[1]纪洪亭,周炜,郭智,等.猪粪有机肥替代化学氮肥对水稻农学效应、安全效应及经济效益影响的综合评价[J].江苏农业学报,2021,(06):1451-1459.[doi:doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2021.05.012]
　JI Hong-ting,ZHOU Wei,GUO Zhi,et al.Comprehensive evaluation for the influence of substituting fertilizer by pig manure on agronomic effect, safety effect and economic benefit of rice[J].,2021,(06):1451-1459.[doi:doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2021.05.012]
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猪粪有机肥替代化学氮肥对水稻农学效应、安全效应及经济效益影响的综合评价()
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江苏农业学报[ISSN:1006-6977/CN:61-1281/TN]

卷:
期数:
2021年06期
页码:
1451-1459
栏目:
耕作栽培·资源环境
出版日期:
2021-12-30

文章信息/Info

Title:
Comprehensive evaluation for the influence of substituting fertilizer by pig manure on agronomic effect, safety effect and economic benefit of rice
作者:
纪洪亭1; 周炜2; 郭智2; 刘红江2; 陈留根2; 郑建初2; 吴田乡3
（1.江苏丘陵地区南京农业科学研究所，江苏南京210046；2.江苏省农业科学院农业资源与环境研究所，江苏南京210014；3.江苏省耕地质量与农业环境保护站，江苏南京210036）
Author(s):
JI Hong-ting1; ZHOU Wei2; GUO Zhi2; LIU Hong-jiang2; CHEN Liu-gen2; ZHENG Jian-chu2; WU Tian-xiang3
(1.Nanjing Institute of Agricultural Sciences in Jiangsu Hilly Area, Nanjing 210046， China;2.Institute of Agricultural Resources and Environment, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014， China;3.Jiangsu Cultivated Land Quality and Agricultural Environmental Protection Station, Nanjing 210036， China)
关键词:
猪粪有机肥; 稻田; 农学效应; 经济效益; 健康风险评估
Keywords:
organic fertilizer from pig manure; paddy field; agronomic effect; economic benefit; health risk assessment
分类号:
S141
DOI:
doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2021.05.012
文献标志码:
A
摘要:
通过两年田间小区定位试验综合评估猪粪有机肥替代化学氮肥的农学效应、安全效应和经济效益，为猪粪有机肥替代化肥在水稻生产中的合理应用提供参考。结果表明，与常规施氮（CF100）相比，猪粪有机肥氮替代50%化学氮肥氮（CF50+PM50）处理对氮、磷径流流失质量浓度，氮、磷径流流失总量，氮、磷径流流失率的影响均不显著，且水稻产量未显著下降。猪粪有机肥氮替代100%化学氮肥氮（PM100）处理氮径流流失质量浓度、氮径流流失总量、氮径流流失率影响不显著，而显著增加磷径流流失质量浓度、磷径流流失总量、磷径流流失率，且两年水稻产量平均下降4.23%。与CF100处理相比，CF50+PM50、PM100处理提高了灌浆初期和灌浆后期剑叶叶绿素含量，而对灌浆初期和灌浆后期剑叶净光合速率影响不显著。CF50+PM50、PM100处理连续两年后提高了稻米中铜、锌健康风险指数，但两者累计健康风险指数均小于1，对人体健康没有危害。与CF100处理相比，CF50+PM50、PM100处理明显增加了肥料投入成本和人工成本，导致总投入成本增加，净收益显著下降。综上，猪粪有机肥氮替代50%化学氮肥氮可减少化学氮肥施用量，稳定水稻生产，避免了有机肥过量使用导致的养分径流流失，提高稻米铜、锌微量元素含量，但未增加水稻生产净经济效益。
Abstract:
Two-year field plot experiments were conducted to estimate the effects of substituting fertilizer by pig manure on agronomic effect, safety effect and economic benefit of rice, aiming to provide a reference for the application of substituting fertilizer by pig manure in rice production. Results showed that compared with conventional nitrogen fertilizer application (CF100), the treatment of 50% conventional nitrogen fertilizer with 50% pig manure (CF50+PM50) had no significant effect on the mass concentration of nitrogen and phosphorus in the runoff, the quantity of nitrogen and phosphorus in the runoff, and the loss rate of nitrogen and phosphorus in the runoff, and rice yield did not decrease significantly. The treatment of 100% pig manure (PM100) had no significant effect on the mass concentration of nitrogen in the runoff, the quantity of nitrogen in the runoff, and the loss rate of nitrogen in the runoff, but the mass concentration of phosphorus in the runoff, the quantity of phosphorus in the runoff, and the loss rate of phosphorus in the runoff were significantly increased. In addition, the grain yield of rice under PM100 treatment decreased on average by 4.23% in two years. Compared with CF100 treatment, CF50+PM50 and PM100 treatments increased the chlorophyll content of flag leaves at early and late filling stages, but had no significant effect on the net photosynthetic rate of flag leaves at early and late filling stages. The CF50+PM50 and PM100 treatments for consecutive two years increased the health risk index of copper and zinc, but the cumulative health risk index of copper and zinc was lower than one, indicating that they were not harmful to human health. Compared with CF100 treatment, the CF50+PM50 and PM100 treatments significantly increased fertilizer input cost and labor cost, resulting in an increase in the total input cost and a significant decrease in the net income. Overall, CF50+PM50 treatment can reduce chemical nitrogen input, stabilize rice production, decrease the lass of nutrients in runoff due to excessive organic fertilizer, and enhance copper and zinc contents of grains, but it does not increase net economic benefits.

