隨著全球人口增長和城市化進程加速,現代農業面臨著前所未有的挑戰與機遇。傳統的土壤肥料技術已無法滿足高效、高產、優質農產品的生產需求。在此背景下,綠色發展理念應運而生,強調在保護環境的前提下實現農業的可持續發展。基于這一理念,探索和應用科學、高效的農業土肥技術顯得尤為重要。
一、基于綠色發展理念探索農業土肥關鍵技術的必要性
1、適應現代農業發展需求,提升農業生產效率
隨著人口的持續增長以及城市化的快速推進,對農產品的需求日益攀升。然而,傳統的農業土壤肥料技術已無法滿足現代農業對于效率、產量和品質的高標準要求。綠色發展理念強調在保護環境的前提下實現經濟發展,這一理念在農業領域的應用,要求我們必須探索更加科學、高效的土肥技術,以提升農業生產效率,滿足社會對農產品的需求。通過優化土壤結構、提高土壤肥力、合理施肥等措施,可以顯著提高農作物的產量和品質,從而保障糧食安全和農產品的有效供給。
2、促進農業可持續發展,保護生態環境
農業是國民經濟的基礎,但同時也是資源消耗和環境污染的重要領域。傳統的農業土肥技術往往存在過度使用化肥、農藥等問題,導致土壤污染、水資源浪費和生態環境破壞。綠色發展理念要求我們在農業生產中要注重生態環境保護,減少化肥、農藥的使用量,降低對環境的污染。因此,探索農業土肥關鍵技術,實現化肥、農藥的精準施用和減量使用,是保護生態環境、促進農業可持續發展的重要手段。通過推廣有機肥替代化肥、生物防治替代化學農藥等技術,可以減少對土壤和水資源的污染,維護生態系統的平衡和穩定。
3、推動農業轉型升級,增加農民收入
通過探索農業土肥關鍵技術,可以實現農業生產方式的轉變,推動農業向更加生態、高效、智能的方向發展。這不僅可以提高農產品的市場競爭力,還可以增加農產品的附加值,為農民增收開辟新的渠道。同時,農業土肥關鍵技術的推廣和應用,還可以促進農村勞動力的轉移和就業,推動農村經濟的全面繁榮。在綠色發展理念的指導下,農業土肥技術的創新和應用將成為推動農業轉型升級、實現農業現代化的重要力量。
二、基于綠色發展理念探討農業土肥技術
1、有機肥應用技術
① 有機肥種類與選擇
有機肥種類繁多,包括農家肥(如人糞尿、畜禽糞便、廝肥等)堆肥(由作物秸稈、雜草、垃圾等堆制而成)綠肥(如紫云英、草木樨等直接翻壓還田的作物)以及商品有機肥(經工業化加工生產的有機肥料)。在選擇有機肥時,應根據土壤類型、作物需求及有機肥的養分含量、有機質含量、腐熟程度等因素綜合考慮。例如,對于缺氮土壤,可選擇含氮量較高的畜禽糞便;對于缺磷土壤,則可選擇骨粉等含磷量高的有機肥。
② 有機肥施用量與施用方法
有機肥的施用量需根據作物種類、生長階段、土壤肥力及目標產量等因素確定。一般而言,每畝農田的有機肥施用量在1500-3000kg 之間。施用方法包括基肥施用、追肥施用及葉面噴施等。基肥施用時,應將有機肥均勻撒施于地表,然后深翻入土,與土壤充分混合;追肥施用時,則應根據作物生長情況,在關鍵生長期進行追施;葉面噴施則主要用于補充作物生長后期的養分需求。
③ 有機肥的腐熟與無害化處理
有機肥在施用前需進行充分的腐熟與無害化處理,以減少病蟲害的傳播及有害物質的積累。腐熟過程可通過堆制、發酵等方式進行,一般需持續數月至1年不等。無害化處理則包括殺菌、殺蟲及去除重金屬等有害物質。例如,可采用高溫堆肥技術,利用微生物的高溫發酵作用,快速殺滅病原菌及蟲卵,同時分解有機物,提高肥效。
