本书介绍了中国主要农区农田化肥施用状况与面源污染的特征，确定了主要作物体系的氮磷平衡及盈余指标，重点论述了农田化肥减量、面源污染物拦截阻断和环境源养分的农田回用等技术及面源污染防控的新材料和新产品，提出了不同作物体系的农田面源污染控制方案，展示了技术应用的效果，并阐述了未来农田面源污染治理面临的形势和发展趋势。
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前言
第1章绪论1
1.1农田面源污染的特征2
1.2农田面源污染治理的总体思路与技术3
1.2.1农田面源污染治理的总体思路3
1.2.2农田面源污染治理的技术3
参考文献5
第2章典型区域农田化肥面源污染现状7
2.1华北化肥使用、农田氮磷累积及水体污染状况7
2.1.1小麦-玉米轮作体系7
2.1.2蔬菜种植体系10
2.1.3华北平原水体污染状况13
2.2长江中下游化肥使用、农田氮磷累积及水体污染状况15
2.2.1稻-麦轮作体系15
2.2.2蔬菜种植体系18
2.2.3长江中下游水体污染状况20
2.3华南化肥使用、农田氮磷累积及水体污染状况21
2.3.1双季稻种植体系21
2.3.2蔬菜种植体系23
2.3.3华南地区水体污染状况26
2.4北方马铃薯化肥使用、农田氮磷累积及水体污染状况27
2.4.1马铃薯化肥使用状况27
2.4.2马铃薯农田氮磷累积及地下水污染状况29
2.5海南蕉园化肥使用、农田氮磷累积及水体污染状况31
2.5.1海南蕉园化肥使用状况31
2.5.2香蕉种植区的水体污染状况35
参考文献36
第3章典型区域主要作物体系氮磷平衡及盈余指标45
3.1农业系统不同尺度养分收支平衡及盈余指标45
3.1.1不同尺度农业系统养分收支平衡45
3.1.2我国主要作物体系的氮磷盈余评价指标47
3.2华北平原农田氮磷平衡及盈余指标49
3.2.1小麦-玉米轮作体系49
3.2.2蔬菜种植体系56
3.3长江中下游农田氮磷平衡及盈余指标59
3.3.1稻-麦轮作体系59
3.3.2蔬菜种植体系61
3.4华南地区农田氮磷平衡及盈余指标64
3.4.1双季稻种植体系64
3.4.2蔬菜种植体系67
3.5北方马铃薯种植体系氮磷平衡及盈余指标72
3.5.1氮素平衡与盈余状况72
3.5.2磷素平衡与盈余状况78
3.5.3氮磷盈余指标80
3.6海南蕉园氮磷平衡及盈余指标82
3.6.1氮素平衡与盈余状况82
3.6.2磷素平衡与盈余状况84
3.6.3氮磷盈余指标85
3.7我国典型区域氮磷平衡和盈余的对比分析85
3.7.1典型区域大田作物氮素平衡与盈余85
3.7.2典型区域大田作物磷素平衡与盈余87
3.7.3典型区域蔬菜种植体系氮素平衡与盈余89
3.7.4典型区域蔬菜种植体系磷素平衡与盈余91
参考文献92
第4章农田化肥科学减量与结构调控技术99
4.1我国化肥减量与结构调控背景99
4.1.1农业种植结构与施肥结构现状99
4.1.2化肥减量的必要性与可行性102
4.2农田化肥合理减量额度103
4.2.1合理施肥量的确定103
4.2.2不同种植体系的合理减量额度104
4.3农田化肥减量增效的种植结构与模式109
4.3.1华北设施菜地种植模式优化109
4.3.2长江中下游稻田减量增效的种植模式优化113
4.3.3华南稻田高效低污染种植模式115
4.4农田化肥减量增效的施肥结构优化116
4.4.1华北小麦-玉米系统施肥结构优化117
4.4.2南方稻田化肥减量增效模式优化126
4.4.3其他农田施肥结构优化技术139
参考文献147
第5章化肥损失过程控制及高效阻断技术154
5.1引言154
5.1.1农田化肥的使用、损失与环境排放154
5.1.2农田化肥面源污染的阻控155
5.2农田化肥径流损失与阻控拦截技术155
5.2.1农田化肥氮磷径流损失特征155
5.2.2农田氮磷径流的流失阻控与养分拦截技术159
5.3农田化肥淋溶损失与减排技术177
5.3.1农田化肥氮磷淋溶损失特征177
5.3.2农田氮磷淋溶阻控技术180
5.4农田化肥氮素气态损失与减排技术185
5.4.1农田化肥氮素气态损失途径与特征185
5.4.2稻田氨挥发减排技术187
5.4.3集约化菜地气态氮损失减排技术192
5.5小流域农田化肥面源污染阻控技术体系193
5.5.1小流域农田氮磷流失时空分布特征194
5.5.2小流域农田氮磷流失阻控技术体系196
参考文献198
第6章环境养分农田回用与化肥替代技术206
