基于優(yōu)化施肥的昆明市東川區(qū)耕地質(zhì)量提升措施

李迪 孫紋 李來福 楊偉 羅元金 鄧昌軍 張常元

摘 要 昆明市東川區(qū)作為云南省的農(nóng)業(yè)大區(qū)，擁有豐富的土地資源和適宜的氣候條件。然而，隨著近年來城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的快速發(fā)展，東川區(qū)的耕地質(zhì)量面臨諸多挑戰(zhàn)。為提升東川區(qū)耕地質(zhì)量，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，分析了施肥優(yōu)化的必要性，從土壤檢測與分析、施肥方法的調(diào)整、生物有機肥的合理應用、施肥效果的監(jiān)測與調(diào)整4個方面闡述了優(yōu)化施肥的方法。東川區(qū)在落實優(yōu)化施肥的具體措施后，耕地質(zhì)量明顯提升。

關鍵詞 耕地質(zhì)量；優(yōu)化施肥；有機肥；土壤治理；云南省昆明市東川區(qū)

中圖分類號：S158 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.24.036

云南省昆明市東川區(qū)地處云貴高原北部邊緣，屬川滇經(jīng)向構造帶與華夏東北構造帶結合過渡部位。境內(nèi)地勢陡峻，山高谷深。以小江為界，東側為烏蒙山系，最高峰為牯牛寨，海拔4 017.3 m；西部為拱王山系，最高峰為雪嶺，海拔4 344.1 m。東川區(qū)屬高原山地季風氣候類型，受西風帶南支急流的干暖氣團和印度洋、太平洋暖濕氣流的季節(jié)性影響，以及地形條件的影響，形成干濕分明、雨熱垂直分帶明顯的氣候特征。東川區(qū)水資源豐富，水能資源理論蘊藏量大，已開發(fā)的水電資源和正在建設的水庫供水能力較高。此外，東川區(qū)具有豐富的礦產(chǎn)資源，主要包括銅、磷、鐵、黃金、鉛鋅、河沙、漢白玉、墨玉和石灰石等。在土壤資源方面，東川區(qū)的耕地土壤分為8個土類、14個亞類、24個土屬和39個土種。其中，紅壤是主要類型。東川區(qū)的耕地面積為3.27萬hm2。其中根據(jù)耕地類型以及土壤環(huán)境質(zhì)量類別的劃分，分為優(yōu)先保護類耕地、安全利用類耕地以及嚴格管控類耕地3種。

各類耕地面臨的肥力下降問題，主要由兩個方面原因造成。1）土壤污染。東川區(qū)具有豐富的礦產(chǎn)資源，銅礦地質(zhì)儲量居全國第二位，精礦含銅量為全國第三位。該地區(qū)歷史上有采礦活動，導致一些土壤重金屬含量超標。這些重金屬和其他污染物質(zhì)會影響土壤的生物活性、微生物群落和養(yǎng)分循環(huán)，從而降低土壤肥力。2）不合理的施肥管理也會導致耕地肥力下降。過量或不當使用化肥和農(nóng)藥會破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)平衡，導致土壤養(yǎng)分失衡和微生物活性降低，從而影響耕地的肥力。為提高東川區(qū)耕地質(zhì)量，為土壤治理、耕地改良提供參考與幫助，本文從優(yōu)化施肥角度探討了土壤改良措施。

1 施肥優(yōu)化的必要性

施肥優(yōu)化是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過科學合理地調(diào)整施肥方式和施肥量，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，同時減少對環(huán)境的負面影響。施肥優(yōu)化的必要性主要體現(xiàn)在以下3個方面。1）提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。合理施肥可以為農(nóng)作物提供充足的養(yǎng)分，滿足其生長發(fā)育的需要，從而提高產(chǎn)量和品質(zhì)。不同作物對養(yǎng)分的需求不同，需要根據(jù)具體作物的需求進行施肥，避免養(yǎng)分過剩或不足的情況。2）保護土壤質(zhì)量。過量施肥會導致養(yǎng)分的積累和滲漏，對土壤造成污染，破壞土壤結構和生物活性，降低土壤肥力。合理施肥可以避免這種情況的發(fā)生，保護土壤質(zhì)量，維持土壤的持久生產(chǎn)能力。3）減少環(huán)境污染。過量施肥會導致養(yǎng)分的流失和滲漏，進入地下水和水體，進而引發(fā)水體富營養(yǎng)化和藍藻水華等環(huán)境問題。合理施肥可以減少養(yǎng)分的流失，降低對水環(huán)境的污染風險。

