【摘要】：用什么指標(biāo)(indicators或indexes)來衡量不同尺度或生產(chǎn)體系氮素管理的優(yōu)劣,是提高氮素管理水平的核心問題。近年來,國際上在氮素管理方面提出了許多新概念、方法和指標(biāo),以客觀評價(jià)和改進(jìn)氮素管理水平,為生產(chǎn)者和政策制定者提供評判標(biāo)準(zhǔn)。本文系統(tǒng)介紹了國際上氮素管理指標(biāo)的概念、含義、計(jì)算方法及對結(jié)果的解析,包括:(1)氮素投入、收益與環(huán)境效應(yīng)的關(guān)系;(2)氮素收支(budget)、氮素平衡(balance)和氮素盈余(surplus);(3)氮素利用率(Nitrogen Use Efficiency,NUE);(4)氮素利用率與氮素輸入、輸出及盈余的關(guān)系;(5)旱地作物收獲后土體硝態(tài)氮允許殘留量(Residual nitrate-N)。在此基礎(chǔ)上,匯總了我國在不同尺度、不同土壤-作物體系氮素研究結(jié)果,初步建立了我國典型農(nóng)田的氮素管理指標(biāo),為實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的氮素管理提供科學(xué)依據(jù)。
【圖文】：

。在田塊尺度氮素投入中，以化肥和有機(jī)肥為主，氮素效率通常以各種氮肥利用率作為指標(biāo)，，如氮肥回收率、農(nóng)學(xué)利用率、生理利用率、偏生產(chǎn)率等，筆者將這些概念稱為傳統(tǒng)氮肥利用率［6］。與此相關(guān)，從氮肥施用量和產(chǎn)量效應(yīng)關(guān)系曲線上，可以求出經(jīng)濟(jì)最佳施氮量和最高產(chǎn)量施氮量［8］。實(shí)際的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單元不只是農(nóng)田，還包括動(dòng)物生產(chǎn)等；涉及不同尺度如具體田塊、農(nóng)嘗區(qū)域或國家等。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)開放系統(tǒng)，對于一個(gè)劃定邊界的生產(chǎn)系統(tǒng)，存在著各種氮素輸入、流動(dòng)和輸出途徑，存在著系統(tǒng)與環(huán)境的氮素交換。圖1圖1氮素投入、收益及環(huán)境代價(jià)之間的關(guān)系（修改自Townsend等［9］；黑色和綠色向下箭頭分別代表著技術(shù)和管理改善之前和之后的最大公眾健康收益）Fig.1Relationshipsamongnitrogeninputs，benefitsandenvironmentalcosts（modifiedfromTownsendetal［9］.Blackandgreendownwardarrowrepresentsthemaximumpublichealthbenefitbeforeandaftertheimprovementofthetechnologiesandmanagement，respectively）

出的差值（difference）而獲得。一個(gè)多世紀(jì)以來，氮素平衡被廣泛用來理解農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的氮素循環(huán)、效率及歸宿。早期的研究主要關(guān)注簡單的土壤-作物系統(tǒng)（例如Allison［17］）。過去三十年，在農(nóng)田、農(nóng)嘗區(qū)域（如歐盟ENA［4］）和國家尺度（美國的氮評估［5］）、甚至全球尺度［18-21］，氮素平衡被廣泛用以指示氮素管理水平和環(huán)境影響程度［13，22］。作物和動(dòng)物生產(chǎn)系統(tǒng)（包括畜禽養(yǎng)殖和草地畜牧業(yè)）中均存在著氮素的輸入、流動(dòng)與輸出關(guān)系，也存在著氮素在系統(tǒng)內(nèi)（如土壤中）的累積或消耗（圖2），同時(shí)發(fā)生著系統(tǒng)與環(huán)境之間的氮素交換。氮素輸入是指投入到農(nóng)田、農(nóng)場，區(qū)域或國家尺度各種氮素的總和，如氮肥、有機(jī)肥、綠肥、生物固氮、氮沉降、動(dòng)物飼料等；氮素輸出是指輸出產(chǎn)品氮素的總和，如作物收獲物、動(dòng)物產(chǎn)品，其他飼草或物料的移出。根據(jù)實(shí)際情況，各個(gè)系統(tǒng)的輸入和輸出項(xiàng)略有不同。圖2給定邊界系統(tǒng)的氮素輸入、輸出、累積或消耗關(guān)系示意圖（引自EUNitrogenExpertPanel［23］）Fig.2Schematicdiagramofrelationshipsamongnitrogeninput，output，andaccumulation/depletion（EUNitrogenExpertPanel［23］）氮素收支（budget）和氮素平衡（balance）的概念有所不同。氮素收支是詳細(xì)計(jì)算給定系統(tǒng)各種氮素輸入與輸出、損失（losses）及系統(tǒng)氮庫的變化狀況［Σ（Δ）］，其關(guān)系式為Budget=inputs+Σ（Δ）-outputs（includingalllosses）≈0氮素平衡是計(jì)算給定系統(tǒng)重要的氮素輸入與輸出項(xiàng)，其關(guān)系式為Balance=inputs-tradableoutputs≈surplus≈Σ（Δ）+Σ（losses）作為氮素管理和環(huán)境政策的有效工具和指標(biāo)，建立農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的氮素平衡，可以深刻理解氮素循環(huán)、效率及環(huán)境影響?

【參考文獻(xiàn)】

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【二級參考文獻(xiàn)】

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1 陶W

本文編號：2565017