值分别约为120 130 120和120 d 西瓜一 茬种植时长90 120 d 平均时长约100 d 叶 菜类芹菜 白菜和甘蓝一茬种植时长50 180 d 表 1 设施蔬菜种植面积及比例 排序 蔬菜类型 种植面积 hm 2 种植面积占比 排序 蔬菜类型 种植面积 hm 2 种植面积占比 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 甘蓝 21 5 56 26 丝瓜 1 20 0 32 9 莴苣 8 50 2 25 27 扁豆 1 00 0 26 10 菠菜 7 45 1 97 28 荠菜 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 马铃薯 0 67 0 18 13 红薯 5 13 1 36 31 茼蒿 0 62 0 16 14 葱蒜 5 03 1 33 32 山药 0 53 0 14 15 萝卜 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 西葫芦 2 91 0 77 注 白菜含大白菜和乌塌菜 辣椒 含青椒 甜椒和彩椒 甘蓝 含结球 羽衣 栀子型 青花菜和花椰菜 葱蒜 含大葱 洋葱 大蒜 芥 菜 含根 茎 叶 子 苔型 表 2 主栽蔬菜换茬模式及一茬时长 蔬菜类型 换茬模式 一茬时长 d 一茬时长均值 d 番茄 叶菜类 生菜 芹菜 瓜类 西瓜 块茎类 茄果类 辣椒 彩椒 葱蒜类 豆角 番茄 90 240 120 茄子 叶菜类 甘蓝 瓜类 西瓜 西葫芦 块茎类 茄子 90 150 130 辣椒 叶菜类 瓜类 西甜瓜 西葫芦 块茎类 玉米 茄果类 番茄 茄 子 辣椒 90 180 120 西瓜 叶菜 生菜 茄果类 番茄 彩椒 西瓜 90 120 100 生菜 茄果类 茄子 番茄 黄瓜 根菜 瓜类 葱蒜类 其他叶菜 芹菜 30 90 60 白菜 茄果类 根菜 玉米 60 120 90 芹菜 茄果类 番茄 黄瓜 根菜类 瓜类 西甜瓜 葱蒜类 叶菜类 生菜 70 180 120 甘蓝 茄果类 黄瓜 根菜类 瓜类 葱蒜类 叶菜类 生菜 50 150 80 莴苣 茄果类 瓜类 葱蒜类 60 100 60 菠菜 茄果类 瓜类 根菜类 葱蒜类 叶菜类 油菜 30 90 60 322 中国土壤与肥料 2021 1 平均时长分别约120 90和80 d 叶菜类的生 菜 莴苣和菠菜一茬种植时长30 100 d 平均 时长约60 d 2 2 主栽蔬菜的肥料来源 种类及施用方法 主栽蔬菜化肥和有机肥的来源渠道主要有农资 店购置 政府补助 商贩购置 肥料厂配送 底施 化肥主要为复合肥和复混肥 氮 磷 钾肥纯养分 投入量的比例主要有1 25 1 1 5 和1 1 1两种 方式 底施有机肥主要是腐熟的商品有机肥 其次 是发酵后的牛粪 猪粪 羊粪 鸡粪 鸽粪和生物 菌肥 主要采用一次底施的方式 追施化肥主要为 高钾型冲施水溶肥 也有追施液体肥及喷施叶面肥 的情况 追施 冲施 水溶肥的用量在一茬蔬菜 肥料总投入量中所占的比例大于等于50 追施 次数1 5次不等 以追施3次为主 3次追施肥 量在水溶肥追施总量中所占比例分别为30 40 和30 2 3 主栽蔬菜的化肥和有机肥投入量 茄果类番茄 茄子 辣椒化肥用量为 400 1500 kg hm 2 表3 有机肥用量为7 5 56 t hm 2 西瓜化肥和有机肥用量分别介于750 1500 kg hm 2 和15 35 t hm 2 之间 叶菜类中生菜化肥 用量偏高 为600 1200 kg hm 2 其他叶菜化肥 用量介于350 750 kg hm 2 之间 6类叶菜有机肥 用量为15 45 t hm 2 以15 30 t hm 2 区间的比 例最高 调研显示 设施蔬菜化肥平均用量为850 