2 優(yōu)化施肥的方法

2.1 土壤檢測與分析

優(yōu)化施肥方法的第一步是進行土壤檢測與分析，這是制訂施肥方案的基礎。土壤檢測能夠提供土壤養(yǎng)分含量、土壤類型和pH值等重要信息。通過土壤分析，了解土壤養(yǎng)分狀況，并制訂適合植物需求的施肥方案[2]。土壤檢測的第一步是采集土壤樣本。在不同地塊和不同深度采集多個樣品，以確保代表性。在采集時應避開肥料殘留、雜質(zhì)和根系污染的地方。采集好的土壤樣本需送往專業(yè)實驗室進行分析。實驗室通常采用化學分析方法，如浸提法和營養(yǎng)元素濃度分析，確定土壤養(yǎng)分含量；采用物理方法，如土壤質(zhì)地和孔隙度分析，了解土壤結構和通氣性。土壤分析結果將提供詳細的養(yǎng)分含量、pH值、質(zhì)地和通氣性等指標數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，評估土壤營養(yǎng)狀況，并選擇適合的施肥種類和施肥量。

2.2 施肥方法的調(diào)整

在了解土壤分析結果的基礎上，調(diào)整施肥方法以更好地滿足植物的營養(yǎng)需求。根據(jù)土壤報告提供的養(yǎng)分含量信息，有針對性地選擇肥料，并調(diào)整施肥量以避免養(yǎng)分過剩或不足的情況。此外，考慮到不同生長階段和作物品種的需求差異，制訂分階段的施肥計劃，確保在整個生長周期都能夠提供足夠的養(yǎng)分支持植物的健康生長。

2.3 生物有機肥的合理應用

除了化肥的調(diào)整，生物有機肥的合理應用也是優(yōu)化施肥的重要環(huán)節(jié)。生物有機肥含有豐富的有機質(zhì)和微生物，能夠改善土壤結構、促進養(yǎng)分釋放，有助于提高土壤肥力。通過合理選用和應用生物有機肥，實現(xiàn)化肥與有機肥的有效配合，達到更好的施肥效果[3]。

2.4 施肥效果的監(jiān)測與調(diào)整

在實施施肥方案后，需要持續(xù)監(jiān)測施肥效果和調(diào)整后續(xù)施肥計劃。定期觀察植物生長狀況，根據(jù)需要再次進行土壤檢測，以評估施肥效果并調(diào)整后續(xù)的施肥計劃。這種定期監(jiān)測與調(diào)整能夠保證施肥方案的持續(xù)有效性，同時及時應對植物生長過程中的變化。

2.5 具體措施

東川區(qū)在安全利用類耕地中選擇了一部分作為示范區(qū)。示范區(qū)根據(jù)耕地土壤污染情況，分為玉米及蔬菜種植區(qū)、馬鈴薯種植區(qū)、經(jīng)濟作物種植區(qū)。

1）對于玉米及蔬菜種植區(qū)，采用僅施加有機肥（每667 m2施用120 kg）的方式進行優(yōu)化施肥。通過在安全利用區(qū)中種植可食用農(nóng)產(chǎn)品并施用有機肥，降低重金屬活性、改良土壤，實現(xiàn)提質(zhì)增效的目標。選用有機質(zhì)≥

30%、氮磷鉀≥5%、水分≤30%、汞（Hg）≤2 mg·kg-1、砷（As）≤15 mg·kg-1、鎘（Cd）≤3 mg·kg-1、鉛（Pb）≤

50 mg·kg-1、鉻（Cr）≤150 mg·kg-1的商品有機肥。

2）對于馬鈴薯種植區(qū)，采用復合肥+有機肥（每667 m2施用有機肥80 kg+復合肥25 kg）的方式進行優(yōu)化施肥。專用復合肥采用m（N）∶m（P2O5）∶

