种植业产量的增长与化肥用量的增加密切相关,因重施化肥而轻视有机肥料,将导致土壤有机质含量下降,土壤肥力衰减,对长远增产隐伏祸患,是不可取的,我们知道植物需要的大部分营养来源于土壤,而想增强土壤肥力就需要依靠土壤肥料这个重要之源,因此只要科学的使用土壤肥料,采取有效措施避免土壤匮乏等问题出现,更好的保护农作物产量的增长,我们采取的措施是玉米岗地亩施有机肥1000斤,无机肥每亩100斤,口肥30斤,对于出苗不好的地块采取原垅种,每亩施口肥50斤,后期再用尿素追肥,水田亩施有机肥1000斤,有机肥50斤,就目前来看农作物长势良好,呈现一片丰收景象。

测土配方施肥是指根据不同土壤类型和作物布局,有针对性地补充农作物所需氮、磷、钾及其他微量元素,以达到农作物既能正常生长,又不浪费成本的目的,从而实现农民增产。土壤测试配方施肥技术是调节和解决作物肥料与土壤肥力矛盾的核心,可达到各种营养供应平衡、满足作物需要、提高肥料利用率、减少化肥用量、提高作物产量、提高农产品质量、节省劳动力以及节约成本的目的。

化肥是重要的农业生产资料,化肥的施用,对于促进粮食增产和农民增收发挥了巨大的作用。但是,在施用过程中也存在化肥过量、养分不平衡等不合理施用的问题,带来了肥料养分利用率不高、投肥…

1 测土配方施肥的方法

近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究主办的“2015新型肥料推广论坛”在山东平度市举行。图为张树清主任向与会代表介绍新型肥料的概念及分类。

化肥是重要的农业生产资料,化肥的施用,对于促进粮食增产和农民增收发挥了巨大的作用。但是,在施用过程中也存在化肥过量、养分不平衡等不合理施用的问题,带来了肥料养分利用率不高、投肥效益低、土壤肥力退化,尤其是酸化严重、以及环境污染等诸多不利影响。为促进农业持续增效,保护生态环境,推进绿色增产,必须采取有力措施,减少化肥不合理施用。我国的化肥施用量2015年到2019年,年增长率将控制在1%以内,到2020年实现零增长。多年的研究表明,肥料对粮食生产的贡献率在
40%以上,随着产量的提高,肥料施用量也相应地增加,不施肥粮食就要减产。那么,在化肥施用限量的情况下,如何保持粮食产量的持续增长呢?关键是提高化肥利用率或增加其它肥料投入,要围绕着这两个方面做文章,绝不能盲目地限量、盲目地零增长,技术措施一定要跟上,只有这样才能达到化肥零增长,产量持续增长的目的。

1.1 土壤植株测试推荐施肥法

本报记者刘昊文/图

增施有机肥。有机肥含有多种营养元素,除含氮、磷、钾等大量元素外,还含有许多作物所需的中量元素和微量元素,能给作物提供全面所需的营养,特别是提供微量营养元素,可减少或替代部分化肥。有机肥还含有机质和腐殖质,改良土壤结构,协调土壤的水肥气热等关系,增强土壤的通透性和保水供肥能力,促进作物生长。可采用堆沤方式积造有机肥,通常以人畜粪尿,作物秸秆等废弃物作原料,也可选用商品有机肥。

对于大田作物,在综合考虑有机肥作物秸秆应用和管理措施的基础上,根据氮、磷、钾和中微量元素养分的不同特征,采取不同的养分优化调控与管理策略。其中,氮肥推荐根据土壤供氮状况和作物需氮量进行实时动态监测和精准调控,包括对基肥和追肥的调控;磷钾肥通过土壤测试和养分平衡进行监控,采用因缺补缺的矫正施肥策略。

“实现化肥使用量零增长,还是要改进施肥结构。这能保持稳定、持续增长的农业生产率,稳定、持续的土壤肥力,健康、协调的生态环境,资源与环境的持续利用”。日前,记者采访了中国农业科学院肥料研究所产业推广办公室张树清主任如是说。