④ 有機肥對土壤及作物的影響
有機肥的應用對土壤及作物具有顯著的正面影響。一方面,有機肥能增加土壤有機質含量,改善土壤結構,提高土壤保水保肥能力;另一方面,有機肥中的養分釋放緩慢,能滿足作物全生育期的養分需求,促進作物根系發育及地上部生長,提高作物產量及品質。據研究,長期施用有機肥的農田,土壤有機質含量可提高 10%-20% ,作物產量可提高 10%-30% 。
⑤ 有機肥施用效果的監測與評估
為確保有機肥的施用效果,需進行定期的監測與評估。監測內容包括土壤養分含量、有機質含量、土壤微生物數量及活性等指標;評估則主要通過對比施用有機肥與未施用有機肥農田的作物產量、品質及土壤肥力等指標進行。通過監測與評估,可及時調整有機肥的施用量與施用方法,確保有機肥的施用效果達到最佳。
2、土壤改良技術
① 石灰調節技術
針對酸性土壤,石灰調節是一種有效的改良方法。通過施用石灰,可以中和土壤酸度,提高土壤pH值,從而改善土壤的理化性質,促進作物生長。具體而言,當土壤pH值低于5.5時,應考慮施用石灰。根據土壤酸度的不同,石灰的施用量也有所差異。一般來說,每降低一個 pH 單位,每畝土壤可能需要施用50-100kg 的石灰。例如,若土壤 pH 值為4.5,欲將其調至6.5,每畝可能需要施用約 100-200kg 的石灰。施用后,應定期檢測土壤pH 值,以確保調節效果。
② 綠肥種植技術
常見的綠肥作物有紫云英、草木樨、苜蓿等。這些綠肥作物富含氮、磷、鉀及多種微量元素,通過翻壓還田,可顯著提高土壤肥力。據研究,種植一季紫云英后翻壓還田,每畝可增加土壤有機質 0.1%-0.2% ,提高土壤速效氮含量 10-20mg/kg ,速效磷含量 5-10mg/kg? 此外,綠肥作物的根系分泌物和殘體還能促進土壤微生物的繁殖和活動,進一步增強土壤生態系統的功能。
③ 客土改良技術
對于沙質土壤,可引入黏土或有機物質進行改良;對于黏重土壤,則可加入沙子或爐渣等疏松材料。客土改良的施用量需根據原有土壤的性質和目標改良效果來確定。一般來說,每畝土壤可能需要加入 10%-30% 的客土材料。例如,對于沙質土壤,每畝可加入 20%-30% 的黏土或腐熟有機肥,以提高土壤的保水保肥能力。通過客土改良,可以有效改善土壤的物理結構,提高土壤的通透性和保水保肥性能。
④ 生物炭應用技術
生物炭是一種由生物質在高溫下熱解產生的多孔性固體物質,具有豐富的碳元素和多種微量元素。將生物炭施入土壤,不僅可以增加土壤碳儲量,提高土壤肥力,還能改善土壤結構,減少水土流失。據研究,每畝土壤施用20-50t的生物炭,可顯著提高土壤有機碳含量,增加土壤孔隙度,降低土壤容重。同時,生物炭還能吸附土壤中的重金屬和有機污染物,減少其對作物的毒害。
3、精準施肥技術
精準施肥技術是基于現代科技手段,結合土壤養分狀況、作物養分需求以及環境條件,對肥料種類、施肥量、施肥時間和施肥方法進行精確控制的技術。該技術在提高肥料利用率、減少養分流失、降低環境污染、促進農業綠色發展等方面具有重要意義。
① 土壤養分測試與配方施肥
通過采用土壤養分速測儀或實驗室分析方法,測定土壤中氮、磷、鉀、有機質、微量元素等養分的含量,為配方施肥提供科學依據。一般來說,土壤養分速測儀適用于快速田間測試,雖然精度稍低,但操作簡便、成本低廉,適合大面積農田的初步評估。而實驗室分析方法則更為精確,適用于對土壤養分含量進行精確測定的場合。根據土壤養分測試結果和作物養分需求規律,可以制定個性化的肥料配方。
