田愛華
(河北省保定市定興縣農業局,定興 072650)

土壤是農作物的基礎,肥料是農作物的糧食。施肥是供植物生長所需要的礦物質營養的主要措施,是維持土壤地力的基本途徑,也是農作物優質高產的關鍵措施之一。以土壤供肥狀況為基礎,以作物營養特性、需肥規律為依據,結合產量水平,確定肥料的種類、配比、施肥量、施肥時期和施肥方法,進行合理施肥,是優質高產的基本要求。
2009~2012年定縣土肥站共采集土樣6 593個,土樣采集涉及全縣274個行政村,占全縣總村的100%,每個土樣的平均代表面積5.3~10hm2。對所有土樣全部進行了GPS定位,并完成了相應地塊的基本情況調查表和農戶施肥情況調查表各6500份。通過對定興縣農民施肥狀況進行充分的調查研究,發現主要存在以下幾個方面的問題。
在化肥施用上,觀念落后,長期受一些傳統施肥觀念的影響,一味追求化肥增產,盲目大量施肥,不但沒有增加作物產量,反而會影響作物的產量和品質,甚至造成化肥對環境的污染。
近些年,傳統的刨坑、施肥、培土、踩一腳或趟一犁的施肥做法不但沒被現代化施肥技術所代替,反而倒退到化學氮肥表施、撒施。調查中發現,有部分農戶不能根據土壤種類和性質合理施肥,尤其是追施肥料撒施地表現象比較嚴重。尿素的化學性質雖然穩定,但施到土壤中能在脲酶的作用下轉化為銨態氮,銨態氮非常易揮發,因此尿素也存在揮發損失比較大的問題。磷肥目前95%以上的戶是以基肥或者種肥施在土壤表層,磷在土壤中的移動性非常小,非常易被土壤固定,磷肥施在表層勢必增加了表層土壤對磷的固定,減少了磷肥利用率。有機肥的使用表現在腐熟不徹底就施用,經常發生燒苗現象;有些菜園往往由于施肥間隔時間太短而造成肥害。
近幾年施肥上存在的問題突出表現為 “三重三輕”:一是經濟作物施肥重,普通大田施肥輕;二是重復混肥,輕專用肥。隨著化肥工業的快速發展,復混肥異軍突起,雖然促進了土壤養分的變化,但由于許多復混肥雜而不專,導致不少農民對自己種作物需什么肥料、土壤缺什么養分,底數不清,依賴于復混肥,致使盲目施肥:三是重化肥施用,輕有機肥施用。
有機肥資源缺乏導致農民施有機肥少的主要原因,所以把有限的有機肥用于經濟作物,絕大部分大田長時間得不到有機肥的補給。另外,大部分人認為,化肥施用簡單、省事、見效快,而有機肥施用麻煩、臟、見效慢。因而施肥主要以化肥為主,有機肥施用量較少。
突出表現在經濟作物用量過大,如菜地和果園有機肥用量達11.25t/hm2,而糧田不足3t/hm2,甚至根本不使用有機肥。
不考慮經濟效益和作物產量及品質等因素,而是依據市場價格的高低來決定。當所種植作物價格看好時,便認為多施肥就能多增產,造成施肥過量,降低肥料利用率;當農產品價格低時,肥料投入量就不足,更不考慮針對不同作物合理施用氮、磷、鉀及微量量元素肥料。同時,存在著經濟作物施肥量大,造成土壤養分含量甚高,糧食作物施肥量低,土壤養分含量不足。
據有關資料表明,農作物增產許多因素中,肥料所起的作用一般占50%以上,最近10年,化肥用量增加了近1倍,而糧食產量增加不到10%,原因之一就是化肥利用率低。化肥利用率低、浪費嚴重,生產成本增加,單位肥料增產效果降低,造成增產不增收。目前肥料的當季利用率為氮肥30%~50%,磷肥10%~25%,鉀肥40%~50%。
肥料施入土壤后,經過一系列的物理、化學過程才能被植物根系吸收,因此,土壤的理化性質、耕性等對土壤肥力有顯著影響。長期偏施氮、少施有機肥和磷肥的習慣,造成了土壤養分極不平衡,總體供肥能力下降,氮肥養分大量流失,土壤殘留物增多,土壤酸化、退化、板結、通氣性差、容重增加、有毒、有害物質增多,保墑蓄水能力降低,結構破壞,土壤理化性質和生物學性質變差,綜合生產能力下降,影響農業可持續發展。
由于該縣重視氮、磷肥的施用,而忽視了鉀肥的施用,造成施肥養分結構不合理,導致了農作物營養供應失調,不能夠按照需求比例吸收養分,抗逆性減弱,直接或間接導致作物產生生理病害,加重作物細菌性和病毒性病害,影響了作物的產量和品質。根據試驗,增施氮肥,小麥葉片中酚的含量相應減少,抗病能力相應減弱,易遭病蟲的侵染。
氮肥對農產品品質的影響主要是可以提高作物特別是谷物籽粒的蛋白質含量。但氮素過多會影響作物品質,光照不足,干旱、氣溫過高,各種養分供應部平衡。氮素過量,降低產品中油脂、糖及淀粉含量,對水果和蔬菜的品質、口感都有影響。
磷肥對農產品品質的影響主要是可以增加部分谷物的粗蛋白含量,特別是人體必需的氨基酸。果樹上施用磷肥有利于品質改善,減少果汁含酸量,提高糖酸比,對提高果實著色指數和果品商品價值具有一定的作用。但高磷情況下作物多吸收磷,可與植物體內的鐵、鈣、鎂、鋅結合生成沉淀,導致這些元素的生理缺乏。