kg hm 2 有机肥平均用量为28 t hm 2 果菜和叶菜 的化肥和有机肥施用量随机性比较大 同类蔬菜在 不同种植区的肥料用量存在较大差异 有必要借助 测土配方及目标产量法等方法来优化两类肥料的投 入量 表 3 主栽蔬菜的化肥和有机肥投入量 蔬菜类型 化肥用量 kg hm 2 有机肥用量 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 甘蓝 400 720 15 30 莴苣 400 600 15 30 菠菜 350 600 15 30 2 4 与文献有机肥用量的对比 对比文献调研的蔬菜有机肥用量筛选结果 表 4 20 25 发现 在配施化肥450 kg hm 2 基础上 西 甜瓜的适宜有机肥投入量区间值的左端和右端均高 于调研值 其中 区间值左端比调研值高86 区 间值右端比调研值高28 表明园区西甜瓜有机 肥投入量应在目前基础上适度增加 在配施化肥 为450 490 kg hm 2 时 番茄和黄瓜等果菜适宜 有机肥投入量区间比调研值的区间窄 区间值的 左端比调研值高100 区间值的右端比调研值低 46 表明园区果菜有机肥投入量波动较大 应避 免投入量过高或过低的情况 文献调研还发现 在 表 4 主栽蔬菜的有机肥用量筛选结果 蔬菜类型 有机肥来源 有机肥适宜用量 t hm 2 化肥配施情况 kg hm 2 文献来源 西瓜 商品有机肥 28 5 45 无 赵伟等 20 甜瓜 羊粪 30 45 N150 P 2 O 5 150 K 2 O150 甘付华 21 番茄 鸡粪和牛粪按1 1混合而成 30 N187 5 P 2 O 5 69 K 2 O231 于跃跃等 22 黄瓜 商品有机肥 15 N150 P 2 O 5 180 K 2 O120 杨殿伶等 23 辣椒 商品有机肥 总养分大于5 有机质大于45 3 N135 P 2 O 5 135 K 2 O135 王家丽等 24 甘蓝 发酵猪粪 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 万水霞等 25 323 中国土壤与肥料 2021 1 配施化肥为405 kg hm 2 且选用养分含量较高的商 品有机肥时 辣椒有机肥投入量适宜值仅为常规值 的10 20 时即可满足生产需求 叶菜在配施 化肥为337 5 kg hm 2 时 其适宜的有机肥投入量明 显低于调研值 区间值的左端和右端均为调研值的 1 2左右 表明园区叶菜有机肥投入量偏高 可考 虑减少一半的投入量 控制有机肥用量的重要性在 于 适量施用可为蔬菜提供均衡充分的营养 过量 施用则会降低其非氮源营养成分可溶性糖与Vc的 含量 26 蔬菜生产中的有机肥投入 既要考虑有机肥 的来源 不同有机肥源的养分含量存在明显差异 和用量 也要考虑有机肥纯养分的含量 以及 配施化肥的用量 此外 作物类型是必须考虑的 因素 2 5 蔬菜化肥和有机肥养分投入估值 根据调研取得的化肥和有机肥投入量对全区 耕地肥料投入量进行估算 化肥按每年两茬投入 计算的年投入总量为1700 kg hm 2 有机肥年初 一次性投入 年投入总量为28 t hm 2 化肥氮 磷 钾比例以调研所得两种配比取均值 结合全 区蔬菜播种面积 顺义区种植业服务中心内部数 据 计算得到化肥源的氮 磷 钾纯养分年投 入量分别为2107 1870 2344 t 表5 有机 肥按照区畜禽养殖分布及粪尿产出 对具体有机 肥源的年产出量权重 表6 与其NPK养分含量 表6 乘积再进行加和 计算得到有机肥源的 氮 磷 钾纯养分投入量分别为979 522和 1246 t 表5 综合考虑化肥源和有机肥源 全 区每年氮 磷 钾纯养分实际投入量分别为 3086 2392和3590 t 表 5 全区耕地化肥和有机肥纯 