搞好秸秆还田。作物秸秆可为土壤提供丰富的有机质和一定的大中微量元素营养,是培肥地力,改善土壤结构,促进农业可持续发展的重要措施。可采用秸秆粉碎直接还田、快速腐熟还田、牲畜过腹还田等技术,禁止露天焚烧秸秆,使秸秆取之于田、用之于田。从而减少了化肥使用量,降低了农业面源污染和土壤污染,提高农产品品质。

1.2 肥料效应函数法

据了解,由于过量使用化肥首先造成耕地土壤质量下降,重金属、农药、劣质化肥污染;其次是土壤干旱、沙化、盐碱化、酸化严重,普遍缺少有机质、中、微量元素;再就是因连茬种植作物,导致土传病害加重,土壤肥力下降,微生物活性差,生产力下降。

实行配方施肥。配方施肥以土壤测试和肥料田间试验为基础,根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥料的基础上,提供氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量和方法。有针对性地补充作物所需的营养元素,作物缺什么元素就补充什么元素,需要多少补多少,实现各种养分平衡供应,满足作物的需要,达到提高肥料利用率和减少化肥用量,提高作物产量,改善农产品品质,节支增收的目的。

是指根据“3414”方案田间试验结果建立当地主要作物的肥料效应函数,直接获得某一区域、某种作物的氮、磷、钾肥料的最佳施用量,为肥料配方和施肥推荐提供依据。

化肥用量对增产作用已到了“天花板”

改进施肥方式。土壤质地不同,采用的施肥方法也不一样。一般粘质、壤质土壤,应采用以基肥为主、基肥追肥结合的方法。沙质土壤要采用“少量多次”,即“少量多餐”的施肥方法。无论何种性质的土壤,严禁地表撒施肥料,改化肥表施、撒施为机械深施,氮肥施用深度以8~10厘米为宜。磷、钾肥微肥要实行全层施肥,即把肥料用在作物根系能够接触到的地方,以利于作物吸收利用。实行水肥一体化,以水调肥,水分的供应与作物营养的吸收有密切的关系,水分使用不当不仅造成养分的损失,而且影响作物的生长。适量适时灌溉可促进肥料的吸收,能提高肥料的利用率。

1.3 土壤养分丰缺指标法

黑龙江克山县双河乡护心村农民孟德利今年种了1200亩地。去年他绝大部分都是种大豆,今年为了增加产量,他改种了700亩玉米。谈起化肥的投入,他说:“这两年化肥投入量一直在增加,亩化肥投入量每年都得增加10斤左右,否则就感觉粮食产量下降。”

把握最佳施肥时间。作物的营养临界期和最大效率期是作物吸收养分的两个关键时期,应把握好这两个时期,确保肥料的最大效率和作物对养分的需求。一般磷素的营养临界期在生育前期,氮素在营养生长向生殖生长转化的时期。因此,化肥要根据农作物的生育时期及需肥规律,把肥料用在作物需肥最敏感的时期,应根据作物的生育特点,掌握前轻、中重、后补的原则。

是指通过土壤养分测试结果和田间肥料试验结果,建立不同作物、不同区域的土壤养分丰缺指标,提供肥料配方,田间试验可采用“3414”部分实施方案,收获后计算产量,用缺素区产量占全肥区产量分数,即相对产量的高低来表达土壤养分的丰缺情况。

农民在种地时为少用化肥还是多用化肥似乎陷入了一个囚徒境况:少用化肥减产,多用化肥,产量到也升不上去了。

(刘忠强 张照廷)

1.4 养分平衡法

有关专家分析说,当前我国化肥施用存在四大问题:一是亩均施用量偏高。我国农作物亩均化肥用量21.9公斤,远高于世界平均水平,是美国的2.6倍,欧盟的2.5倍;二是施肥不均衡现象突出,东部经济发达地区、长江下游地区和城市郊区施肥量偏高,蔬菜、果树等附加值较高的经济园艺作物过量施肥比较普遍;三是有机肥资源利用率低。目前,我国有机肥资源总养分约7000多万吨,实际利用率不足40%;四是施肥结构不平衡,传统人工施肥方式仍然占主导地位,化肥撒施、表施现象比较普遍,机械施肥仅占主要农作物种植面积的30%左右。