② 智能施肥設備應用
智能施肥設備是實現精準施肥的關鍵工具。這類設備通常配備有GPS導航系統和變量施肥控制系統,能夠根據土壤養分和作物養分需求,自動調整施肥量和施肥位置,實現肥料的精確投放。例如,變量施肥機可以通過讀取預先設置的土壤養分數據和作物養分需求信息,實時調整施肥量。在土壤養分含量較低的區域,會增加施肥量;而在養分含量較高的區域,則會減少施肥量。通過這種方式,不僅可以提高肥料利用率,還能減少養分流失和環境污染。據統計,使用智能施肥設備可以將肥料利用率提高 20%-30% ,同時減少養分流失量約 30%-40% 。
③ 微生物肥料與有機無機肥配施
微生物肥料是一種含有大量有益微生物的肥料,可以通過改善土壤微生態環境,提高土壤肥力和作物抗逆性。有機無機肥配施則是將有機肥和無機肥按一定比例混合施用,既能滿足作物對養分的需求,又能改善土壤結構,提高土壤肥力。研究表明,微生物肥料與有機無機肥配施可以顯著提高作物的產量和品質。以小麥為例,在每畝施用有機肥 2000kg 無機肥 50kg 的基礎上,再施用微生物肥料 5kg ,可以使小麥的產量提高約 10% 115% ,同時提高小麥的蛋白質含量和品質。此外,微生物肥料還能有效抑制土壤中有害微生物的生長,減少病害的發生。
④ 葉面施肥與根際施肥結合
葉面施肥是將肥料溶液直接噴灑在作物葉片上,通過葉片吸收養分的一種施肥方式。根際施肥則是將肥料施用在作物根系附近,通過根系吸收養分。將葉面施肥與根際施肥結合起來,可以充分發揮兩種施肥方式的優點,提高肥料的利用率和作物的養分吸收效率。葉面施肥通常選擇含有大量元素和微量元素的肥料溶液,如尿素、磷酸二氫鉀、微量元素葉面肥等。這些肥料溶液可以通過噴霧器均勻噴灑在作物葉片上,被葉片迅速吸收并轉運到植物體內。而根際施肥則更注重肥料的種類和施用位置,以確保肥料能夠被根系充分吸收。在實際應用中,可以根據作物的生長階段和養分需求,靈活調整葉面施肥和根際施肥的比例和次數。
4、水肥一體化管理技術
① 滴灌施肥系統優化
滴灌施肥系統是一種高效節水的灌溉方式,通過鋪設在田間的滴灌管道,將水和肥料直接輸送到作物根部,確保養分和水分能夠高效吸收。實踐證明,采用滴灌施肥系統可以顯著提高水肥利用率,減少浪費。滴灌系統的流量和施肥量需要根據土壤類型、作物需求及生長階段進行精確調控。例如,玉米作物苗期需水量約為 10-15m3/667m2 ,氮肥施用量為 5-7kg/667m2 ;而在花期,需水量增加到 30-40m3/667m2 ,氮肥施用量也相應增加到15-20kg/667m2 。為了確保各個生長階段都能得到最適宜的水肥供給,滴灌系統的滴頭間距一般設置為 0.8-1m ,每個滴頭的流量為 2-4L/h 。通過這種方式,不僅可以保證每株作物獲得足夠的水分和養分,還能有效避免過量灌溉造成的土壤板結和養分流失。此外,滴灌施肥系統可以結合智能控制系統,根據實時氣象數據和土壤濕度傳感器,自動調節滴水量和施肥量。這不僅能確保作物獲得最適宜的水分和養分,還能避免因過度灌溉導致的水資源浪費和環境污染。據統計,使用滴灌施肥系統可以將水的利用效率提高 30%-40% ,肥料利用率提升 25%-35% 。
