李冬嫻,邱林波,文嘉瑜,陳銳明,徐培智,盧鈺升,古幸福
(1.惠州市惠陽區農業技術推廣中心,廣東 惠州 516211;2.農業農村部南方植物營養與肥料重點實驗室/廣東省養分資源循環利用與耕地保育重點實驗室/廣東省農業科學院農業資源與環境研究所,廣東 廣州 510640)
農業可持續發展是我國的基本國策,實施鄉村振興是我國的戰略目標,如何在實現農業增效和農民增收的同時,確保農業生態平衡和農村環境優美[1],綜合提高資源利用率是基礎[2]。化肥是農作物的“糧食”,在促進農業生產發展中起著不可替代的作用[3]。長期以來,在保障農作物持續高產的同時,出現了化肥過量施用、盲目施用等現象,肥料利用率低[4],農業面源污染日趨嚴重[5],嚴重制約了農業和農村的可持續發展。為此,農業部印發了《到2020年化肥農藥使用量零增長行動方案》,制定了《開展果菜茶有機肥替代化肥行動方案》,作為開展化肥減量施用工作的指導性文件。
我國人多地廣,不同區域種植體系存在差異,因此根據不同作物的養分需求,資源特點和工作基礎,因地制宜地提出化肥減量增效調控途徑是關鍵[6-8]。
惠州市惠陽區是廣東省重要的供應港澳及珠三角地區優質農產品基地,也是惠州市的重要菜籃子基地。近年來,惠陽區農技部門緊緊圍繞“穩產增收調結構,體制增效轉方式”的工作主線,充分整合資源,積極采取措施,深入開展化肥使用量零增長行動[9-11],有序推進國家測土配方施肥、有機質提升、農田節水灌溉、灌溉施肥等技術模式,不斷探索適合惠陽區實際的化肥減量增效技術新模式[12-14],逐漸達到了化肥使用量減少、耕地質量水平提升、農業生產能力提高的目標,實現了糧食供給有效保障,綠色農業加快發展,鄉村振興穩步推進。目前惠陽區化肥減量技術實施面積超過1.267萬hm2,覆蓋了全區主要農業生產區及主要農作物,成效顯著。
惠陽區是2008年國家級測土配方施肥補貼項目示范區,始終圍繞“測土、配方、配肥、供肥、施肥指導”等5個環節,精心組織,狠抓落實,深入推廣測土配方施肥技術[15]。堅持取土化驗分析與田間肥效試驗相結合,不斷完善主要農作物,特別是蔬菜等經濟作物的優化施肥方案,并建立連片示范區進行觀摩培訓,進行大面積示范推廣。2014年以來,積極依托新型農業經營主體和社會化服務,因地制宜探索示范按方配肥供肥,配方肥連鎖供應,指導農民按方施肥,并不斷創新推廣模式,注重實施個性化服務,4年來為廣大農業龍頭企業、專業合作社和種植大戶提供個性化服務數量400多次。另外,建立并更新測土配方施肥專家咨詢系統并充分利用現代信息技術加速推廣,農戶購肥前可通過查看測土配方施肥專家系統(觸摸屏或手機App)查閱本片區配方肥技術指導意見進行參考,極大地方便了農戶選肥、配肥和施肥,目前觸摸屏已覆蓋了主要農業大鎮所有配方肥經銷網點,許多種植專業戶都安裝了農技寶、施肥博士等實用軟件。
土壤有機質是土壤肥力的基礎,推廣土壤有機質提升技術,是保護耕地質量、培肥地力,提升農業綜合生產能力的重要手段,技術措施包括秸稈還田和施用土壤調理劑等。秸稈還田技術是顯著提升土壤有機質、充分利用資源、降低農產品生產成本的最佳技術措施之一[16-17]。惠陽區種植模式復雜,作物品種繁多,目前主要在水稻、蔬菜和甜玉米等作物推廣應用。一般是春、夏季播種前施用土壤調理劑改良土壤結構,早稻秸稈、春收玉米根莖、蔬菜殘余物等廢棄物腐熟還田。2014年以來,以項目為依托,連續3年在全區推廣實施土壤有機質提升技術,鼓勵和引導農民施用土壤調理劑和秸稈腐熟劑,累計實施面積超6 667 hm2,惠及5個鎮54個村、合作社的5 000多戶農戶,免費派發秸稈腐熟劑216 t和土壤調理劑 2 400 t。
惠陽區甜玉米、蔬菜種植面積約8 400 hm2,約占全區耕地面積的60%,對水資源的需求量較大。為緩解日益短缺水資源的矛盾,提高水肥利用率,降低生產成本,只有大力推廣灌溉施肥技術,才能實現農業穩定增效和農民持續增收。近年來,通過項目扶持、政府補貼、企業出資、專家指導相結合,因地因時因作物制宜推廣灌溉施肥技術[18],常用的包括中心支軸式噴灌、平移式噴灌、噴灌、微噴灌、滴灌等。目前灌溉施肥技術發展快速,設施基地超過3 333 hm2,約占全區耕地面積的24%,其中連片6.67 hm2以上的蔬菜噴灌設施基地約2 000 hm2,可移動式的滴灌設施基地約1 333 hm2。
高度集約化的蔬菜生產普遍存在有機肥施用量不足,盲目過量施用化肥等問題,特別是偏施氮肥現象嚴重,土壤酸化、結塊等情況嚴重,蔬菜品質下降。為提升產量和品質,需要充分利用有機肥做基肥,減少化肥的施用量[19]。近年來,惠陽區積極探索有機養分資源利用的有效模式,創造條件補貼給有條件的大型菜場、企業發放腐熟劑等物資,并通過加強與省級農業科研院所的合作,引進技術,鼓勵、指導其自行堆漚農家肥,大大減少化肥使用量。同時,主動爭取上級農業部門的支持,引進新型高效的生物液體肥、生物有機肥,補貼發放給有代表性的企業、合作社、種植大戶使用。通過新型經營主體的示范推廣,促進商品有機肥的大量使用。近年來全區共補貼發放生物有機肥超過3 000 t,惠及農戶超4 000戶。
隨著化肥減量技術的大面積示范推廣,農戶參與實施的積極性不斷高漲,農戶的施肥觀念明顯轉變。測土配方施肥技術已覆蓋了全區主要農作物,覆蓋了全區重點農業鎮的所有農村。蔬菜、淮山、荔枝等主要經濟作物重視有機肥的施用,有條件的企業都建設了水肥一體化基地。另外,對于秸稈還田、冬種紫云英、緩控釋肥、機械化施肥等技術都逐漸被廣大農戶接受并廣泛使用。
一是土壤有機質含量有所提高。在水稻田上應用秸稈腐熟還田技術,水稻回青快,分蘗快而壯。通過對部分項目實施區進行連續定點監測(n=5),土壤有機質逐年遞增上升,3年間上升幅度為0.1~0.9 g/kg(表1)。二是土壤結構有所改良。通過使用土壤調理劑、有機肥料、生物肥料等,土壤中有機質、有效磷和速效鉀等含量均有不能程度地上升,土壤板結和酸化等情況有所改善。三是農戶對有機肥使用的熱情逐漸提高。目前農業生產企業、專業合作社及大型菜場,種植蔬菜、淮山等經濟作物增施有機肥,特別是種植荔枝龍眼、青棗、百香果等近年來更是大量施用生物有機肥。另外,政府通過補貼的方式給廣大農戶發放生物有機肥,全區有機肥施用得到廣泛使用。
據統計,2107年全區化肥實用量26 435 t,折純量9 033 t,其中復合肥9 883 t,折純量1 521.6 t。與2013年相比,化肥施用量減少1 106 t,折純量減少468 t,減少4.0%。以水稻和淮山為例,根據定點農戶的調查結果(水稻n= 22,淮山n=15)。在水稻中,2017年平均每667 m2施用化肥(純量)22.60 kg,與2013年相比,平均每667 m2減少施用化肥(純量)4.42 kg,減少16.4%;在淮山中,2017年平均每667 m2施用化肥(純量)72.63 kg,與2013年相比,平均每667 m2減少施用化肥(純量)22.57 kg,減少23.7%。具體情況見表2、表3。

