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硫肥与中国农业.doc

硫肥与中国农业

张Megan
2018-08-01 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《硫肥与中国农业doc》,可适用于领域

硫肥与中国农业作者:SPCeccotti和DLMessick(硫研究所美国华盛顿)内容提要:虽然中国土地资源有限但粮食已基本自给。政府的决策是着重于通过增加单位面积产量来提高农业生产率而并非是对非农用土地的开垦在集约化程度越来越高的农作措施中化学肥料的平衡施用尤为重要。大量试验结果表明中国的土壤缺硫面积正在扩大以前认为土壤缺硫仅限于南方现已证明北方也有发生为避免土壤缺硫就需要施用硫肥过去年中农民选用尿素和磷铵它们不能提供充足的硫普钙是中国目前主要的硫肥占中国磷肥数量的但其物理和化学性能决定了在离生产厂地远的地方使用经济上不合算因此主要在产地附近使用未施普钙的地区常出现缺硫而且目前普钙产量不足因而普钙和磷石膏只可部分满足中国的硫需求还需硫酸铵和单质硫予以补充建议用普钙、磷石膏、硫酸铵解决缺硫的办法并不适当必须利用肥料生产技术的最新进展开发出新的产品其实品种多样的新型硫肥已在市场上出现中国农民可以针对不同土壤状况及作物需求灵活地选择。作物吸硫量平均为吸氮量地氮硫肥效相近则正确的施氮磷钾硫肥比例应为:::施肥不平衡使得土壤中最缺乏的养分耗竭一旦达到临界水平即使大量施用其它养分产量仍急剧下降。肥料必须符合几个条件才能被农民认可其中投资的经济效益最为主要只有施肥增产和品质提高所得利润高于施肥费用时农民才愿意施用在欧洲和北美硫的销售已从盆栽和大田试验的理论研究转向农业应用从中获得利润。在农民意识到施硫可提高作物产量和品质时工业已发现了硫肥巨大的市场潜力。许多硫酸铵生产厂家改善其经营策略使购买者知道其产品不但有氮还含有硫因而既使市场上失去其作为氮的优势农民也知通其中硫的价值硫酸铵仍需发展。引言中国土地面积为亿千万公顷耕地面积仅占,。全国现有人口亿占世界人口总数的,而耕地仅占,。从年至年间仅种植水稻的土地面积就近万公顷。年人均耕地已下降到公顷。因而目前所面临的主要问题是如何利用有限的耕地包括潜在可耕地来满足日益增长的对粮食及纤维制品的需要。虽然中国土地资源有限但粮食已基本自给这一成就归功于政府的正确决策:如提高肥料用量增加灌溉改进农艺管理及扩大自主权。将来政府的决策似乎是着重于通过增加单位面积产量来提高农业生产率而并非是对非农用土地的开垦(图)。因而在集约程度越来越高的农作措施中化学肥料的平衡施用尤为重要以满足日益增长的人口(年增长率,)对粮食的需要。见图中国水稻生产趋势这些年来中国粮食生产与肥料使用已取得可喜的进步但在肥料政策及施用中仍以氮(N)、磷(P)、钾(K)为主实际上其它元素尤其是硫(S)的缺乏也很普遍。显然生产及产量的提高取决于养分的充分供应同时懂得养分平衡对于维持作物产量十分关键也很重要。此外还要注重提高其它投入的效益及搞好环境保护。在中国正在努力保持高产以满足日益增长的粮食和纤维制品的需要时亦迫切需要实施平衡施肥(含施硫)计划。大量试验结果表明中国的土壤缺硫面积正在扩大施用硫肥不仅有利于高产优质而且经济效益好。中国缺硫状况关于土壤硫状况的研究已取得重要进展。年代初有关中国缺硫状况及施硫的经济效益报道很少。此后一些国际组织如联合国粮农组织(FAO)、美国硫研究所(TSI)与中国科学家及有关单位合作在中国农区进行广泛而又系统的研究以查明土壤硫素状况。过去十年中美国硫研究所一直积极致力于中国的科研及教育项目全国已建立起一支由科学家及有关机构所组成的庞大的协作网。通过试验已初步证明了中国农业中硫的重要性。通过合作项目也为在中国举办这样几个硫肥专题讨论会打下了良好的基础。这些研讨会为国内外科学家及政府官员的信息交流提供了重要场所。随着每一次研讨会的举办中国的缺流状况及带来的经济效益越来越明显。在年"中国硫资源和硫肥需求的现状和展望"学术讨论会上一些研究再次证实了中国缺硫状况正在加剧。因此对硫肥的需求也显得越来越迫切。本次研讨会所得的主要结论之一是许多省已呈现缺硫且呈上升趋势。如Gao报道江西省万千公顷的农田浙江、广西、海南、云南、贵州和福建等省万公顷的耕地已经缺硫。