大田施肥技術及低污染用肥方案設計

孫云震

(榆樹市農業農村局農業技術推廣服務中心,吉林 榆樹 130400)

0 引言

在現代化農業生產過程中,施肥技術的應用對于農作物的豐產豐收提供了重要保障。肥料作為農作物的“食物”,是重要的生產資源,合理施肥不僅有利于提高農業產量和降低生產成本,更能在一定程度上改善土壤品質、培肥土壤。因此,合理應用施肥技術是關鍵,如何避免現階段施肥不當或施肥過量造成的環境污染,需結合作物營養特性、土壤、肥料等方面的專業知識,科學設計用肥方案,成為我國農業生產品質的關鍵性課題。

1 施肥現狀與作用分析

我國是農業生產大國,在農業機械化普及和農業經營理念革新的激勵下,我國農業生產規模逐漸擴大,農業生產經驗日漸豐富。在大田種植方面,主要糧食作物(如玉米、小麥、水稻)種植面積較大,大豆、馬鈴薯、棉花等經濟作物也占據一定的比例。大田作物栽培方面的施肥技術受傳統粗放生產模式影響,在化肥用量和肥料利用率等方面仍存在不合理之處,我國每年農業生產都消耗大量化肥,據國家統計局統計,2022年全國農用化肥施用折純量為5 079.20萬t,化肥消耗量居世界首位。過量施用化肥、不施用或施用較少有機肥造成了較為嚴重的土壤退化與農田污染問題,也在一定程度上威脅食品安全[1]。

科學應用施肥技術能在一定程度上維護農業生產周邊區域的生態平衡,且綜合利用化肥和有機肥有利于提高資源利用率,減少浪費。例如,城市生活部分垃圾、農畜排泄物、農作物秸稈等均是制造有機肥料的重要原料,農業技術人員通過分析耕地土壤情況而合理進行測土配方施肥,全面監測耕地土壤中的氮、磷、鉀、有害物質、水分等含量,設計合理的施肥方案,避免盲目施肥,能有效提升土壤肥力,并逐漸恢復地力,有利于實現農業可持續發展[2]。

2 大田施肥技術

2.1 農業肥料特征

農作物生長過程不可避免的需要吸取養分,現階段農業栽培學普遍認為農作物必需營養元素有16種,其中有大量元素9種:碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、硫(S)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg);微量元素7種:鐵(Fe)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、硼(B)、鉬(Mo)、氯(CL)。其中大量元素的形態與來源特征如表1所示[3]。

表1 農作物所需大量元素來源與主要形態

除必需營養元素外,農作物施肥過程還應當考慮一些非必須但有益于作物生長發育的其他元素,例如,硅元素(Si)能夠顯著提高水稻抗病害能力,促進有機物積累,增加水稻產量;鈉元素(Na)能夠促進植物光合作用,對于甜菜、芹菜等經濟作物的優質產出具有提質抗病等功效。盡管農作物生長所需的必需營養元素十分重要,但不一定均需要通過施肥補充,施肥工作應當結合大田作物種植特征和土壤實際情況而確定。農業生產過程可應用的肥料種類主要包含以下幾種:1)化學肥料。采用物理或化學手段進行營養素配比并制造成固體、液體等形式的批量銷售肥料,化肥產品具有專用型和配比性特征,能夠以最直接的方式為農作物提供養分,且具有純度高、效率高等優勢,常見種類如氮肥、磷肥、復合肥等;2)農家肥。屬于有機肥的一類,是利用家畜及人的糞便經過發酵處理后制成的肥料,屬于農業生產中長期應用的傳統肥料,多為農戶自制肥,具有成本低、來源廣等優勢[4];3)綠肥。屬于有機肥的一類,主要是利用農作物秸稈、綠植等各種植物進行厭氧發酵或化學處理,將其制作成為適宜施用的肥料,該類肥料不僅能夠為土壤增肥,而且能夠為土壤提供大量有機質,有利于改善土壤理化性能;4)生物肥料。它是天然有機物質與生物技術的有效組合，其不僅含有農作物生長必須的營養元素，還包含有菌劑加速有機物質分解，或添加其他微生物起到促進養分吸收和改善土壤理化性能等作用。常用化肥的分類及典型肥料如圖1所示。

