农业资源利用与环境保护——第六章

1、云 南 农 业 职 业 技 术 学 院教 案系：农学园艺系 专业 班级 授课时间授课章节：第六章 肥料资源利用第一节 肥料资源及其构成第二节 我国肥料资源的现状及开发利用途径第三节 肥料区划及肥料资源的管理授课目的：通过本章的学习，使学生掌握肥料资源的结构、数量，我国肥料资源的现状、开发利用途径、我国肥料区划及肥料资源的管理授课内容提要：肥料资源及其构成；我国肥料资源的现状及开发利用途径；我国肥料区划及肥料资源的管理。重点：化学肥料的种类、产量及用量；肥料资源的开发；我国有机肥资源的开发利用途径；我国优势肥用植物资源的开发；难点：我国有机肥资源的开发利用途径；我国优势肥用植物资源的开发；施肥综

2、合服务体系的建立。其它；课后分析：系主任签名：第六章 肥料资源的利用第一节 肥料资源及其构成肥料资源：非生物性肥料资源生物性肥料资源非生物性肥料资源指由矿物加工（磷肥、钾肥、微肥等）或人工合成（合成氨）为主的天然资源，其中用于加工肥料的矿物资源具有明显的地域性。典型的耗竭性资源。生物性肥料资源指与植物、人和动物关系密切的有机肥料资源，具有再生性。植物性肥料资源：作物秸秆、绿肥、野生植物；动物性肥料资源主要有人粪尿和家畜粪尿等。一、有机肥料的构成及数量1、有机肥料的构成：有机肥料：泛指能用作肥料的各种有机物质，或指提供给植物有机营养的肥料。广义的有机肥料不单指农家肥料（或自然肥料），还包括绿肥、

3、菌肥和生物制剂（生长调节剂、酶制剂）肥料。我国有机肥料的种类：动物排泄物类有机肥：人粪尿、家畜粪尿以及禽粪、蚕粪、鸟粪等植物残体类有机肥：绿肥、作物秸秆、油籽残渣等加工处理类有机肥：堆肥、沤肥、沼气肥、腐植酸类肥料、城市生活垃圾堆肥等2、有机肥料资源数量1）粪尿肥：人粪尿：农村人口9亿，粪收集率60%，尿收集率30%，每年积攒1.6亿t，提供N90万t，P28万t，K34万t。猪粪尿：生猪3.4亿头，每年提供N130万t，P85万t，K180万t。2）秸秆：农作物秸秆每年总量4亿t，按稻草还田率30%，麦秸还田率45%，玉米秸还田率20%计，每年用于有机肥料的秸秆约1.3亿t，提供N66万t，

4、P40万t，K10.6万t。3）有机肥料：总产量1824亿t，N、P、K含量可达1500万2000万t。3.有机肥料资源特点1）资源丰富，种类多，数量和体积较大，植物性有机肥具有再生性；2）可就地或就近积制和施用，积制技术简单易行，成本低；3）养分全面且较平衡，养分浓度低，主要为缓效养分，宜做基肥，只能满足稳而低的农业生产水平需要；4）富含有机质，含有微生物和多种酶类，长期大量施用能改良土壤结构，提高肥力水平，其作用大大优于化学肥料；5）对作物产品的质量有良好的作用。二、化学肥料的种类、产量及用量1.化学肥料的种类和特点1）化学肥料的种类按养分分类：氮素化肥 按肥效快慢分类：速效肥料磷素化肥

5、缓效（长效）/控释（控效）肥料钾素化肥 按主要养分种类得多少分类：单元化学肥料微量元素化肥 多元化学肥料按化学反应分类：酸性化学肥料（包括化学酸性和生理酸性肥料两类）碱性化学肥料 按营养作用分类：直接化学肥料中性化学肥料 间接化学肥料按植物需要量分类：主要养分化肥 按形态分类：固体化学肥料次要养分化肥 液体化学肥料微量养分化肥 悬浮化学肥料稀土元素肥料有益元素肥料2）化学肥料的特点：养分含量高，肥效快原料丰富，产量大，成本较低节省运费和劳力，容易贮存具有多种功效，既供养分，又提高抗逆性可采用多种方式施用，能及时矫治养分缺乏和满足需求大多数化肥不含有机碳，会使土壤产生酸、板、瘦现象，对土壤肥力和