② 噴灌施肥技術改進
噴灌施肥技術適用于大規模農田和果園等開闊區域。該技術通過高壓水泵將水和肥料混合后,通過噴頭均勻噴灑到作物表面或根部附近。相比傳統的漫灌方式,噴灌施肥技術可以大幅提高灌溉效率,減少水的浪費。噴灌系統的噴頭覆蓋面積一般為5-10m2 ,噴頭的工作壓力為2-3巴(bar),噴水量為 5-10mm/ 次。根據作物生長需求,每年可進行6-8次噴灌施肥。例如,果樹在萌芽期和開花期,需水量為 10-15m3/667m2 ,磷肥施用量為5-7kg/667m2 ;而在果實膨大期,需水量增加到 30-40m3/667m2 ,鉀肥施用量也相應增加到 15-20kg/667m2 。此外,噴灌施肥技術還可以結合智能控制系統,根據實時氣象數據和土壤濕度傳感器,自動調節噴水量和施肥量。
③ 水溶性肥料配方優化
水溶性肥料是水肥一體化管理技術中的重要組成部分。這類肥料具有溶解度高、養分釋放快的特點,可以迅速被作物吸收利用。常見的水溶性肥料包括磷酸二氫鉀、微量元素肥等。水溶性肥料的應用不僅提高了肥料利用率,還促進了作物生長發育。一般來說,糧食作物每畝的水溶性肥料施用量為 10-15kg ,其中氮、磷、鉀的比例為2:1:2。為了確保水溶性肥料的效果,通常會結合滴灌或噴灌系統使用。例如,在作物的生長期,每周進行1次滴灌施肥,每次用水量為 5-10m3/667m2 ,肥料濃度為 0.2% 10.5% 。這樣不僅可以保證作物獲得充足的養分,還能避免因肥料濃度過高導致的燒苗現象。此外,水溶性肥料的應用可以根據不同作物的需求靈活調整配方。例如,對于需要大量鉀肥的作物,鉀肥施用量可達 20-25kg/667m2 ;而對于需氮量較高的作物,氮肥施用量則為 15-20kg/667m2 。通過科學合理的配方設計,確保每種作物都能獲得最佳的生長效果。
④ 土壤水分傳感器與智能控制系統的結合
土壤水分傳感器與智能控制系統的結合是現代水肥一體化管理的重要創新點。通過安裝在田間的土壤水分傳感器,可以實時監測土壤濕度,根據作物的實際需水量自動調整灌溉和施肥頻率。一般來說,每隔 10-15m 安裝1個土壤水分傳感器,每個傳感器可以監測 0-30cm 深度的土壤濕度。當土壤濕度低于設定閾值(如 50% 田間持水量)時,智能控制系統會自動啟動灌溉設備,進行補水;當濕度達到設定上限(如 70% 田間持水量)時,則停止灌溉。同時,系統還會根據作物生長階段的不同需求,自動調整施肥量和施肥時間。例如,在作物的分蘗期,需水量為15-20m3/667m2 ,氮肥施用量為 5-7kg/667m2 ;而在抽穗期,需水量增加到 30-40m3/667m2 ,氮肥施用量也相應增加到 15-20kg/ 667m2"。
綜上所述,基于綠色發展理念探索農業土肥關鍵技術具有必要性。這不僅是適應現代農業發展需求、提升農業生產效率的需要,也是促進農業可持續發展、保護生態環境的需要,更是推動農業轉型升級、增加農民收入的需要。因此,我們應該加強農業土肥關鍵技術的研發和推廣,推動農業綠色發展,為實現農業現代化和可持續發展目標作出積極貢獻。在未來的農業發展中,我們應該更加注重綠色發展理念的應用和實踐,將農業土肥技術的創新和應用與生態環境保護、農業可持續發展緊密結合起來,共同推動農業的綠色轉型和升級。
(作者單位:125321遼寧省建昌縣喇嘛洞鎮綜合事務服務中心)