圖1 常用化肥的分類及典型肥料

2.2 施肥規律與常規施肥技術

經過農業生產實踐探索和驗證,不同品種的農作物在施肥方式和肥料用量等方面存在著顯著差異,盡管所有農作物都需要16種必須營養元素,但不同作物的需求量存在明顯差異。例如,豆類作物具有固氮特性,所需氮肥相對較少,但對于磷、鉀肥需求量相對更多;葉子類蔬菜或茶葉等則需要大量的氮肥。另外,不同作物對于微量元素的需求差別較大,大豆、馬鈴薯需要補充大量的鈣肥;油菜、甜菜需補充硼肥;水稻需補充硅肥。此外,作物對養分的需求具有階段性特征,同一類型的作物在不同生育期所需要的養分比例差異較大,而大部分作物具有兩個關鍵的生育期,即苗期和結實期,其中苗期養分吸收緩慢且持久,呈現遞增趨勢,結實期養分吸收為最高峰期,施肥與追肥作業應強化對以上兩個周期的重視[5]。

2.3 科技結合的施肥手段

在科學技術快速發展的激勵下，農業施肥工作基本上通過農業機械實施，施肥精度和施肥量得到了更好的控制，專業技術人員通過對土壤養分測定和理化性狀的分析，能夠結合測土配方進行精準施肥，結合土壤分析報告，調整施肥方式、施肥量，強化化肥應用的合理性、科學性。通過科學技術分析，不僅能夠得出肥料的需求量，還能夠更好地匹配無機肥料與有機肥料的配比，提高用肥的合理性，降低無機肥料對氮、磷、鉀的依賴性。此外，農業生產中的新型科技肥料應用比例逐漸增加，例如，生物肥料的應用，不僅為農田補充必要的營養素，還能增加田間微生物比例與活性，實現對土壤的改良，逐漸改善農產品品質，提高經濟效益[6]。

3 低污染施肥方案設計

3.1 明確任務目標

明確合理施肥的重要性,在施肥方案中將施肥質量與施肥科學性作為同等重要要素,明確過度依賴化肥產生的氮、磷、鉀積累及水體污染等問題,在管理方面加強工作人員的監管[7]。

3.2 優選施肥技術

因地制宜選擇施肥技術,從降低污染和減少肥料浪費的角度出發,應采取以下施肥技術:1)強化復合施肥實施,積極推廣有機肥等環保型肥料,逐漸減少化肥用量,可直接選用適宜的復合肥,強化施肥效率,改善施肥污染。2)采用科學的施肥方式,應用精確施肥機械落實施肥工藝,結合作物需求和土壤肥力狀況,落實測土配方精確施肥,同時注意施肥過程維持土壤良好的酸堿度和有機質含量,落實全面平衡施肥、定時定量施肥,提高肥料利用率。3)優化灌溉實施農藝,采用包裹肥料、深施等技術,提高肥料利用率,減少流失和揮發,在開展施肥作業前做好適量灌溉,減少施肥后因立即灌溉造成的肥力降低及周邊水源被化肥污染。4)應用更合理的種植模式,推廣應用保護性耕作、多種農作物輪作等種植模式,改善農業生產過程中對土壤肥力的需求,減少化學肥料使用量,形成更加綠色生態的農業生產模式[8]。

3.3 加強農田管理

1)從提高農業生產施肥質量的角度出發，加強農業技術人員的培訓與實踐培養，提高農民開展施肥作業的規范性，組織負責人員做好與農藝技術部門溝通，邀請專家做好施肥指導，在保證合理施肥的條件下降低環境污染；2)加強管理監督，做好施肥質量的監督檢查，做好污染監測，避免農業生產人員盲目施肥，及時解決周邊環境污染等問題；3)做好施肥保護方案，加強旱季防洪，做好農田排污防治，提高肥料利用率，減少肥料流失和揮發[9-10]。

4 結論

在大田生產過程中,施肥作業的合理性會影響農作物產量和農業生產的經濟效益,也會造成農田周邊及耕地土壤的污染破壞,合理應用施肥技術,降低肥料污染是農業生產優化改進的重要方向。我國農業生產的施肥工作應當加強政策引導與技術幫扶,開展農村環保教育和科普活動,鼓勵應用測土配方施肥和有機無機肥料混施,優化實施低污染用肥方案,提高農民的環保意識和責任感,促進精準農業、智慧農業的新發展。