6、作物产量、品质带来负效应2.世界化学肥料的生产和施用1）不同地区化学肥料的生产和消耗2）世界用肥大国的肥料消耗及其比例3.中国化学肥料的生产与施用三、世界肥料资源1.氮肥资源：合成氨是生产各种氮肥的基础2.磷肥资源：磷肥原料主要是磷矿石，其次是含磷铁矿石、矿质海鸟粪和兽骨1）磷矿石分类：磷矿石按地质成因分为三类：A岩浆型磷灰石矿：含磷矿物主要为氟磷灰石，易于选择和综合利用其他伴生有用组分,占总储量的20%，提供磷矿总量的15%；B沉积型磷块石矿：含磷矿物主要为碳氟磷灰石（胶磷矿），选矿工艺比较复杂。世界磷矿资源中最主要的磷矿石，占总储量的74%，提供磷矿总量的8.2%；C变质型磷灰岩：含磷岩石

7、受变质作用形成的含磷灰石矿石，占总储量的4%，可选性介于上述二者之间。2)世界磷肥资源储量：世界磷矿资源储量最大的四个国家依次为摩洛哥、前苏联、美国、中国。磷矿加工产品90%用于制造磷肥，4%用于动物饲料添加剂，6%用于其他产品。世界磷矿产量美国前苏联摩洛哥中国3.钾肥资源：1）世界钾肥资源储量：钾肥生产的主要原料是可溶性钾盐矿，其次是含钾盐湖卤水和制盐卤水。含钾矿物中钾盐、光卤石、钾盐镁矾和钾镁矾等可溶性含钾矿物是生产钾肥的主要原料。世界钾碱资源丰富，加拿大储量最大，占世界储量的2/3，其次是德国、美国、前苏联、法国及约旦、以色列。2）世界钾肥生产量与消费量：加拿大、德国、美国、前苏联、法国

8、及、以色列等6过钾碱产量占世界总产量的93%。世界钾肥的主要品种是氯化钾，约占总产量的95%，硫酸钾和钾镁肥占5%，还有少量的硝酸钾、碳酸钾、磷酸二氢钾等也作钾肥施用。上世纪90年代以前，钾肥主要在欧美消费，90年代以后，逐渐在亚非发展中国家施用。加拿大和俄罗斯先后以科研合作形式在亚非国家推广钾肥施用。第二节 我国肥料资源的现状及开发利用途径一、我国肥料资源的利用现状1、有机肥利用现状：有机肥产量一直在增加，但在肥料中的比例则一直下降。主要是化肥发展快，有机肥增长缓慢。但今后我国肥料应以有机肥为基础，有机肥与化肥结合，其原因为：1）有机肥面广、量多、价廉、效好，是改土培肥的物质基础2）有机肥在

9、协调N、P、K养分平衡中起主要作用3）有机肥料中的有机质作为土壤改良剂、化肥增效剂等方面都具有突出作用4）有机肥中含有锌、锰、铁、铜等微量元素2、化肥资源的利用现状：1）氮肥资源2）磷矿资源：资源丰富分布地区广，但不均衡成矿地质年代古老矿石品级较低脉石矿物以碳酸盐为主3）钾肥资源二、我国化肥品种结构的调整及肥料资源的开发1.氮肥1）尿素：含N46%，今后发展的主要品种2）硝酸铵：含N34%，低温旱田效果好于尿素，生产成本高，不大力发展，基本维持现状3）氯化铵：含N25%，含有氯根，对很多作物不利，只在联合法生产纯碱时联产一部分4）硫酸铵：含N21%，可以补充土壤硫的不足，只是作为副产品（己内酰

10、胺生产）或尾气回收生产一部分5）碳酸氢铵：含N17%，我国独创氮肥品种。工艺简单、能耗和成本均较低，但养分不高易分解挥发。将逐步改造生产尿素。6）液氨：含N82.3%，是浓度最高的氮肥品种投资低，成本低，运输、施用限制2.磷肥1）普钙（普通过磷酸钙）和钙镁磷肥（我国独创，含有磷、硅、钙、镁等多种元素）：二者占磷肥产量的90%，肥效肯定，投资与成本均较低，但养分太低，12%18%。以保持现有水平为主。2）重钙（重过磷酸钙），养分含量高，含P46%，比磷铵节省硫酸，但要求磷矿反应活性高。3）磷铵分为磷酸一铵（N10%12%，P44%48%）和磷酸二铵（N18%，P46%）两种，总养分含量60%左右