6.1引言206
6.2环境中的养分资源现状调查及农田回用潜力评估206
6.2.1生活污水及工程尾水206
6.2.2养殖肥水210
6.2.3沼液212
6.3环境源养分农田回用与化肥替代技术215
6.3.1农村生活污水及工程尾水的农田安全利用技术215
6.3.2农村生活污水及工程尾水的水生植物富集-肥料化还田技术216
6.3.3养殖肥水农田安全利用技术217
6.3.4沼液的农田直接安全利用技术218
6.3.5沼液浓缩利用技术220
6.4典型应用案例分析224
6.4.1农村生活污水及工程尾水中氮磷的农田回用案例分析224
6.4.2养殖肥水的小麦-玉米农田利用案例分析232
6.4.3沼液的种养耦合循环利用模式及案例238
参考文献246
第7章农业面源污染治理的新材料、新产品与新装备250
7.1新材料的应用250
7.1.1生物炭250
7.1.2硝化抑制剂268
7.2农业面源污染防控的新环境材料研制278
7.2.1水体中净化氨氮的环境材料279
7.2.2水体中净化硝氮的环境材料285
7.2.3除磷环境材料287
7.3农业面源污染防控中的新装备研发与应用291
7.3.1沼液浓缩装备291
7.3.2蔬菜根际土壤水肥智能管控技术与装备294
7.3.3水稻插秧侧深施肥一体化机械302
7.3.4小麦播种-正位深施肥一体化机械304
参考文献305
第8章典型区域主要作物体系氮磷污染控制方案308
8.1基于高产和环境容量的区域氮肥总量控制方案308
8.1.1总量控制的原则308
8.1.2主要大田作物基于高产和环境容量的区域氮肥总量定额309
8.1.3总量控制的关键311
8.2华北平原农田化肥氮磷污染控制方案312
8.2.1小麦-玉米轮作体系312
8.2.2蔬菜种植体系315
8.3长江中下游地区农田化肥氮磷污染控制方案317
8.3.1稻-麦轮作体系317
8.3.2蔬菜种植体系321
8.4华南地区农田化肥氮磷污染控制方案323
8.4.1双季稻种植体系323
8.4.2蔬菜种植体系325
8.5北方马铃薯农田化肥氮磷污染控制方案327
8.5.1控制原则和目标327
8.5.2控制方案327
8.5.3配套保障措施330
8.6海南蕉园化肥氮磷污染控制方案331
8.6.1控制目标与策略331
8.6.2控制方案332
8.6.3配套保障措施334
参考文献335
第9章化肥面源污染治理技术集成示范与模式创新338
9.1化肥面源污染治理技术推广模式338
9.1.1主要技术推广模式338
9.1.2分散农户技术示范和推广模式339
9.1.3新型经营主体技术示范和推广模式340
9.2华北平原小麦-玉米农田化肥面源污染治理技术集成与示范推广341
9.2.1华北平原小麦-玉米农田化肥面源污染现状与治理策略341
9.2.2华北平原小麦-玉米农田化肥面源污染治理关键技术341
9.2.3技术示范推广效果——典型案例分析342
9.3长江中下游稻-麦轮作农田化肥面源污染治理技术集成与示范推广344
9.3.1长江中下游稻-麦轮作农田化肥面源污染现状与治理策略344
9.3.2长江中下游稻-麦轮作农田化肥面源污染控制关键技术345
9.3.3长江中下游稻-麦轮作区化肥面源污染控制技术集成与示范推广349
9.3.4技术示范推广效果——典型案例分析351
9.4华南多熟制稻田化肥面源污染治理技术集成与示范推广360
9.4.1华南多熟制稻田化肥面源污染现状和治理策略360
9.4.2华南多熟制稻田化肥面源污染治理关键技术362
9.4.3稻田节水控污技术集成368
9.4.4稻田节水控污技术的示范推广——典型案例分析370
9.5华南蕉园化肥面源污染治理技术集成与示范推广373
9.5.1华南蕉园化肥面源污染现状与治理策略373
9.5.2华南蕉园化肥面源污染治理关键技术374
9.5.3示范推广典型案例376
9.6内蒙古马铃薯农田化肥面源污染治理技术集成与示范推广377
9.6.1内蒙古马铃薯农田化肥面源污染现状与治理策略377
9.6.2内蒙古马铃薯农田化肥面源污染治理关键技术378
9.6.3典型案例381参考文献383第10章农田面源污染研究发展趋势388
10.1面临的形势与挑战388
10.2农田面源污染治理的发展趋势389
10.3未来研究工作重点392
参考文献394
彩图397
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