作者:刘忠强 张照廷

是指根据目标产量对肥料和土壤肥料肥效率的差异,估计目标产量由于部分土壤养分供应缺乏。肥料利用率计算公式:

而各种试验数据显示:我国化肥投入的边际效益明显下降。以氮肥为例,从1998年到2013年,我国小麦的氮肥施用量增长接近200%,但单产水平却只提升了50%。

2 测土配方施肥在水稻中的应用

这说明了化肥施用量已到“天花板”,使用再多化肥对提高粮食产量作用也是有限。

2.1 目标产量650~800kg

化肥减量要构建一个绿色肥料体系

尿素20~27kg/667m2,五氧化二磷40~50kg/667m2,氧化钾15~20kg/667m2。结合本镇实际,氮、磷、钾在实际施用中按1∶0.5∶1的分配施用。推广应用测土配方施肥,推广测土配方施肥量、施肥和精确定量的营养元素,施肥原则遵循“有机和无机结合,重基肥、适施分蘖肥、巧施穗粒肥,平衡施肥”。

为了减少化肥使用量,农业相关部门已经采取行动,如实行的测土配方项目、机械化深耕、水肥一体化等措施。

根据当地气候、稻田肥力、品种特性,用目标产量法确定施肥量,应用方法是有机肥和磷肥当作基础肥料使用;约40%的钾肥是由基肥组成,60%于分蘖期施用;20%的氮肥作基肥、40%作分蘖肥(分栽后3~5d和栽后10d各20%)、25%作穗肥(一般在4叶—苗期叶片)、15%作米肥,酸性土壤施用硅肥50kg作基肥。

张树清说:“我们可以借鉴国外的成功经验——构建我国绿色肥料体系。首先要实现化肥产品绿色化、高效化,实现化学肥料增效减量;其次是构建种养一体化观念,实现化肥有机肥替代减量;再次是普及精准施肥技术,施肥机械化智能化,实现肥料精准投入;最后是管理法制化,在施肥投入管理上逐步走上法制化轨道,通过建立科学的补贴政策,鼓励农民使用环保种植新技术。”

2.1.1 重施基肥

比如近年来我国快速发展的缓控释肥、水溶性肥料、增值肥料等新型肥料满足了绿色环保、安全高效的需求。以增值肥料为例,肥料生产过程中加入海藻酸类、腐植酸类和氨基酸类等天然活性物质所生产的肥料改性增效产品。海藻酸类、腐植酸类和氨基酸类等增效剂都是天然物质或是植物源的,可以提高肥料肥利用率,且环保安全。

基肥主要以施腐熟的农家肥为主。有机肥施用量为1200kg/667m2、尿素10~13.5kg/667m2、磷肥40~50kg/667m2、氯化钾9~12kg/667m2,施用有机肥可改善土壤通气性能,提高保肥保水性。施肥必须以有机肥料为基础。土壤有机质是土壤肥力的重要指标。增施有机肥可提高土壤中有机质含量,改善土壤理化性状,增加土壤保持能力,提高土壤微生物活性,提高肥料利用率。因此,必须坚持多种形式的有机肥料投入,使农业得到可持续发展。

张树清说:提高耕地质量关键措施恐怕还是要大力推进有机肥的利用。

2.1.2 控制氮肥

首先是推广机械施肥技术,解决农村劳动力短缺的问题。支持企业研发推广有机肥运输及高效施用机械,发展有机肥机械施肥,克服人工短缺、有机肥施用费时费工问题。

在水稻生长发育过程中要注意控制氮肥用量,基肥尿素10~13.5kg/667m2、分蘖肥6kg/667m2,穗肥5~8kg/667m2。忌一次过多施用高浓度氮肥,如果尿素含氮量高达46%,且一次施用剂量过大,就会使作物根系出现“倒吸”现象。致使根系受到损伤,出现烂根死亡。要做到“少吃多餐”、稳巧施肥。