m（K2O）=15∶5∶25；有機肥使用有機質(zhì)≥45%、氮磷鉀≥5%、水分≤30%的商品有機肥。

3）對于經(jīng)濟作物種植區(qū)，采用復合肥+有機肥（每667 m2施用有機肥80 kg+復合肥25 kg）的方式進行優(yōu)化施肥。專用復合肥采用m（N）∶m（P2O5）∶

m（K2O）=15∶15∶15；有機肥使用有機質(zhì)≥55%、氮磷鉀≥3%、水分≤30%的商品有機肥。

在嚴格管控類耕地，選擇了部分區(qū)域耕地作為示范區(qū)。耕地土壤主要污染指標為鎘、砷、鉛、鉻超標。在示范區(qū)內(nèi)采用施加微生物菌肥（每667 m2

施用80 kg）的方式進行優(yōu)化施肥[4]。微生物菌肥富含蚓激酶，可提高肥料利用率，且含有作物長期需求的全營養(yǎng)成分，包括腐植酸35%、有機質(zhì)45%、功能菌2億·g-1、氮磷鉀≥5%、13種微量元素和8種氨基酸。微生物菌肥中富含專利生防菌（解淀粉芽孢桿菌和甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌），能產(chǎn)生多種抗菌肽以拮抗土壤病原菌的繁殖生長，有效控制土傳病害的發(fā)生和危害。此外，微生物菌肥還富含高質(zhì)量的有機質(zhì)和腐植酸，能改善土壤性質(zhì)，確保土壤水、肥、氣、熱的協(xié)調(diào)，以保持水分和養(yǎng)分，并顯著提高肥料利用效率。

3 優(yōu)化施肥的效果分析

通過施行優(yōu)化施肥，東川區(qū)的耕地質(zhì)量取得了明顯提升，主要表現(xiàn)在土壤肥力的提升、農(nóng)作物產(chǎn)量的提高以及農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。土壤相關指標采用示范區(qū)平均測量結果，分析結果統(tǒng)計見表1。

在東川區(qū)，通過科學施肥的實踐，成功實現(xiàn)了土壤肥力的提升。有機質(zhì)含量增加了24.9%、全氮含量增加了21.2%、有效磷含量提升最高，增加了187.6%，速效鉀含量增加了9.10%。通過詳細的土壤檢測和分析，確定了土壤中各種養(yǎng)分的含量及作物的需求。根據(jù)檢測結果，采用合理的施肥方案，有針對性地補充土壤中缺失的養(yǎng)分，確保土壤中的養(yǎng)分水平達到適宜的范圍。同時，引入有機肥料，提高了土壤的有機質(zhì)含量，降低了重金屬污染物的占比，改善了土壤結構，增強了土壤的保水保肥能力。這些措施共同作用，使得土壤肥力得到了有效的提升。

此外，通過在東川區(qū)采用優(yōu)化施肥的方法，取得了明顯的農(nóng)作物產(chǎn)量提高的效果。以馬鈴薯示范區(qū)為例，在優(yōu)化施肥實施前當?shù)伛R鈴薯的產(chǎn)量約為

1 048.89 kg/667 m2，優(yōu)化施肥實施后示范區(qū)馬鈴薯的產(chǎn)量約為1 295.7 kg/667 m2，增產(chǎn)23.5%，扣除優(yōu)化施肥的新增有關投入，因優(yōu)化施肥帶來的經(jīng)濟效益約19萬元。

在優(yōu)化施肥的實踐中，科學施肥方案確保了農(nóng)作物在關鍵生長階段得到充足的養(yǎng)分供應。通過合理的養(yǎng)分補給，農(nóng)作物能夠更好地發(fā)揮其生長潛力，提高產(chǎn)量。優(yōu)化施肥的方法有助于在關鍵生長期為作物提供適宜的氮、磷、鉀等養(yǎng)分，促進作物的健康發(fā)育，最終實現(xiàn)了農(nóng)作物產(chǎn)量的顯著增加。此外，減少養(yǎng)分的浪費和提高養(yǎng)分利用效率也為農(nóng)作物的高產(chǎn)創(chuàng)造了良好條件。