N P K养分年投入估值 肥源 NPK含量估值 N P K纯养分全区年 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 有机肥 0 477 0 254 0 607 979 522 1246 合计 3086 2392 3590 注 全区蔬菜播种面积以7333 hm 2 计 化肥按照N P 2 O 5 K 2 O 1 125 1 1 25 计算 有机肥N P 2 O 5 和K 2 O的含量以不同来源 畜禽粪尿年产出量所占权重与其纯养分含量的乘积加和所得 2 6 2018年度畜禽粪尿产出量及可替代化肥养分 潜力估算 根据全区2018年的畜禽存栏数据及日产粪 尿量估值 计算得到顺义区猪 牛 羊 鸡和 鸭的粪尿年度产出总量分别为717614 325372 64231 63和10 t 表6 说明畜禽粪尿主要 贡献源是猪和牛 参照路国彬等 27 有机肥替代 估算模型 计算得到每年畜禽粪尿产量可以替 代氮肥 磷肥和钾肥的量分别为5027 2568和 6433 t 猪粪尿养分含量可替代化肥潜力最大 占 到可替代化肥潜力的63 4 其次为牛粪尿 占 27 3 以上两种畜禽粪尿来源总量占可替代化肥 潜力的90 7 羊粪尿养分含量占可替代化肥潜 力的9 28 从可替代的3种化学肥料来看 畜禽 粪尿可替代钾肥的潜力较大 占总替代化肥潜力 表 6 顺义区畜禽粪尿 2018年度产出量及可替代化肥的潜力 畜禽 种类 年度产量 t N P 2 O 5 K 2 O 可替代氮肥量 t 可替代磷肥量 t 可替代钾肥量 t 合计 t 猪 717614 0 43 0 29 0 60 2931 1873 4090 8895 牛 325372 0 50 0 17 0 58 1546 498 1793 3836 猪 牛 4477 2371 5883 12731 羊 64231 0 90 0 34 0 90 549 197 549 1295 鸡 63 1 63 1 54 0 85 0 97 0 87 0 51 2 35 鸭 10 1 10 1 40 0 62 0 11 0 13 0 06 0 30 总产量 1107289 5027 2568 6433 14029 注 猪 奶牛 肉牛 羊 鸡 鸭的粪尿排泄量分别以3 05 30 20 2 0 1 和0 1 kg d计算 表中牛粪尿年度产量为奶牛和肉牛的总和 畜 禽粪尿的氮 磷 钾收集率分别以95 90 和95 计 324 中国土壤与肥料 2021 1 的45 8 可替代氮肥的潜力次之 占35 8 可 替代磷肥的潜力占18 3 猪粪尿和牛粪尿中钾肥 含量分别占可替代钾肥潜力的63 5 和27 8 氮 肥含量分别占可替代氮肥潜力的58 3 和30 7 羊粪尿钾氮含量分别占可替代钾氮潜力的8 53 和10 9 鸡粪尿和鸭粪尿可替代氮磷钾肥的潜 力均较低 可忽略不计 分析表明不同畜禽粪尿 的养分含量及可替代化肥的潜力不同 考虑到羊 粪尿 鸡粪尿和鸭粪尿在实地批量收集中的难度 和不可操作性 笔者另外计算了猪粪尿和牛粪 尿两类畜禽粪尿的总可替代化肥养分潜力 得 出的可替代氮肥 磷肥和钾肥的量分别为4477 2371和5883 t 据此 计算全区猪牛粪尿年产出量 替代蔬菜氮 磷 钾纯养分年实际投入量 涵盖 化肥和有机肥 表5 的比例分别为145 99 1 和164 潜力巨大 分析表明 该区猪牛养殖粪 尿氮磷钾养分年产出量完全能够满足该区蔬菜氮磷 钾养分的年度需求 种养结合的资源再利用基础非 常好 2 7 畜禽粪尿产出及可替代化肥养分潜力的不同 年代对比分析 将2018年度数据与2005年测算值对比 表7 发现以下规律 1 畜禽粪尿年产出总量大幅降 低 从332万t降至110万t 降低67 2 畜 禽粪尿分布发生明显变化 