11、，受农民欢迎，是今后发展重点。4）硝酸磷肥（含N13%，P27%）既利用了硝酸的化学能来分解磷矿，又作为养分留在肥料中。但工艺流程长，对矿石要求高。3.钾肥1）氯化钾（含K60%）占钾肥产量的90%，青海有生产2）硫酸钾（含K50%），主要靠俄罗斯进口3）硝酸钾（含N13.5%，含K44%45%），对土壤不会造成盐类的积累，可以改善对氯敏感作物的品质4）其他含钾肥料：磷酸二氢钾、含钾钙镁磷肥4.氮磷钾复合肥：主要采用团粒法，除氮磷钾复合肥外，还生产各种专用肥，掺混法5.其他肥料：微量元素肥料（硼、锌、钼、锰、铜、铁）稀土肥料含有镧系元素和钪、钇等17种。腐植酸类肥料三、我国有机肥资源的开发利用

12、途径1.直接还田：绿肥因人均耕地少，农民看重当季作物经济效益绿肥种植面积一直没有显著增加作物秸秆虽受农村燃料与机具收割、翻压技术的限制，还田面积呈增加趋势维持和提高土壤有机质含量及抑制土壤钾耗竭起到积极作用。2.作动物饲料间接还田3.无害化处理后还田4.有机肥料商品化四、我国优势肥用植物资源的开发1.优势肥用植物类型及资源潜力优势肥用植物：指富含某种养分（肥分）且生物学产量高、分布范围广、生产潜力大的栽培和野生植物。这类植物性有机肥，通常富含碳素、氮素或钾素，故又称优质有机肥。1）富氮型：主要有豆科植物、红萍、串叶松香草、油籽残渣以及部分野生植物2）富钾型：富钾植物也称高钾植物、生物钾肥。水生

13、植物空心链子草（含钾5.88%11.69%），籽粒苋（含钾6.0%11.06%），具有优势的富钾植物有空心链子草、藻类（金鱼藻）和蕨类（红萍）3）富硅型：水稻是典型的硅酸植物（茎叶含SiO2达到干重的10%20%）4）富硼型：已知含硼最高的植物：蒲公英（80.0mg/kg）、大戟属（93.0mg/kg）、罂粟（94.7mg/kg）；其次是肥田萝卜、莴苣、甜菜（64.575.6mg/kg），肥田萝卜具有开发优势。5）高腐殖化型：高腐殖化有机物有利于提高土壤有机质。腐殖化系数绿肥红萍（0.51）高粱秆（0.45）稻秆、小麦秆、玉米秆（0.350.40）。植物残体的腐殖化系数与其碳氮比关系很大，但更

14、受木质素含量制约。因此，高木质素含量的绿萍（20.2%）、高碳氮比的麦秆（80100）和玉米秆（51.0）可作为高腐殖化型肥用植物，麦秆和玉米秆资源潜力大。6）综合型 典型综合型肥用植物水生绿肥绿萍。2.利用现状1）富氮型植物：对豆科绿肥植物积累了丰富的经验，作肥用直接翻压的适宜时期、数量、次数、方式都有量化参数，弄清绿肥腐解矿化规律及其限制因子，并总结 出绿肥与化学氮肥、磷肥、钾肥配施的数量、比列和方法。2）生物钾肥：指吸钾能力强、耐贫钾环境、高（富）钾含量的植物和秸秆的农业利用。已发现作为生物钾肥应用的有富钾植物空心链子草（水花生）、稻秆、红萍和野生绿肥（商陆、小葵子、山藜、山菊花）。生物

