本文選題：設(shè)施蔬菜　切入點：肥料　出處：《中國農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：目前,資源高投入的設(shè)施蔬菜種植模式在我國較為普遍,由此帶來的環(huán)境問題備受關(guān)注。本文以山東壽光和北京典型設(shè)施蔬菜種植區(qū)為研究對象,通過實地調(diào)查和大量農(nóng)戶問卷,開展對其施肥、灌水和農(nóng)藥投入現(xiàn)狀調(diào)查和詳盡分析。并采用投入-產(chǎn)出方法,對種植系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)收益進(jìn)行估算分析。從設(shè)施建造、農(nóng)資生產(chǎn)及運輸?shù)椒N植,再到收獲,都與資源、能源和環(huán)境有不可分割的關(guān)系。評價設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)境影響時不應(yīng)只著手于種植階段,還應(yīng)考慮設(shè)施建造和農(nóng)資生產(chǎn)等環(huán)節(jié)。因此,本文應(yīng)用生命周期評價方法,分別以1噸產(chǎn)品和1公頃耕地為功能單元分析設(shè)施蔬菜生產(chǎn)系統(tǒng)環(huán)境影響并對比分析不同情景的評價結(jié)果�；谵r(nóng)戶調(diào)研數(shù)據(jù)的空間變異性,通過核密度曲線分析結(jié)果不確定性。為編制設(shè)施蔬菜生命周期數(shù)據(jù)清單和統(tǒng)一量化環(huán)境影響評價方法提供了數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。主要結(jié)果和結(jié)論如下：(1)設(shè)施蔬菜農(nóng)戶種植管理仍存在嚴(yán)重問題。1)肥料投入過量。2014年,山東壽光單季養(yǎng)分N、P205和K20利用率低,在5.76%47%之間。2015年北京地區(qū)單季養(yǎng)分投入量遠(yuǎn)大于作物吸收,是后者的2.48～31.33倍。糞肥施用量大,其中山東壽光和北京地區(qū)的單季施用量分別為84.8t·hm-2和50.4 t·hm-2(以干重計)。有機(jī)肥是肥料的主要來源。在山東壽光地區(qū),由有機(jī)肥帶入的N、P205和K20分別占總養(yǎng)分的70.7%、60.2%和65.2%。在北京地區(qū),養(yǎng)分N、P205和K20來自有機(jī)肥的比例分別為58.4%、56.9%和52.3%。2)少數(shù)農(nóng)戶采用滴灌灌溉。在山東壽光地區(qū),26.4%的農(nóng)戶采用滴灌,而單季滴灌平均用水量為830 mm,比傳統(tǒng)灌溉可以節(jié)省18.9-27.4%。在北京地區(qū),采用滴灌的農(nóng)戶只占5.88%,而單季平均灌溉量為385 mm,比傳統(tǒng)灌溉節(jié)省20.7%～34.1%。另外,在傳統(tǒng)灌溉條件下,灌溉是影響?zhàn)B分投入的關(guān)鍵因素,兩者之間呈極顯著正相關(guān)(P0.01)。在滴灌條件下,肥料養(yǎng)分平均投入比傳統(tǒng)漫灌可以節(jié)省10.5-33.5%。3)農(nóng)藥施用量大。山東壽光和北京日光溫室秋冬茬蔬菜單季的農(nóng)藥用量分別高達(dá)46.5 kg·hm-2和40.4 kg·hm-2。這種過量施肥、不合理灌溉及經(jīng)驗施藥的種植行為會造成嚴(yán)重資源浪費和巨大環(huán)境壓力。因此,我國設(shè)施蔬菜必須加快轉(zhuǎn)變發(fā)展方式,著力構(gòu)建現(xiàn)代種植方式、產(chǎn)業(yè)體系和管理體系,以保證其可持續(xù)發(fā)展。(2)肥料、種苗、農(nóng)藥和農(nóng)膜是設(shè)施蔬菜成本投入的主要構(gòu)成。壽光地區(qū)設(shè)施蔬菜總收益、凈收益均高于北京,但收益率不及北京,這主要受成本投入和市場價格的影響。在山東壽光地區(qū),收益與肥料養(yǎng)分總投入和有機(jī)肥養(yǎng)分投入呈顯著正相關(guān),與化肥不顯著。在北京地區(qū),收益與有機(jī)肥養(yǎng)分投入呈顯著正相關(guān)。農(nóng)戶不能單靠擴(kuò)大種植面積來提高收益。在山東壽光地區(qū),種植面積在1～2畝的設(shè)施凈收益最高,在1畝以下的設(shè)施收益率最高。在北京地區(qū),種植面積在1.5～2畝的設(shè)施凈收益和收益率均最高,而種植面積在該范圍的調(diào)查農(nóng)戶比重較小。(3)在壽光地區(qū)日光溫室,生產(chǎn)1t蔬菜,需能源5285 MJ。全球溫室效應(yīng)GWP(以CO2當(dāng)量計)、環(huán)境酸化AP(以SO2當(dāng)量計)、富營養(yǎng)化EP(以P043-當(dāng)量計)、土壤生態(tài)毒性TAETP(以1,4-DCB當(dāng)量計)、水體生態(tài)毒性FAETP(以1,4-DCB當(dāng)量計)和人類毒性HTP(以1,4-DCB當(dāng)量計)分別為246 kg、3.38 kg、1.49 kg、37.9 kg、59.8 kg和48.7kg。相比黃瓜、辣椒和茄子,每公頃設(shè)施菜田種植番茄的環(huán)境影響最低。在北京地區(qū),日光溫室每生產(chǎn)1t番茄,需要能源6520MJ。GWP、AP、EP、TAETP、FAETP和HTP分別為379 kg、4.46 kg、1.57 kg、55.5 kg、96.7 kg和51.5 kg,數(shù)值比壽光地區(qū)高,這主要與產(chǎn)量有關(guān)。(4)種植過程是造成AP、EP和TAETP的關(guān)鍵階段。農(nóng)資生產(chǎn)環(huán)節(jié)帶來的主要環(huán)境問題是GWP和HTP。溫室建造環(huán)節(jié)造成的主要環(huán)境問題是能源消耗�；谵r(nóng)戶調(diào)研數(shù)據(jù)的統(tǒng)計結(jié)果顯示,核密度曲線呈正偏態(tài)分布,少數(shù)農(nóng)戶種植蔬菜的環(huán)境影響很高,因而在區(qū)域管理上應(yīng)該著重優(yōu)化位于曲線右尾端的溫室。從情景假設(shè)評價結(jié)果可知,減量施肥是減少大部分環(huán)境影響類型的最有效途徑,尤其是在溫室效應(yīng)和生態(tài)毒性方面。農(nóng)藥減量化可以明顯節(jié)省能源和減少GWP、 TAETP和FAETP。延長溫室年限可以明顯節(jié)省能源和減少對人類毒性的影響。PVC比EVA棚膜可以顯著節(jié)省能源。因此,從環(huán)境角度出發(fā),一方面應(yīng)該合理調(diào)控施肥量和控制農(nóng)藥用量；另一方面,應(yīng)該使用清潔生產(chǎn)的農(nóng)資產(chǎn)品和降低溫室建造過程的環(huán)境影響,比如采取更加環(huán)保棚膜和延長溫室使用年限。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S626;X82

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本文編號：1648014