邢紅菲
隨著化肥施用技術與化肥工業技術的提高,化肥數量、品種、品質有了很大的改善,農業生產中的肥料總投入量日益增大,作物產量也得到相應提高。與此相適應,化肥工業也逐步向高濃復混化、利用高效化、釋放可控化、殘留安全化和元素全息化方向發展,以提高化肥的應用效率和土地的綜合效益,同時對施肥技術也提出了更高的要求。
1.高濃復混化肥
復混肥料是指氮、磷、鉀三種養分中,至少有兩種養分標明量的用化學方法或摻混方法制成的肥料。按其總養分含量可分為高濃度(≥40%)、中濃度(≥30%)、低濃度(≥25%)。高濃度復混肥料是指養分含量≥40%的復混肥料,它是化肥發展的必然趨勢。
我國把復合肥作為復混肥料中的一種,在美國復合肥料與摻混肥料是同義詞,在歐洲一些國家兩者含義不同。復合肥料在其生產過程中發生顯著的化學反應,如磷酸銨類肥料、硝酸磷肥、硝酸鉀和磷酸鉀等,而摻混肥料在生產過程中只是簡單的機械混合。
1.1高濃度復混肥優點
1.1.1養分含量高,營養元素多 復混肥料的養分含量一般比較高,總養分含量在40%以上,營養元素種類較多,一次施用復混肥料,至少同時可供應作物兩種以上的主要營養元素。副成分也相應較少,例如磷酸銨不含任何無用的副成分,其陰、陽離子均為作物吸收的主要營養元素,由于副成分少,對土壤不利影響較小。
1.1.2結構均勻 高濃度復混肥料養分分布比較均勻,在造成顆粒后與粉狀或結晶狀的單元肥料相比,結構緊密,養分釋放均勻,肥效穩而長。
1.1.3物理性狀好 復混肥料一般多制成顆粒,吸濕性小,不易結塊,便于貯存和施用,特別便于機械化施肥。
1.1.4節省貯運費用和包裝材料 由于復混肥料中副成分少,有效成分含量一般比單元肥料高,所以能節省包裝及貯存運輸費用。例如:每貯運1噸磷酸銨,約等于貯運過磷酸鈣及硫酸銨共4噸。
1.2高濃度復混肥缺點
1.2.1養分含量比例固定難以滿足不同需求 養分的比例固定,而不同土壤、不同作物所需的營養元素種類、數量和比例是多樣的,難以滿足各類土壤和各種作物的需要。近年來各地測土配方施肥技術得到廣泛應用,各地土肥部門大量的土壤調查測試,根據不同土壤養分狀況、作物需肥特點和自然環境條件,制訂了系列配方施肥方案,通過復混肥料與單質肥配合、作物需肥特點與施用時間配合、作物目標產量與最佳施肥量配合,進行科學配方施肥,在這方面進行了卓有成效的工作,并取得了良好的效果。
1.2.2高濃度復混肥作為基肥施入將造成肥料浪費高濃度復混肥料作為基肥施用,由于前期被吸收利用的較少,容易隨水分流失,而在作物的營養生長和生殖生長的旺盛時期,大量需要肥料時可能會出現供肥不足,不僅使作物減產減收,而且產生資源浪費和環境污染。
1.2.3容易導致土壤生態環境惡化 由于高濃度復混肥料純度較高,中量和微量元素很難摻入,如果不能配合施用有機肥和中微量元素肥料,勢必會導致土壤生態環境的惡化,出現各種各樣的作物缺素癥和生理性病害,使肥料報酬率大幅度降低,直接影響到產量、品質和成本。目前緩釋、控釋等新型肥料的應用對這一不足有一定程度改善,但還有待進一步改進。
1.2.4降低肥料報酬率 根據當前農村施肥現狀,氮肥、磷肥等大量元素肥料的施用量已不是主要問題,問題的關鍵是如何減輕元素之間的相互拮抗,提高肥料的利用率,這時,高濃度肥料的不足就會明顯地表現出來,從而降低肥料報酬率,提高農業成本。
2.可控緩釋肥料施用技術
由于可控緩釋肥料相對于普通速效肥料價格較高,只有用于適合的作物和地區,才能拉開與速效肥料肥效的差距,發揮其優勢,達到所期望的經濟效益和社會效益。
2.1優先用于濕熱地區或生長期長的作物 可控緩釋肥料最好用于濕熱地區、生長期長的作物、肥水流失較嚴重地區。在降雨量大的地區速效肥料易隨水流失。在炎熱地區,肥料養分的轉化較快,不易保持在土壤中,在這些地區使用控緩釋肥料,會有較好的效果。
2.2不同的土壤和作物應選用不同釋放時間和配比的肥料 由于控釋肥料前期養分釋放較慢,在作物的苗期,單獨施用控釋肥料可能會出現苗期缺肥的現象,所以,一般在使用控緩釋肥料時,要與速效肥料配合施用。要根據不同的土壤質地和溫度選用不同的速效和控釋肥料的配比。例如:砂性土壤在溫度較高時,施用控釋肥料比例增加,粘性土壤和較低溫度時施用控釋肥料比例降低;水稻施肥由于養分吸收集中在生育前期,應施用釋放期較短的肥料;玉米施肥,由于生長后期也需大量養分,應使用釋放期較長的肥料。
2.3根據肥料特性,采用不同耕作和施肥方式 一些作物為了避免肥料燒苗,傳統方法在施用時肥料與種子相隔一定距離,此種施肥方式降低了肥料利用率,由于控釋肥料釋放緩慢,避免了燒苗現象,可進行肥料與種子的接觸施肥,提高肥料利用率。