優(yōu)化施肥對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了積極影響。通過減少施肥和化學農(nóng)藥的使用，采用科學合理的施肥方案，減少了對土壤和環(huán)境的負面影響。推廣有機肥料和生物有機肥的應用，有助于改善土壤質(zhì)量，維持土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定。這種可持續(xù)的施肥模式為農(nóng)業(yè)提供了更穩(wěn)定和環(huán)保的基礎，有助于保護生態(tài)平衡和促進農(nóng)業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展。通過這些做法，東川區(qū)在保障農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的同時，更好地實現(xiàn)了對環(huán)境的可持續(xù)管理。

4 存在的問題與對策

4.1 施肥成本增加

在實施優(yōu)化施肥方法時，導致施肥成本增加的因素包括：1）需要購買更多的高效肥料，這些肥料通常價格較高；2）需要購買更多的設備和工具，一些優(yōu)化施肥方法可能需要使用特殊的設備和工具，例如，采用滴灌和施肥一體化技術時通過滴灌系統(tǒng)施肥，將肥料直接輸送到作物根部，所需的水泵、過濾系統(tǒng)、

主/分輸水管、滴頭等工具均是較大的投資；3）需要進行更多的監(jiān)測和調(diào)整，這些都會增加成本；4）需要進行更多的培訓和教育，以確保相關人員能正確操作和管理施肥過程。

為了解決施肥成本增加問題，可采取以下措施。1）尋找替代肥料以降低成本。2）提高施肥效率，減少不必要的浪費，例如，使用土壤測試和植物營養(yǎng)需求分析來確定具體的肥料類型和施肥量，可以確保作物獲得所需的養(yǎng)分，同時避免過量施肥造成的資源浪費和環(huán)境污染。根據(jù)作物的生長階段和天氣條件來安排施肥時間，以確保作物在需要時能夠吸收足夠的養(yǎng)分等。3）合理利用現(xiàn)有資源，減少對外部肥料的需求。4）投資于長期效益，如改善土壤質(zhì)量、引入生物肥料等。5）提供切實有效的培訓和教育，幫助相關人員更好地操作和管理施肥過程，提高施肥效率，降低成本。

4.2 生物有機肥生產(chǎn)技術不足

采用優(yōu)化施肥存在生物有機肥生產(chǎn)技術不足的問題，主要由以下3個方面導致。1）生物有機肥的生產(chǎn)涉及微生物學、化學等。如果從業(yè)人員的專業(yè)知識和技能水平不足，會限制其對生產(chǎn)技術的理解和應用能力，從而影響技術的提升和創(chuàng)新。2）缺乏持續(xù)的科研和創(chuàng)新投入。相關領域的科研力量不足，新的生產(chǎn)技術則不容易推出和應用。因此，加強科研機構和企業(yè)的合作與交流，加大對生物有機肥生產(chǎn)技術的研發(fā)投入是關鍵。3）缺乏定期的培訓和教育。生物有機肥生產(chǎn)技術不斷更新?lián)Q代，如果從業(yè)人員缺乏及時的培訓和教育，就難以跟上技術發(fā)展的步伐，不能有效應用新的技術和方法。

為了解決這些問題，可以采取以下措施。1）加強對從業(yè)人員的培訓與教育，提高其對生物有機肥生產(chǎn)技術的理解和應用水平。2）加大科研與創(chuàng)新的力度，推動新技術的開發(fā)，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量[5]。3）建立行業(yè)合作平臺，推動企業(yè)間技術共享與合作，共同提高生物有機肥生產(chǎn)水平。同時，相關政府部門應制定支持政策，鼓勵企業(yè)投入研發(fā)經(jīng)費，提高其創(chuàng)新動力。4）加強對優(yōu)秀生物有機肥生產(chǎn)技術的推廣與應用，提高農(nóng)民對先進技術的認知和采用，進而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益。

5 結語

在昆明市東川區(qū)耕地優(yōu)化施肥的研究中，科學合理的施肥措施明顯提升了耕地質(zhì)量，對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有深遠意義。通過土壤檢測、施肥方法調(diào)整、有機肥合理應用和施肥效果監(jiān)測，確保了施肥效果最大化。盡管耕地質(zhì)量顯著提升，但仍面臨施肥成本增加和有機肥生產(chǎn)技術不足等問題。未來研究應加強對施肥優(yōu)化的理解，推動科技進步和農(nóng)業(yè)管理的完善，實現(xiàn)綠色、高效的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

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（責任編輯：張春雨）