参考文献/References:

[1]YANG G Y，JI H T，LIU H J，et al. Assessment of productivity，nutrient uptake and economic benefits of rice under different nitrogen management strategies [J]. Peer J，2020. DOI 10.7717/peerj.9596.
[2]HUANG M，ZOU Y B. Reducing environmental risk of nitrogen by popularizing mechanically dense transplanting for rice production in China [J]. Journal of Integrative Agriculture，2020，19(9)：2362-2366.
[3]于飞，施卫明. 近10年中国大陆主要粮食作物氮肥利用率分析[J]. 土壤学报，2015，52(6)：1311-1324.
[4]李永华，武雪萍，何刚，等. 我国麦田有机肥替代化学氮肥的产量及经济环境效应[J]. 中国农业科学，2020，53(23)：4879-4890.
[5]孟琳，张小莉，蒋小芳，等. 有机肥料氮替代部分化肥氮对稻谷产量的影响及替代率[J]. 中国农业科学，2009，42(2)：532-542.
[6]吕真真，吴向东，侯红乾，等. 有机-无机肥配施比例对双季稻田土壤质量的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2017，23(4)：904-913.
[7]石鑫蕊，任彬彬，江琳琳，等. 有机肥替代部分化肥对水稻光合速率、氮素利用率和产量的影响[J]. 应用生态学报，2021，32(1)：154-162.
[8]郭智，周炜，陈留根，等. 施用猪粪有机肥对稻麦两熟农田稻季养分径流流失的影响[J]. 水土保持学报，2013，27(6)：21-25，61.
[9]马凡凡，邢素林，甘曼琴，等. 有机肥替代化肥对水稻产量、土壤肥力及农田氮磷流失的影响[J]. 作物杂志，2019(5)：89-96.
[10]吴荣，刘善江，孙昊，等. 长期化肥配施不同有机肥对土壤和玉米中重金属累积的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2020，26(11)：2010-2019.
[11]孔文杰，倪吾钟. 有机无机肥配合施用对土壤-水稻系统重金属平衡和稻米重金属含量的影响[J]. 中国水稻科学，2006，20(5)：517-523.
[12]鲁洪娟，孔文杰，张晓玲，等. 有机无机肥配施对稻-油系统中重金属污染风险和产品质量的影响[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版)，2009，35(1)：111-118.
[13]罗连光，崔新卫，杨勇，等. 有机无机肥配施对超级杂交稻产量构成及植株重金属含量的影响[J]. 生态与农村环境学报，2012，28(1)：67-71.
[14]谢沂希，谢尚春，刘慧，等. 双孢蘑菇菌渣还田下水稻土Cu、Cd、Pb、Zn相关性分析及污染评价[J]. 农业资源与环境学报，2018，35(6)：518-526.
[15]夏文建，张丽芳，刘增兵，等. 长期施用化肥和有机肥对稻田土壤重金属及其有效性的影响[J]. 环境科学，2021，42(5)：2469-2479.
[16]周伟，邓良基，贾凡凡，等. 菌渣猪粪还田下麦稻重金属富集特征及风险评价[J]. 农业环境科学学报，2017，36(2)：230-240.
[17]朱利群，王珏，王春杰，等. 有机肥和化肥配施技术农户采纳意愿影响因素分析——基于苏、浙、皖三省农户调查[J]. 长江流域资源与环境，2018，27(3)：671-679.
[18]YANG L，ZHOU X，LIAO Y L，et al. Co-incorporation of rice straw and green manure benefits rice yield and nutrient uptake[J]. Crop Science，2019(59)：1-11.
[19]郭智，刘红江，张岳芳，等. 氮磷减施对水稻剑叶光合特征、产量及氮素利用率的影响[J]. 西南农业学报，2017，30(10)：2263-2269.
[20]沈体忠，朱明祥，肖杰. 天门市土壤-水稻系统重金属迁移积累特征及其健康风险评估[J]. 土壤通报，2014，45(1)：221-226.
[21]吴洋，杨军，周小勇，等. 都安县玉米籽粒重金属累积特征与健康风险评价[J]. 农业环境科学学报，2015，34(11)：2048-2054.
[22]RIVERA M B，GIRLDEZ M I，FERNNDEZ-CALIANI J C. Assessing the environmental availability of heavy metals in geogenically contaminated soils of the Sierra de Aracena Natural Park (SW Spain). Is there a health risk? [J]. Science of the Total Environment，2016，560/561：254-265.
[23]张海锋，李晓玲，罗玉红，等. 宜昌近郊污水灌溉区水芹重金属污染状况及健康风险评价[J].农业环境科学学报，2015，34(8)：1470-1477.
[24]朱谦让，戴月，谢玮，等. 江苏省居民膳食结构与营养素摄入状况评价[J]. 江苏预防医学，2017，28(3)：259-265.
[25]郭智，刘红江，陈留根，等. 太湖流域典型桃园土壤氮素径流流失特征[J]. 水土保持学报，2017，31(4)：1-5.
[26]刘红江，陈虞雯，孙国峰，等. 有机肥-无机肥不同配施比例对水稻产量和农田养分流失的影响[J]. 生态学杂志，2017，36(2)：405-412.
[27]TIMSINA J. Can organic sources of nutrients increase crop yields to meet global food demand? [J]. Agronomy，2018，8：214.
[28]高瑛，王娜，李向菲，等. 农户生态友好型农田土壤管理技术采纳决策分析——以山东省为例[J]. 农业经济问题，2017，38(1)：38-47，110-111.
[29]钟太洋，黄贤金，王柏源. 非农业就业对农户施用有机肥的影响[J]. 中国土地科学，2011，25(11)：67-73.
[30]苏天明,何江萍,曾成城,等.甘蔗滤泥生物有机肥对茄子的施用效果[J].南方农业学报,2019,50(1):53-58.
[31]张宇，樊小雪，徐刚，等. 不同氮肥与有机肥配施对蒜产量及品质的影响[J]． 江苏农业科学，2019,47(5):114-117.
[32]黄炎忠，罗小锋，刘迪，等.农户有机肥替代化肥技术采纳的影响因素——对高意愿低行为的现象解释[J]. 长江流域资源与环境，2019，28(3)：632-641.