仅江西一个省就有约,的土壤出现缺硫或潜在缺硫。Zhang等通过施用单质硫发现"东北地区,的土壤需施硫肥"。Liu等根据分析结果指出南方十省三分之一的土壤(万公顷)缺硫。这些省几种作物的田间试验业已证明施硫增产高达,。以前认为土壤缺硫仅限于南方现已证明北方也有发生。在东北辽宁、吉林两省土壤测定结果表明缺硫面积为万公顷占该两省耕地总面积的一半因而估计上述个省缺硫面积约占总耕地面积的,。Liu等指出这些数据意味着缺硫在华南和东北地区正在成为一个亟待解决的问题。在云南省进一步的研究发现施硫后水稻成苗率比对照第一年高出,第二年高出,第三年高,。除水稻外硫肥已显示出对中国各地其他作物的增产效果如小麦、油菜、紫云英、花生、芝麻、甘蔗、烟草、橡胶树、荔枝和甘薯等。作为联合国粮农组织的"平衡施肥(防止缺硫)提高产量项目"(MTF,INT,,FIA)的一部分联合国粮农组织的中国硫肥田间试验网年月至年月在江西省进行的试验结果表明施硫具有明显的增产作用其中油菜增产率为,,,芝麻,早稻l,,晚稻,,花生l,,萝卜,,紫云英,,该研究指出硫的适宜用量为,kg,ha硫的残留效应明显约为l,,。为避免土壤缺硫就需要施用硫肥但过去二十年中农民选用尿素和磷铵其不能为农业土壤提供充足的硫。虽然普钙是中国目前主要的硫肥((表)表不同肥源所提供的硫(千吨)肥源全世界亚洲中国印度硫酸铵普钙重过磷酸钙磷酸一铵复合肥料硫酸钾其它S总消费量)占中国磷肥数量的,但其物理和化学性能决定了在远离生产厂家的地方使用并不经济合算。因此普钙主要在产地附近使用。这种不平衡施用的结果导致经常施用普钙的地区硫素供应充足而未施普钙的地区常常出现缺硫。如江西省施硫有效的作物中以普钙施入的磷仅占总施磷量的三分之一而且普钙目前产量不足因而普钙和磷石膏仅可满足中国部分硫的需求还需硫酸铵和单质硫予以补充。见表不同肥源所提供的硫由低浓度向高浓度肥料的转变是由经济因子所决定的肥料分配与使用的经济学决定了须使用高浓度肥料。就N、P、K的运输而言常常有意使产品不含硫。由低浓肥料向高浓肥料(如尿素、磷酸二铵)的转变即便向土壤中带入的硫量很少但的确为农民减少了运输及施用费用因而建议解决缺硫最佳办法而施用硫酸铵、普钙及磷石膏的看法并不适当只有当这些肥料容易得到且经济合算时才提倡使用。此外过去十年中中国的肥料工业在技术改造方面希望引进新技术而不准备增加普钙和硫酸铵的生产能力因而将来在包括硫肥的平衡施肥中必须利用肥料生产技术的最新进展而开发出新的产品。其实品种多样的新型硫肥已经在市场上出现使得中国农民可以针对不同土壤状况及作物需求灵活地选择硫肥。通过大量田间试验和研究也已证明施硫是促进作物产量提高并补充土壤硫素的合理办法。美国硫研究所预测若不增施硫肥(即保持现有施硫水平)年内每年将缺硫万吨中国粮食和纤维产量将严重受到限制。年内每年将缺硫万吨。年和年因缺硫所损失的产量分别达O和万吨。显然中国要达到亿吨的粮食产量目标如此之大的损失将难以承受。因为中国现有的粮食产量(年)为亿吨年万吨的损失占去了产量差额(即亿吨)的,。养分平衡并非只指氮磷钾养分平衡通常仅限于N、P和K因为这些养分因植株需要量大而最先表现出显著的增产作用因而这些养分常常最先耗竭。然而作物需硫量也很大相当于需磷量有时甚至大于需磷量。但与上述三种大量元素不同硫作为第四位大量元素常常在其它农事活动中无意识地带进了因而硫的重要性没有被人们所发现。无论如何。硫作为植物必需元素在世界农业中有着重要作用只有当产量受损时农民才认识到其作用。当从经济角度出发转向施用不含硫的高浓肥料植保中代替硫的合成物日益增多及全球对环境的关注所导致的二氧化硫(SO)含量急剧下降时则出现产量损失。同时作物平均产量的持续增加又从世界各国的土壤中带走了大量的硫。年中国施硫量为万吨(表)假定全国总施肥面积为亿零万公顷则施硫量为kg,ha与之相比施氮量为kg,haPOkg,ha。可能是由于水稻特定的需肥特点中国与其他发展中国家相比肥料总施用量最高而N、P、K比例最不合理。因此年代种植水稻地区所发现的增施N、P、K肥水稻产量效应下降的部分原因可解释为S、K、Mg及一些微量元素供应不足(图)如,年水稻年平均增产率为O,年下降至,,年至l年降至l,。近年来中国提倡平衡施肥到年使肥料施用比例趋于合理从而提高产量和肥效。