3.化肥高效施用技術
高效利用是國際公認的21世紀肥料發展方向之一。研究證明,在我國化肥的當季利用率氮肥為30%~35%,磷肥為10%~25%,鉀肥為35%~50%,低于發達國家15到20個百分點,施入土壤中的養分大部分被流失、揮發和固定。隨著肥料投入量的增加,肥料利用率則出現逐年遞減趨勢,施用越多損失也隨之遞增。以氮肥為例,我國在20世紀60年代利用率約為60%,70~80年代為50%~40%,到90年代則下降到35%~32%,直接造成資源的巨大浪費。
化肥利用率受肥料特性、土壤特性、施肥量、作物品種、土壤持水量等因素的影響,只有肥料養分得到充分利用,才能降低成本,增加收益。要提高化肥利用率必須從提高施肥技術和改進肥料生產工藝兩方面入手。
3.1提高施肥技術
3.1.1測土配方施肥 測土配方施肥是以土壤測試和肥料田間試驗為基礎,根據作物需肥規律、土壤供肥性能和肥料效應,在合理施用有機肥的基礎上,提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用數量、施肥時期和施用方法。測土配方施肥技術的核心是調節和解決作物需肥與土壤供肥之間的平衡,有針對性地補充作物所需的營養元素,作物缺什么元素就補充什么元素,需要多少補多少,實現各種養分平衡供應,滿足作物的需要,以達到提高肥料利用率、減少用量、提高作物產量、改善農產品品質和節本增收的目的。測土配方施肥的實施能減少肥料投入5%~10%,提高肥料利用率3%~5%,提高作物產量8%~10%,能有效防止盲目過量施肥造成的資源浪費和環境污染以及施肥不足或不平衡而影響作物產量。
3.1.2化肥深施 據測試,碳酸氫銨表施5天氮素損失13.8%,深施7cm,5天損失0.88%,碳酸氫銨、尿素深施地表以下6~10cm的土層中比表面撒施氮肥當季利用率分別由27%和37%提高到58%和50%,分別相對提高115%和35%。由此可見,化肥深施可提高肥效利用率。
氮、磷、鉀肥均宜深施。氮肥旱田深施可以防止氨的揮發,并減少雨水淋溶和地表徑流的影響,水田里能防止反硝化作用導致氨氣的逸失。磷肥、鉀肥深施有助于作物根系吸收。化肥深施的方法很多,如耕前撒肥翻耕入土作基肥,播種、移栽或生長期進行開溝條施、穴施等。
由于作物根系都有趨肥性,化肥深施可使根系向下扎,擴大根系生長量,增強作物吸收養分、水分的能力,能顯著提高作物抗倒伏、抗旱能力,從而提高作物產量。
化肥采用條施、穴施的方式深施,有利于肥料的集中施用,肥料與土壤接觸面小,營養元素被固定的程度較低,有效時間比撒施的長,有利于提高化肥利用率。
3.1.3重視有機肥施用施用有機肥最重要的一點就是增加了土壤的有機物質。有機質的含量雖然只占耕層土壤總量的百分之零點幾至百分之幾,但它是土壤的核心成分,是土壤肥力的主要物質基礎。有機肥對土壤的結構、養分、能量、酶、水分、通氣和微生物活性等有十分重要的影響。
有機肥含有植物需要的大量營養成分,含有N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、B、Mn等多種礦質元素,可全面持久地供給作物營養,有很長的后效。由于有機肥中各種營養元素比較完全,而且這些物質完全是無毒、無害、無污染的自然物質,這就為生產高產、優質、無污染的綠色食品提供了必須條件。有機肥含有多種糖類,有機物在降解中釋放大量能量,為土壤微生物的生長、發育、繁殖活動提供能源。人們常認為有機肥種植的作物品質較好,是由于有機肥能為植物提供全面均衡的營養成分,為作物正常生長提供了必要條件。如果缺乏有機肥,偏重施用化肥,會降低了農作物的抗逆能力,包括抗病蟲、抗倒伏、抗寒、抗旱等,致使減產和產品品質降低。同時惡化了土壤的物理、化學及生物學性狀,破壞了土壤中營養元素的正常比例,導致土壤肥力下降。
但是單一使用有機肥也存在養分含量低,不易分解,不能及時滿足作物高產要求的問題,應與適量化肥配合施用。常見的有機肥資源有:農家肥、農作物秸稈、綠肥、沼氣發酵肥和商品有機肥等。
3.2積極開發肥料新產品 化肥生產企業應積極開發包膜型緩控釋肥、抑制劑型緩控釋肥、增效劑型緩控釋肥、氨基酸螯合肥等新技術的化肥新品種,以滿足長效、高效、低耗、無污染的要求。
化肥工業為了適應農業生產的要求,已從單質肥料生產為主逐漸轉向復混肥料為主,實現有機無機相結合、大量元素與中微量元素相結合,甚至與生長劑和農藥相結合,今后多元素、全養分的肥料必將成為發展的熱點。