相似文献/References:

[1]周炜,张岳芳,朱普平,等.种植制度对长江下游稻田温室气体排放的影响[J].江苏农业学报,2017,(02):340.[doi:doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2017.02.016]
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[2]张慧,马连杰,杭晓宁,等.不同轮作模式下稻田土壤细菌和真菌多样性变化[J].江苏农业学报,2018,(04):804.[doi:doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2018.04.013]
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[3]徐广春,顾中言,徐德进,等.2012-2016年稻田农药科学减量试验分析[J].江苏农业学报,2018,(05):1005.[doi:doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2018.05.006]
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[4]涂保华,胡茜,张艺,等.基于不同类型秸秆制备的生物炭对稻田土壤温室气体排放的影响[J].江苏农业学报,2019,(06):1374.[doi:doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2019.06.015]
　TU Bao-hua,HU Qian,ZHANG Yi,et al.Effects of biochar based on different types of straw on greenhouse gas emission from paddy soil[J].,2019,(06):1374.[doi:doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2019.06.015]
[5]张洁,宋怡轩,张鑫磊,等.不同类型稻田中全程氨氧化微生物的分异特征[J].江苏农业学报,2020,(03):584.[doi:doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2020.03.008]
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[6]胡中泽,衣政伟,王安,等.紫云英不同时期还田部分替代化肥对氨挥发及水稻产量的影响[J].江苏农业学报,2021,(05):1160.[doi:doi:10.3969/j.issn.1000-4440.2021.05.010]
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2021-05-24基金项目：江苏省重点研发计划（现代农业）项目（BE2020319-12）作者简介：纪洪亭(1987-)，男，山东青州人，博士，助理研究员，主要从事作物生理生态研究。(E-mail)jihongting2010@126.com通讯作者：吴田乡，(E-mail)504572972@qq.com
更新日期/Last Update: 2022-01-07