如果计划取得成功则年N:P:K比例将接近于::l这一比例常常作为发展中国家农业粮食生产的适宜比例。假定作物吸硫量平均为吸氮量的,N、S肥效相近则正确的施肥比例应为l:::。这意味着年万吨需N量需要万吨的硫加以平衡。见(图)中国的肥料消耗与水稻产量适宜的养分数量与比例是养分管理中关键的因素。施肥的不平衡使得土壤中最缺乏的养分耗竭一旦达到临界水平即使大量施用其他养分产量仍急剧下降。在中国几种作物和土壤上进行的研究业已证明了平衡施肥对作物增产的重要性((表)表施硫对水稻产量的影响(中国吉林)参考文献处理产量(kgha)增产(kgha)增产率()NPKNKSNPKSNPS*N,lkgN,ha、P,kgPO,haK,kgKO,ha、S,kgS,haLSD(,(l、LSD(=(、)。对中国省种土壤的调查结果表明缺硫可显著限制作物产量"。N、P、K以外的元素的缺乏对产量的影响如同N、P、K一样明显。忽视这些养分将使产量及N、P、K肥效显著降低。表、结果表明硫不仅是主要的产量限制因素甚至比P、K更为明显。这些结果清楚地证明只有消除所有的养分限制因子农民才能获得最大收益。仅仅平衡施用N、P、K并不能增加或保持作物产量以满足不断增长的粮食及纤维制品的需要。由于中国农业地区缺硫趋势正在扩大硫已成为平衡施肥中真正的关键因子。见表施硫对水稻产量的影响(中国吉林)见(表)表施硫对作物产量的影响(江西及鹰潭)参考文献处理产量增加省地区作物NPKNPKSkg区LSD鹰潭油菜**鹰潭早稻**鹰潭晚稻**鹰潭紫云英**江西油菜**江西花生****产量kg,区显著性,施硫对作物产量的影响(江西及鹰潭)施硫的经济效益农民认可的肥料必须符合几个条件。其中投资的经济效益最为主要只有当施肥增产和品质提高所得的利润高于施肥费用时农民才愿意施肥。例如l年印度的肥价中硫在四种大量元素中最为便宜。目前肥料中硫的平均价格是美元kg硫而尿素中kgN则需美元磷酸二铵中每kgPO为美元氯化钾中每kgK为美元。因而与其它养分比较购买每kg硫所需粮食最少((表)表N、P、K、S、小麦和水稻之间的价格关系参考文献购买kg养分需要的粮食(kg)养分价格美元kg小麦(美元kg)水稻(美元kg)NPOKOS)。见表N、P、K、S、小麦与水稻之间的价格关系施硫后增产值与硫肥成本之比即为产投比(VCR)。(表)表每美元硫的投资所增加的作物产值作物价格产量增加作物产值作物产投比美元kgkg作物kgS美元kgS小麦水稻鹰嘴豆花生芥菜大豆木豆*假定美元kgS表明每美元的硫可得利润,美元。通常认为产投比为至时即值得投资看来在缺硫土壤中施硫是一高利润的投资。反之这些土壤忽视施硫则使潜在产量及经济效益下降从而增加了单位产量的生产费用。施硫的经济效益已为联合国粮农组织印度硫肥田间试验网大量的试验结果所证实。在几个州的试验中每美元硫的投资所增产量的产值达,美元。与之相似在云南和广东省进行的施用磷石膏试验中,万公顷的耕地共增产粮食吨甘蔗万吨总利润为亿人民币。见表每美元硫的投资所增加的作物产值缺硫不但对中国农业造成产量损失同样也影响欧洲和北美的农业生产。过去十年中由于严格的环境法规这些地区释放到大气中的SO量急剧下降。而且不含硫的高浓肥料的大量施用使缺硫情况加重中国也可能会出现这种情况。这一特定情形为肥料工业提供了机会可通过开发和销售新产品来满足迅速增长的对硫肥的需求。美国硫研究所近期调查结果表明英国、挪威、丹麦、德国和法国目前肥料硫的推荐用量牧草为,kgSha油菜为,kgSha禾谷类,kgSha。印度的硫适宜用茶类为,kgSha饲料,kgSha。在欧洲和北美硫的销售已从盆栽和大田试验的理论研究转向农业应用并从中获得利润。在农民意识到施硫可提高作物产量和品质时工业界已发现了硫肥巨大的市场潜力。硫肥需求的不断增长及其成功使用可从其市场价格上得以反映例如德国吨硫(S)目前的零售价为美元意大利美元英国美元美国美元加拿大美元与之比较印度的硫肥价格为美元硫作为肥料销售并不景气。用上述价格估算年中国需硫万吨肥料工业的总利润的为亿至亿美元。从根本上说硫的价格取决于增产利润及施硫成本前面已谈到整个欧洲十分缺硫施硫可获

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