15、钾肥相当于等量化学钾肥肥效的93%96%，主要是其钾具有高度可溶性。3）野生植物：应用幼嫩野草、树叶、灌木枝叶作绿肥的历史悠久，在野生植物肥用方面大范围筛选和应用富钾植物，还提取多种植物汁液进行实验研究。4）秸秆还田：已成为普遍农业措施，利用方式有：堆沤还田、过腹还田、直接还田（翻压、覆盖）和烧灰还田，利用的主要是稻草、玉米秆、麦秆和油菜秆，培肥土壤，改善土壤理化性质，提高土壤有机质数量和品质。增产10%。三、开发前景1.开发优势肥用植物资源的战略意义：1）植物性有机肥具有营养全面、低成本、无毒、无害的功效，对发展绿色食品，满足人们对无公害视频的要求，保护生态环境具有深远意义；2）有机肥支持系

16、统对我国农业持续发展具有十分重要作用，而建立永续利用的有机肥系统的只有充分利用可更新的生物资源，特别是优势肥用植物资源，它既有农业利用的广谱性（如秸秆还田），也能解决区域农业发展的营养障碍因子（利用富养分植物残体），达到物尽其用，实现农业中生态环境的优化和资源的高效持续利用。2.优势肥用植物资源开发利用的原则1）以肥为主，一物多用2）营养作物，优质高产3）方式多样，经济高效4）生态优化，持续发展3.扩大肥用植物资源的有效途径1）高效益优势肥用植物系统的构建；2）有计划恢复和扩大种植豆科绿肥和放养水生绿肥；3）提高复种，增加秸秆还田数量；4）继续筛选和繁育优势肥用野生植物。4.加强优化资源利用方

17、式研究1）稻草中硅素生物有效性的研究；2）加工提取技术研究3）优质商品肥研究第三节 肥料区划及肥料资源的管理一、我国化肥区划的目的、意义及原则1.化肥区划的目的、意义1）目的：根据不同地区的土壤类型和养分状况、作物布局、当前化肥施用水平和历年的化肥施用效果，进行分析研究，以不同地区化肥的肥效规律为主，进行分区划片，提出各类地区氮磷钾化肥（包括微肥）适宜的种类、数量、比例。2）意义：从宏观上指出不同区域化肥产、供、用的方向原则，提出节肥增效的主要途径，为国家有计划地安排化肥生产、分配和使用提供科学依据，使化肥发挥更大的增产作用和经济效益。3）化肥区划与化肥规划化肥区划：在与探讨化肥使用的地区间的

18、差异规律，有相对的稳定性。化肥区划可作为制订化肥规划的参考和依据。化肥规划：指化肥生产发展规划，属于计划工作，着重于化肥生产发展的指标、步骤和措施，规划的制订必须考虑到原料、资金、市场、技术水平等条件，有较大的可变性。2.化肥区划的主要依据1）农田土壤类型及养分状况2）化肥肥效反应规律3）土壤肥力平衡所需的化肥数量4）种植业布局3.化肥区划的分区原则和命名方法1）分区原则：化肥用量、氮磷钾比例和肥效的相对一致性土壤类型和速效养分含量的相对一致性尽量照顾行政区划的完整性尽量保持省（区、市）化肥区划中一级区的界线2）命名方法：一级区：按地名+主要土类+氮肥用量+磷钾肥肥效（氮肥用量：高量区、中量区

19、、低量区、极低量区；磷钾肥肥效：高效区、中效区、低效区、未显效区）二级区：按地名地貌+作物布局+化肥需求（化肥需求：增量（需较大幅度增加用量）、补量（需少了增加用量）、稳量（基本保持现有用量）、减量（降低现有用量）4.中国化肥区划分区：8个一级区，31个二级区二、我国绿肥区划的依据绿肥区划目的：客观反应我国不同地区绿肥在种植制度中的地位、利用方式、适宜的绿肥种类和发展面积，从而为国家合理安排农业种植结构，调整作物布局，建立农牧业结合和用地养地相结合的制度，以及为发展绿肥生产提供依据。1.分区依据：1）土壤肥力及自然条件相对的一致性2）社会经济条件相对的一致性3）主要作物布局和发展方向相对的一致性4）区界走向上基本保持县级行政区划的完整2.区划命名的原则一级区：以地理位置和粮肥配置的种植特点为出发点二级区：在一级区命名原则的基础上，主要考虑了地貌特点和绿肥种类3.中国绿肥一级区名称：9个一级区三、化肥质检体系的建立1、我国的化肥质检机构：1）全国化肥质量检测中心（上海化工研究院、中国农科院土肥所）和上海化工部化肥监测中心2）各省（区、市）化肥产品检测中心站2