鉀肥對農產品品質的影響主要是可以提高作物蛋白質、碳水化合物的數量和質量,充分的鉀素供應還能提高作物的抗逆能力,從而提高農產品品質。施鉀能增加作物抗病能力,對水果、蔬菜中糖分、維生素C氨基酸等物質的含量和耐貯性、色澤等有正面作用。
有機肥料富含有機質,養分齊全、肥效長久,并可改善土壤理化性質,促進微生物活動,活化養分,為作物優良品質的形成創造良好的生長環境。有機肥與化肥配合施用,可通過改善植物營養和生長條件對其產品品質產生良好的影響。但不合理或長期使用未經無害化處理的畜禽糞肥、垃圾堆肥和污泥堆肥,可能導致土壤重金屬及由害蟲卵的污染,進而影響農產品品質,并進入食物鏈威脅人畜的健康。
世界化肥支出約占全部農業生產支出的50%。目前,我國肥料利用率只有30%~40%。過量使用肥料或單一施肥,均會導致局部地區嚴重的生態環境問題,其中含有重金屬、放射性元素的影響,也對水、氣、土壤性質產生一定影響,如地下水硝態氮含量超標、水體富營養化、氣候變暖、土壤重金屬污染以及肥力衰退等。
由于我國人多地少,各種資源相對貧乏,因而我國持續農業的主要內容是以盡量少的化肥、農藥投入,盡可能小的環境破壞來保障農產品產量及品質,即發展高產低耗、高效、優質、生態、安全的農業。目前最主要的工作是提高肥料利用率,降低農業生產成本,提高經濟效益,增加農民收入;培肥土壤,改善土壤理化性狀,培植農業潛在生產能力,提高農產品產量和品質;綜合利用有機肥資源,減少化肥流失,減輕水環境和大氣污染,提高農產品生產及質量安全性,實現農業可持續發展。
組織無公害農產品生產指定肥料篩選和認證工作,嚴格控制肥料質量;同時加強土壤監控,包括土壤肥力及重金屬污染指標;制定無公害施肥技術規程,健全完善無公害農產品質量標準體系,包括無公害農產品生產基地環境質量、生產過程、栽培措施、肥料、農藥等投入品質量和監測規程等,實現標準化管理;建立健全無公害農產品監測網絡。對無公害農產品的生產基本環境質量、生產過程、肥料、農藥等投入品進行監督檢驗測試,確保無公害產品的生產質量。對市場無公害產品進行質量監督管理,嚴重污染的農產品禁止或限制出售,保證人體健康。
調整養分比例結構,采取 “適氮、增磷、穩鉀、配微”的施肥技術,提高化肥利用率和農產品品質,減少肥料對農產品及環境的污染。大力實施 “沃土工程”,增加有機肥、無機肥配合施用,培肥土壤;根據不同地區養分狀況和不同作物需肥規律,以土壤地力定位監測點為依據,建立各種農作物優質化標準施肥體系,在有機肥的基礎上,合理確定無機肥中氮、磷、鉀及微量元素的科學配比,研究與推廣作物專用肥。
通過測土配方施肥,改變農民傳統施肥習慣,給農民輸入一些新的科學種田的知識,以便于改變原來的重氮、磷肥輕鉀肥的習慣,調整肥料養分的施用比例,增加微量元素肥料和有機肥肥料的施用。在試驗示范過程中,讓農民認知到要合理配比、科學施肥。肥料品種的選擇由原來的肥料如尿素、二全安逐步轉向高濃度、長效、多元復合肥、控釋緩釋的配方肥,增加有機肥和微量元素的使用。
發展節肥施肥和栽培技術是提高肥料利用率,減少硝酸鹽、亞硝酸鹽及重金屬污染的潛力所在。
改進化肥生產技術、研制與推廣高濃度、緩效、控釋肥料及肥料增效劑,減少施肥次數,減少肥料流失機會。如生產上施用硫包尿素 (SCU),使淋洗到60cm的土壤硝態氮減少了53%,涂層尿素、長效碳銨、包裹型復混等肥料在等養分條件下分別較普遍尿素或碳銨或普通復混肥具有提高肥效、減少施肥次數的作用,生產上值得大面積推廣。
配合使用脲酶及硝化抑制劑,延緩脲酶對尿素的水解,抑制硝化速度。減緩銨態氮向硝態氮轉化,從而可能減少氮素的反硝化損失和硝酸鹽的淋溶損失,還可以減少硝化過程中N2O的逸出和硝態氮的積累以及改善作物的品質。
推廣水肥綜合管理技術。基肥采用無水層混施,追肥采用銨態氮帶水深施,以減少氮的流失和逸出,有效防止農產品及環境污染。
提倡耕地土壤修復工程。對于施肥、灌溉造成的耕地土壤重金屬污染及pH值變化,可采取施用石灰、增施有機肥、生物降解肥、土壤調理劑等方法降低植物對重金屬元素的吸收積累,并防止過低pH值對作物生長的毒害作用;或用翻耕、客土和換土等方法或稀釋土壤中重金屬和其他有毒元素的污染。
定興縣200頭以上的奶牛養殖小區4個,肉牛存欄13.2萬頭,奶牛存欄8 000頭。羊存欄15.84萬只,生豬存欄25萬頭,家禽存欄21.5萬。其農副產品和食品加工廢棄物、有機垃圾等有機廢物棄物被視為寶貝資源,經微生物快速發酵技術使其資源化、無害化、商品化、產業化,科學合理使用,不僅減少對農產品及環境的污染,又可以增加土壤有機養分的投入,培肥耕地地力,改善農產品品質。