河北省花生生产体系化肥投入的碳足迹初探.pdf
《河北省花生生产体系化肥投入的碳足迹初探.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《河北省花生生产体系化肥投入的碳足迹初探.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、花生学报2 0 2 3,52(2):45-51Journal of Peanut Science,Vol.52,No.2,2023DOI:10.14001/j.issn.1002-4093.2023.02.006河北省花生生产体系化肥投人的碳足迹初探范燕,赵雪飞,么田,陈胜萍,刘晓光(唐山市农业科学研究院,河北唐山0 6 30 0 1)摘要:本研究利用生命周期评价法(LCA)以2 0 0 6 一2 0 2 0 年河北省花生生产体系化肥投入数据为基础,对其产生的环境影响进行定量化分析,旨在为河北省花生产业发展的环境管理及绿色发展提供决策依据。结果表明:河北省花生生产化肥投入基本情况为氮肥量下降,
2、降幅为38.0%,平均施用量43.26kg/hm,占总施用量的16.1%。复混肥量增加,增幅30.1%,平均施用量2 17.2 8 kg/hm,占总用量的8 0.7%。单质磷肥和钾肥施用较少,分别占总施用化肥的2.1%和0.8%,化肥总施用量上升12.6%;花生的氮肥偏生产力维持在30 35kg/kg之间,其氮肥利用率较其他作物高;活性氮排放中NH挥发最多,占总量的8 3.8%,其次为硝态氮淋洗NO:,最少的为N,O排放。平均每年可造成NH挥发2 8.32 kg/hm,NO-淋洗4.8 7 kg/hm,N,O 排放0.6 2 kg/hm;化肥投入造成的年总碳排放量平均18.4万t,单质氮肥施用
3、量对碳排放影响贡献最大,化肥生产的碳排放量大于化肥施用的。关键词:花生生产体系;化肥投入;碳足迹;活性氮排放中图分类号:S565.206.2;S18 1Carbon Footprint Analysis on Chemical Fertilizer Input forFAN Yan,ZHAO Xue-fei,YAO Tian,CHEN Sheng-ping,LIU Xiao-guang(Tangshan Academy of Agricultural Sciences,Tangshan 063001,China)Abstract:Based on the fertilizer input da
4、ta of peanut production system in Hebei Province from2006 to 2020,life cycle assessment(LCA)method was adopted to quantitatively analyze its environ-mental impact,aiming to provide decision-making basis for environmental management and green de-velopment of peanut industry in Hebei Province.The resu
5、lts showed that the basic situation of fertilizerinput for peanut production in Hebei Province was that the nitrogen fertilizer amount decreased by 38.0%,and the average application amount was 43.26 kg/ha,accounting for 16.1%of the total application amount.Compound and mixed fertilizer increased by
6、30.1%,and the average application amount was 217.28 kg/ha,accounting for 80.7%of the total application amount.Phosphorus fertilizer and potassium fertilizer were ap-plied less,accounting for 2.1%and 0.8%of the total applied fertilizer respectively,and the total applied fer-tilizer increased by 12.6%
7、.The nitrogen partial productivity of peanut was basically maintained between 30kg/kg and 35 kg/kg,and its nitrogen use efficiency was higher than other crops.NH,volatilized the most inactive nitrogen emission,accounting for 83.8%of the total,followed by nitrate nitrogen leaching NO:-,andN O emissio
