從農業發展過程就可以看出,施肥,特別是化肥,是最快且最有效的增產手段。據不完全統計,從20世紀70年代至21世紀初期的一段時間,全球化肥的使用量從0.31億t增長至1.39億t,同階段的糧食總產量從8.79億t增加至21.08億t,單位面積化肥用量也在持續增加。從聯合國糧農組織收集到的數據中可以發現,發展中國家通過施肥可以提高糧食作物單產51.4%。面對這樣一種形勢,我國農業需要不停地發展,才能夠滿足不斷增長的人口與國民經濟持續發展的需要。但是農業的發展必須有充足的化肥供給,農業增產就需要增加化肥使用量。
農業污染已經成為全球范圍內水體環境質量的重要污染源,同時也是引起水體環境質量退化的重要因素。作為化肥生產與消費的大國,我國農業流域中的養分負荷已經成為面源污染的主要來源。在農業非點源污染負荷中,水稻田田面徑流流失的氮磷化肥量占據著較大的比重,繼而引發水質量惡化、水源緊缺以及生態環境破壞等相關問題,影響國民經濟健康持續的發展。現就長期不同施肥處理對直播稻田生態系統中的氮磷影響進行簡單分析。
1 長期不同施肥處理對稻田田面水中氮磷濃度的影響
稻田徑流中的氮磷元素是污染水體非點源氮磷的重要污染源,同時也是農業氮磷面源污染的主要物質。當前,已經有不少地方將控制農業非點源污染作為水體質量管理的重要部分。概括來說,稻田徑流污染指水土流失或者是灌溉將稻田中的化肥、農藥以及其他具有污染性的物質沖入到湖泊與河流中,引發水體污染的情況[1]。在水體污染越來越嚴重的情況下,農業非點源污染是一項非常重要的因素。我國是化肥生產與消費量較大的國家,農業流域中的養分負荷是引起面源污染的重要來源。首先,對直播稻田水中TN的影響。通過研究可以發現,不同施肥處理實際上對田地面水中TN濃度的影響比較明顯。通常情況下,TN的濃度在0.63~7.78 mg/L之間,最高濃度與最低濃度相差比例較為明顯。通過實驗研究就可以發現,施肥會增加稻田面中TN的濃度,且濃度的大小與施肥量和施肥時間具有一定的聯系。因此,可以說,減少肥料的使用量,可以有效降低田地面水中TN的濃度。其次,對田地面水中TP與DRP的影響。不同施肥處理對TP濃度的影響是不同的。研究表明,隨著時間的延長,水中的TP濃度會逐漸降低。TP濃度降低可能是水稻吸收、土壤吸附或者是水稻生長的旺盛期土壤對磷的吸收在逐漸增加,從而增加水中磷的吸附,降低水中磷的濃度。而DRP的影響,實際上與TP相類似。磷對水藻生長具有一定的影響,同時也是引起水體富營養化的關鍵性因素。基于此,可以將DRP作為間接反映TP水平的監測指標,這樣就可以有效判斷磷肥的利用率與流失情況。
2 長期不同施肥處理對土壤中氮磷含量的影響
在農業逐步發展的過程中,氮磷肥料的使用量在持續上升。在植物生長的過程中,肥料可以提供必需的營養元素,對提高農作物產量具有重要的意義。但是施肥過量或不當將容易引起環境污染問題。在農業生長期間,氮肥是需求量最大的化肥品種。如果過量使用,將降低肥料的利用率,同時還有可能對環境產生潛在性的污染。首先,對不同剖面深度土壤中TN含量的影響。在分析這一因素的時候發現,不同的施肥處理對土壤中TN含量,會隨著土壤深度的增加逐漸降低。有研究表明,在處理TN含量在0~20 cm與80~100 cm之間時,不同深度剖面的土壤并不存在明顯的差異性,但是在40~60 cm的土壤中有著明顯的差異。在展開對比試驗的時候發現,除去TN外,土壤中的各項指標均出現不同程度的下降,也就是說土壤中的有機質與TN減少最多的均是CG。可見,單獨施肥和不施肥會促進土壤有機質的消耗,即有機肥的施入會增加土壤中有機質的含量[2]。其次,對不同剖面深度土壤中NH4+-N含量的影響。在展開對比試驗時發現,處理剖面深度為0~60 cm時,NH4+-N含量較高,下層含量相對較低,也就是說NH4+-N含量會隨著土壤分層從高到低分布,但是土壤深度剖面在60 cm以下的時候NH4+-N含量并不會出現明顯的變化,也沒有規律性。這種研究分析與土壤有機質和膠體顆粒對NH4+-N的吸附性具有一定的聯系。最后,對不同剖面深度土壤中NO3--N含量的影響進行分析,沒有發現NO3--N含量變化表現出一定的規律性,但是淺層的剖面土壤NO3--N含量明顯高于深層的剖面土壤含量。
3 長期不同施肥處理對直播晚稻產量的影響
在水稻產量逐漸上升的情況下,化肥的使用量也在持續性增加,特別是氮肥的使用量。越來越多的農戶將氮量的使用與產量等同,從而導致在施肥量上表現出明顯的盲目性。據統計,我國氮肥的使用量占據全球氮肥使用量的30%,可以說是世界氮肥消耗量最大的國家。氮肥是一種非常重要的營養元素,對水稻生長、產量與稻谷品質具有重要的影響。就我國氮肥使用情況來看,使用量明顯超標,而施肥過量必然會引起污染性問題。通過對比研究可以發現,不
同的施肥處理水稻產量有逐漸下降的趨勢。通過實踐同樣可以發現,相同年份在氮量使用量上存在著一定的差異。在研究分析的時候,采取完全隨機的方式來分析單因素影響。結果表明,在不同的6個年份中,不同施肥處理間水稻產量存在著明顯的差異,也就是說,在試驗研究的幾年間,水稻的產量只有減氮量25%與有機肥存在著明顯的差異。氮肥的使用量不應當僅僅依賴于氮素,也就是說氮素并不能滿足水稻高產的需要。在種植水稻的時候,根據常規的氮肥使用量或者是配合有機肥來使用,并不會對水稻的產量產生明顯的影響[3]。可見,氮肥過量使用,可以有效減少氮肥的使用。有研究人員指出,緩釋尿素肥效期限較長,在水稻田中具有良好保水性,可以為水稻全生育期正常生長提供需要的氮肥量。因此,在水稻田種植的時候,需要根據土壤肥力狀況可以適當地增加緩釋尿素用量[4]。
4 結語
總而言之,研究分析長期不同施肥處理對直播稻田氮磷含量影響,對農作物實際生產具有較強的指導性意義。即便研究分析存在一定的局限性,但是在農業生產的過程中,也需要根據土壤的實際情況,科學合理施用肥料,實現化肥的有效使用。
5 參考文獻
[1] 鄧美華,尹斌,張紹林,等.不同施氮量和施肥方式對稻田氨揮發損失的影響[J].土壤,2012,38(3):263-269.
[2] 褚清河,潘根興,李健英,等.不同施氮量下北方稻田一次與分次施氮對水稻產量的影響[J].土壤通報,2013,39(1):82-86.
[3] 陳國軍,曹林奎,陸貽通,等.稻田氮素流失規律測坑研究[J].上海交通大學學報(農業科學版),2013,21(4):320-324.
[4] 張奇春,王光火,方斌.不同施肥處理對水稻養分吸收和稻田土壤微生物生態特性的影響[J].土壤學報 ,2005(1):116-121.