2005年畜禽粪尿来源 以牛养殖为主 其次是猪养殖 羊和禽养殖比重 较低 2018年畜禽粪尿来源以猪养殖为主 其 次是牛养殖 羊养殖比重较低 禽养殖可忽略不 计 3 13年间畜禽粪尿可替代化肥氮 磷 钾 养分的量分别降低73 74 和69 4 两个 年度的4类畜禽 猪 牛粪尿总量的可替代化肥 潜力均具有钾替代潜力 氮替代潜力 磷替代 潜力的趋势 羊粪尿可替代化肥潜力呈氮替代潜 力 钾替代潜力 磷替代潜力趋势 禽粪尿可替 代化肥潜力呈氮磷替代潜力 钾替代潜力趋势 结合北京市近年来的农牧业布局调整和养殖业疏 解政策 分析认为随着区畜禽养殖数量的不断下 降 畜禽粪尿产生量不断减少 早期牛养殖对畜 禽养殖业污染的主导贡献及由此实施的严管措施 形成目前猪养殖为主的畜禽分布格局 虽然在数 量和来源分布上有所变化 时间跨度达13年的布 局调整后 猪和牛养殖仍然占主导地位 由此决 定畜禽粪尿总体可替代化肥潜力仍然是以替代钾 的潜力最大 氮的潜力次之 磷的潜力最低 并 且可替代化肥总量完全可以满足当地蔬菜生产养 分需求 表 7 顺义区畜禽粪尿年度产出量及可替代 化肥潜力的不同年代对比分析 年代 粪尿 来源 粪尿年产 数量 万t 氮磷钾养分含量 t 可替代 氮肥量 可替代 磷肥量 可替代 钾肥量 2005 猪 120 5160 3420 7140 牛 160 7964 2697 9213 羊 33 8 3042 1160 3042 禽 18 2 2484 2675 1338 总 332 18650 9953 20733 2018 猪 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 总 110 5027 2568 6433 3 结论与建议 从农业面源污染防治 农业废弃物资源化利 用 种养结合及农产品品质提升的角度考虑 实行 有机肥替代化肥技术是农业绿色生产的必然选择 本次调研及分析表明 该区可利用的有机肥源 主要有猪粪尿和牛粪尿 利用这类畜粪尿堆腐制备 有机肥的天然立地条件较好 全区农业废弃物转化 生产有机肥的比例目前还比较低 充分利用农业废 弃物资源生产有机肥具有较好的产业化前景 从具体落实的角度来看 有机肥替代化肥工作 的实施 需要做好以下几方面的工作 1 畜粪尿 和农业秸秆废弃物的收集 处理应符合畜牧业与农 业的绿色发展需求 做好源头控制 农业农村部于 2019年7月10日发布的第194号公告明确指出 停止生产 进口 经营 使用除中药外的所有促生 长类药物饲料添加剂品种 从源头阻控抗生素和重 金属 解决有机肥生产的源头安全问题 这对于提 升有机肥产品质量是极大的政策利好 2 畜粪尿 制备有机肥的工艺过程应做到 资源化 无害化和 减量化 3 有机肥产品的合理替代技术 笔者针 对番茄有机无机氮耦合试验结果来看 有机肥和化 肥以7 3的氮养分比例投入的产量和品质效果最 325 中国土壤与肥料 2021 1 佳 尚未发表 其他类型蔬菜也存在合理的有机 无机肥投入比例 结合本次调研设施蔬菜有机肥和 化肥投入情况来看 有机肥替代化肥养分的潜力空 间较大 同时从文献调研看出 有机肥的合理投入 量也因蔬菜类型不同存在较大差异 因此 有机肥 替代化肥过程中 有必要针对蔬菜类型和测土结果 进行有机肥投入量及有机肥化肥合理配施的两茬以 上科学定位试验 并依据试验结果在主要经营主体 间进行施肥技术的示范和推广 本文对顺义区典型设施蔬菜经营主体的施肥现 状进行调研分析 并结合畜禽养殖存栏及蔬菜规模 数据估算了全区有机肥替代化肥的潜力 可为该区 有机肥替代化肥工作的实施和推广提供实证参考 参考文献 1 申荣文 论加快设施发展是推进京郊现代农业建设的有效途 径 J 北京农业 2009 21 21 26 2 熊波 张莉 李传友 等 设施蔬菜废弃物肥料化利用 