8、n was the least.On average,NH,volatilization,NO3-leaching and N,O emission can be 28.32kg/ha,4.87 kg/ha and 0.62 kg/ha each year.The average annual total carbon emission caused by fertilizer in-put was 184.o kt.The application rate of nitrogen fertilizer contributed the most to carbon emission,and t
9、hecarbon emission of fertilizer production was higher than that of fertilizer application.Key words:peanut production system;chemical fertilizer input;carbon footprint;emission of ac-tive nitrogen收稿日期:2 0 2 3-0 3-2 0基金项目:国家现代农业产业技术体系项目(CARS-13);河北省现代种业科技创新专项(2 132 6 316 D);唐山市科技计划项目(2 3150 2 0 9A)作者
10、简介:范燕(198 2 一),女,山西太原人,唐山市农业科学研究院助理研究员,硕士,主要从事花生栽培育种工作。*通信作者:刘晓光,副研究员,主要从事花生高产栽培及产业推广工作。E-mail:n y s l x g 12 6.c o m文献标志码:APeanut Production in Hebei Province46河北省是我国传统的花生主产区,隶属黄淮海花生区。从2 0 0 6 年到2 0 2 0 年,河北省花生单位面积产量由32 2 4kg/hm升至3935kg/hm,增幅达2 2%。花生单产的大幅度提高,肥料因素不可或缺。施用化肥可提高土壤肥力,提高作物产量。但不合理施用化肥会导致大
11、量氮素不能完全被作物吸收利用,而以活性氮的形式释放到环境中1,这既降低了氮肥利用率又造成了日益严重的农田面源污染和农产品品质问题。农业生产使用氮素最多,是重要的温室气体排放源,全球约7 0%的氮排放量来自农业生产,这其中甲烷和氧化亚氮的排放占全球人类活动甲烷、氧化亚氮总排放量的52%和8 5%2-3。化肥是氮排放的重要出处,截止2 0 2 0 年我国化肥施用量达52 50 万t,约占全球使用量的1/3。当前,全球气候变暖趋势加剧,在“双碳”目标背景下,低碳农业是未来发展的必然趋势。探究河北省花生生产过程中化肥投入产生的温室气体排放如何,怎样合理施用化肥以减少温室气体及活性氮排放是农业生产中函待
12、解决的问题,而明确化肥投入的碳足迹是解决此问题的先决条件。碳足迹是应对气候变化、定量评价碳排放强度的计量手段,能反映人类活动对地球环境的影响,表征人类活动的温室效应代价4。农业碳足迹是碳排放研究的主要内容之一,其中化肥碳排放又是农业碳排放中的重要组成部分。本研究利用生命周期评价法(LCA)以2 0 0 6 一2 0 2 0 年15年间的河北省花生生产体系化肥投入数据为基础,对其产生的环境影响进行定量化分析,旨在为河北省花生产业发展的环境管理及绿色发展提供决策依据。1材料与方法1.1研究区域概况河北省位于华北平原,属温带大陆性季风气候,大部分地区四季分明,年均气温1114,年日照时数2 30 3
13、.1h,年无霜期8 12 0 4d,年平均降水量48 4.5mm。河北省作为我国花生主产区之一,2 0 2 0 年花生播种面积达2 4.6 万hm,总产量达到了9 6.8 万t5。1.2数据来源河北省花生化肥投入量数据收集于2 0 0 7 一2021年的全国农产品成本收益资料汇编6 ,与之对应的花生产量以及播种面积数据源自2 0 0 7花生学报一2 0 2 1年的中国统计年鉴511.3研究方法在花生整个生命周期中,化肥投入是构成碳足迹的主要部分。花生施用化肥产生的活性氮排放和碳足迹,主要以温室气体的形式来表示,包括化肥生产阶段的CO2、NO、NH:和农田种植阶段的CH4、N2 O 7 。参照中
14、国氮磷钾肥制造温室气体排放系数的估算8 及2 0 0 6 年IPCC国家温室气体清单指南9 中已给出的数据和参数。花生生产化肥投入的利用、活性氮排放情况及对环境产生的碳足迹核算方法同连炳瑞等7 。核算公式如下:氮肥偏生产力=花生产量/施氮量N0排放量=0.48 0.0 0 58 X施氧量.NO3排放量=4.46 0.0 0 94X施氮量.NH排放量=0.2 4X施氮量十1.3化肥生产碳足迹=(施氮量2.0 41十施磷量X0.195+施钾量X0.168)X44/12.(5)化肥施用碳足迹=施氮量0.0 144/2 8 310(6)化肥投入总碳足迹=化肥生产碳足迹十化肥施用碳足迹核算公式中的施氮量
15、包括单质氮肥和复混肥中的氮肥用量,其中复混肥包括二铵和其他肥料,二铵化肥中氮肥用量按照二铵用量的2 8.1%计算,其他复混肥中的氮肥用量按该化肥的33.3%计算。式中各量的单位分别为:氮肥偏生产力(kg/kg)、花生产量(kg/hm)施氮量(kg/hm)、NO排放量(k g/h m)、NO;-排放量(kg/hm)、NH,排放量(k g/h m)施磷量(kg/hm)、施钾量(kg/hm)、化肥生产碳足迹(kg/hm)、化肥施用碳足迹(kg/hm)化肥投入总碳足迹(kg/hm)。1.4楼数据处理采用Excel进行数据处理和作图。2丝结果与分析2.1河北省花生15年来化肥投入情况分析表1表明,2 0