表1 惠陽區固定監測點實施前后肥力情況

表2 惠陽區2013—2017年晚稻肥料使用情況統計(n=22)
隨著技術的不斷示范推廣,惠陽區種植面積逐年擴大,主要作物單產也逐年增加,節本增效顯著,特別是低毒農藥及生物農藥使用量大增。如在水稻上,2013年時主要大量使用敵敵畏、殺蟲雙、稻豐散等農藥,這些農藥毒性大、成本較低;2014年參加世行貸款農業面源污染治理項目后,逐漸開始使用項目推薦的高效低毒低殘留農藥及生物農藥,包括苯甲·丙環唑、氯蟲·噻蟲嗪、氯蟲苯甲酰胺、唏啶·吡蚜酮、己唑·稻瘟靈等,農藥使用量大幅減少,但使用成本有所增加,通過項目補貼35%后,總體成本比2013年的略有減少,因此越來越多的農戶開展使用生物低毒農藥。2014年以來,種植水稻的化肥用量平均每667 m2減少23.1 kg,每667 m2投入成本從269.6元降低至144.5元;種植淮山的化肥用量平均每667 m2減少32.4 kg,每667 m2投入成本從865.9元降低至616.3元。全區累計推廣面積7 780 hm2,惠及農戶4 243戶。其中,水稻平均每667 m2每造節本增效175.6元,淮山平均每667 m2每造節本增效303.6元,具體情況見表4、表5。

表3 惠陽區2013—2017年淮山肥料使用情況統計(n=15)
2015年中央1號文件對“加強農業生態治理”作出專門部署,強調要加強農業面源污染治理,農業部出臺了《農業部關于打好農業面源污染防治攻堅戰的實施意見》,確保到2020年實現“一控兩減三基本”的目標,其中之“兩減”,是指把化肥、農藥減量使用,到2020年化肥農藥的施用量實現零增長。解決化肥的問題,主要是要防止或者減少過度施肥和盲目施肥,通過測土配方施肥等優化施肥技術措施提高用肥的精準性,提高利用率。

表4 惠陽區2013—2017年水稻化肥減量增效情況統計

表5 惠陽區2013—2017年淮山化肥減量增效情況統計
惠陽區自大面積實施化肥減量增效技術以來,化肥減量增效技術推廣工作取得了一定成效。連續定點監測表明,通過大力推廣測土配方施肥技術、土壤有機質提升技術、灌溉施肥技術、有機肥替代化肥技術,土壤有機質含量上升了0.1~0.9 g/kg,土壤養分有不同程度的提升,土壤結構有所改良,土壤板結和酸化等現象有所改善,農戶對有機肥使用的熱情逐漸提高,初步實現了農業部提出的化肥零增長行動的部署,總體而言化肥施用量(純量)減少468 t,減少4.0%。但也存在一些農戶(尤其是部分專業菜場)過量、不合理施肥等情況。今后將通過化肥減量增效技術、施肥方式轉變、肥料新技術應用等舉措,以實際行動全面進一步落實化肥使用零增長行動。