机械化技术运行模式可行性分析 J 农业工程 2016 6 S2 77 80 3 李世楠 我国设施蔬菜产业发展现状与未来发展趋势探讨 J 中国林副特产 2019 158 1 88 89 4 徐茂 北京顺义区西甜瓜产业现状 问题和发展策略 C 纪念全国西瓜甜瓜科研与生产协作50周年暨第12次全国西 瓜甜瓜学术研讨会论文摘要集 开封 中国园艺学会 2009 5 赵艳斌 徐茂 工厂培育壮苗夯实丰收根基 J 北京农 业 2014 31 26 27 6 徐茂 孙桂芝 北京市顺义区设施蔬菜标准园建设实践与思 考 C 全国设施园艺与园艺作物标准化生产技术交流会 北京 中国园艺学会 2014 7 任小丽 王鹏飞 北京市顺义区蔬菜生产的时空演变与驱动 力分析 J 首都师范大学学报 自然科学版 2016 37 4 70 77 8 盛巧玲 基于氮平衡的北京地区畜禽环境承载力研究 D 重庆 西南大学 2010 9 杨淑明 顺义区规模猪场的粪污治理 J 中国畜牧业 2005 19 64 65 10 武淑霞 刘宏斌 黄宏坤 等 我国畜禽养殖粪污产生量及 其资源化分析 J 中国工程科学 2018 20 5 111 119 11 徐燕 彭方明 霍仕平 等 山区旱地猪 沼 粮 玉米 循环模式的研究与效益评价 J 中国土壤与肥料 2018 4 159 165 12 张卫 开展果菜茶有机肥方案探索现代农业发展之路 J 中国食品 2017 4 84 89 13 贾然然 建立有机肥替代化肥长效机制农业部印发 开展果 菜茶有机肥替代化肥行动方案 上 J 中国农资 2017 5 20 14 黄绍文 唐继伟 张怀志 等 设施蔬菜生产全程精准施肥 解决方案的制订与实施 J 中国蔬菜 2017 7 5 8 15 张怀志 唐继伟 袁硕 等 津冀设施蔬菜施肥调查分析 J 中国土壤与肥料 2018 2 54 60 16 董家僖 田秀平 谭英爱 等 有机肥替代化肥总量对日光 温室番茄生长及品质的影响 J 天津农学院学报 2019 26 3 31 33 38 17 樊香玲 忻州市有机肥替代化肥面临的问题和对策 J 农 业技术与装备 2018 339 3 21 23 18 杨泳冰 胡浩 王益文 农户以商品有机肥替代化肥的行为 分析 基于江苏南通市228户调查数据 J 湖南农业大 学学报 社会科学版 2012 6 1 6 19 贾厚振 丁兆堂 毕彩虹 等 山东省茶园有机肥替代化肥 情况调研及建议 J 落叶果树 2018 50 6 39 41 20 赵伟 杨圆圆 刘梦龙 等 商品有机肥用量对设施土壤养 分及西瓜营养品质的影响 J 中国农学通报 2016 32 31 154 160 21 甘付华 不同施肥处理对甜瓜产量和品质的影响 J 现代 园艺 2012 8 10 22 于跃跃 郭宁 闫实 等 不同用量有机肥对土壤性质及番 茄生长的影响 J 中国农技推广 2015 31 11 36 38 23 杨殿伶 杜惠玲 孙桂芝 等 北京市顺义区春大棚黄瓜最 佳施肥量的探讨 J 北京农业 2008 30 21 23 24 王家丽 张明刚 商品有机肥在辣椒种植中的适宜用量研究 J 长江蔬菜 2017 2 66 68 25 万水霞 李帆 蒋光月 等 有机肥不同用量对土壤微生物 以及甘蓝品质和产量的影响 J 中国土壤与肥料 2012 6 74 76 26 李恕艳 李吉进 张邦喜 等 施用有机肥对番茄品质风味 的影响 J 中国土壤与肥料 2017 2 114 119 135 27 路国彬 王夏晖 基于养分平衡的有机肥替代化肥潜力估算 J 中国猪业 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 中国土壤与肥料 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