16、 0 6 一2 0 2 0 年河北花生生产中氮肥和复混肥用量均呈轻微波动,总体趋势是氮肥用量减少,复混肥用量升高。氮肥投入量由50.55kg/hm降至31.35kg/hm降幅为38.0%,平均施用量为43.2 6 kg/hm,占总施用量的16.1%。复混肥量由18 9.6 kg/hm增至2 46.7 5kg/hm,52卷(1)(2)(3)(4).(7)2期增幅为30.1%,平均施用量为2 17.2 8 kg/hm,占总施用量的8 0.7%。单质磷肥和钾肥施用较少,分别占总施用化肥的2.1%和0.8%,尤其是后三年,施用量均为0。15年来化肥总施用量呈上下轻微浮动,最低为2 0 0 8 年的2
17、0 7 kg/hm,最高为2017年的2 8 9.8 kg/hm。但总趋势是上升的,由2006年的2 47.0 5kg/hm上升到2 0 2 0 年的2 7 8.2 5kg/hm,总施用量增加12.6%。花生单产基本呈上升趋势,由2 0 0 6 年的32 2 4kg/hm上升至2 0 2 0肥N磷肥P,O,钾肥K,0年份NYearfertilizer/(kg hm)/(kg hm)/(kg hm)200650.55200765.85200842.15200932.10201052.95201131.95201233.75201345.90201459.85201556.70201636.152
18、01741.10201842.45201926.10202031.35平均43.26Average2.2河北省花生氮肥偏生产力分析氮肥偏生产力反映作物对氮肥的利用率。2006一2 0 2 0 年,河北省用于花生生产的单质氮肥施用呈下降趋势,复混肥用量显著提升。将单质氮肥和复混肥氮合并后计算,结果显示花生氮肥偏生产力基本维持在30 35kg/kg之间。花生作为固氮作物,氮肥利用率较其他作物高(图1)。数据显示2 0 11年的氮肥偏生产力最高,为36.6 7kg/kg;2007年氮肥偏生产力最低,为2 5.7 1kg/kg。结合当年化肥施用情况和产量情况,发现氮肥施用增加,产量随之上升,但当氮肥施
19、用量增加到一定程度,产量上升不显著,氮肥偏生产力呈降范燕,等:河北省花生生产体系化肥投入的碳足迹初探表1河北省2 0 0 6 2 0 2 0 年花生化肥投入情况Table 1Peanut fertilizer input in Hebei Province from 2006 to 2020化肥总量花生单产播种面积Compound and mixed fertilizersPKfertilizerfertilizer5.401.504.9501.50013.506.155.402.1014.251.957.353.008.253.455.701.506.904.808.407.051.500.
20、750000005.542.1547年的3935kg/hm,上升幅度达2 2.1%。河北省花生播种面积15年来整体呈下降趋势,由2 0 0 6 年的42.5万hm降至2 0 2 0 年的2 4.6 万hm,降幅达42.1%。河北省随着花生面积的减少,总产量也在随之降低,降幅为2 9.4%。花生总产量下降主要是由于种植面积急剧减少,但下降幅度较面积变化缓慢,说明花生生产过程中种植和管理水平在提高,总化肥施用量的上升也是幅度减缓的主要原因之一。复混肥N-P2Os-K2O总量二铵Total DAP)/(kg hm2)/(kghm2)189.60118.80201.6061.50163.5037.50
21、204.3062.10206.1046.20206.1058.50228.7559.70217.0562.55221.5555.50213.4558.20227.1043.35246.4570.80237.7566.30249.1544.85246.7547.10217.2859.53低趋势,这样氮素利用不充分,就会造成活性氮排放进入环境,增加环境负担。2.3河北省花生化肥投入的活性氮排放分析由图2 可知,河北省花生化肥投入对环境产生的活性氮排放中NH:挥发最多,占总量的8 3.8%,其次为硝态氮NO淋洗,最少的为NO排放。平均每年可造成NH挥发2 8.32 kg/hm,NO-淋洗4.8 7
22、kg/hm,Nz0排放0.6 2 kg/hm。15年间,2014年的活性氮排放量最大,总排放量为39.55kg/hm,结合表1和图1数据,当年单质氮肥和复混肥施用情况计算所得的施氮量最高,为130.8kg/hm,对应当年的花生产量来看,并没有显著升Total其他fertilizerOthers/(kghm)/(kg hm)/(kg hm)70.80247.05140.10272.40126.00207.00142.20256.05159.90266.55147.60268.50169.05272.85154.50274.65166.05288.60155.25281.85183.75278.8
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 河北省 花生 生产 体系 化肥 投入 足迹 初探
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。