其此是推进农牧结合,实现有机肥资源化利用。现在畜牧养殖规模化是一个必然趋势,当然也带来畜禽粪便堆积的问题。今后在推进农牧结合中,特别是在城郊肥源集中区和规模化畜禽养殖场周边建设有机肥工厂,在畜禽养殖集中区建设有机肥生产车间,在农村秸秆丰富和畜禽分散养殖区建设小型有机肥堆沤池,逐步实现规模化养殖场畜禽粪便资源化。

2.1.3 磷钾肥在水稻各生育期的施用量

三是政策扶持,鼓励农民应用有机肥。要加大政策扶持的力度,以补助的形式鼓励新型经营主体和规模经营主体增加有机肥施用,实现有机肥替代部分化肥,不断培肥地力,减少化肥用量,提高肥料利用率。

基肥:磷肥40~50kg,氯化钾9~12kg,穗肥、氯化钾6~8kg。磷肥的合理施用,可提高作物产量、提高产品质量、加速作物分蘖、促进种子分化、灌浆饱满以及促进早熟。钾肥能使细胞质充水膨胀,减少蒸发,增强作物的抗寒性,使茎秆生长强健,从而增强了作物抗旱、抗倒伏以及抗病虫的能力。

改进施肥结构照样维持高产

2.1.4 巧施微量元素肥料

近些年来,山东农业大学以“关于化肥减半增施有机肥维持最高的玉米产量”为课题作田间试验,试验结果表明:增施有机肥少用一半化肥照样维持最高的玉米产量。试验还得出了以下结论:长期施用有机肥可以改良土壤团块结构;提高土壤有机质含量;改善土壤理化性质;增加土壤生物多样性;减少土壤对氮磷钾的固定,显著提高土壤肥力。

微量元素肥料包括锌、硼、钼、锰、铁、铜、氯7个元素,在作物酶的微量元素肥料中,辅酶的主要成分或激活剂在叶绿素和蛋白质的合成,光合作用和代谢过程,

有机粪肥是我国传统的农家肥料,上世纪50年代初,全国有机肥料占总用肥量的99%以上。近些年来,由于化肥的大量使用,有机肥占总用肥的比例下降到30%以下,导致耕地越种越瘦。

以及氮、磷的吸收,钾和其他营养素的利用中扮演重要角色。微量营养素有几个要求,但相对微肥应用于缺失元素的土壤中可大大提高作物产量、改善农产品品质。稻田采用锌肥和铜肥增产。此外,微肥的使用可提高作物抗病、耐低温、高温和干旱能力,但微肥过量会减少产量和作物品质。

针对化肥和农药给生态环境和农产品所带来的诸多问题,国内外学者提出了许多替代模式,寻求农业持续发展的新途径,其共同特点是保护环境,减少化肥、农药的施用,最大限度地依靠有机肥来培肥土壤,保持肥力,持续供给农作物养分。山东农大的试验表明:如果秸秆中的养分通过动物过腹还田,粮食带走的养分不能有效还田,可通过增施化肥解决,按照粮食与秸秆比例为1∶1计算,与现行的化肥施用量相比,仅施加一半的化肥即可保证粮食产量不下降,甚至改造了土壤理化和生物性质,产量还可略有提高。

2.2 800kg以上目标产量

耕地“治本”重点在“减化肥,增有机肥”

基肥、有机肥一般施厩肥1200kg/667m2、尿素12~15kg/667m2、磷肥45~55kg/667m2、氯化钾11~14kg/667m2追肥。分蘖期施尿素7.5~9kg/667m2,穗期施尿素5~6kg/667m2、氯化钾7~9kg/667m2。

现代农业对化肥的长期依赖,将制约农业的可持续发展。耕地“治本”的重点应当定位在“减化肥、增有机肥”。这不仅没有环境风险,而且解决了棘手的农村环境问题和农业的可持续发展问题。如秸秆中含有的物质和能量与粮食不相上下,通过牲畜转换,即实现秸秆“过腹还田”,进而增加有机肥,地会越种越肥,化肥用量必然下降,对水的需求也将减少,从而大大降低种植业成本。

3 成效分析

据初步估计,如将全国50%的秸秆利用起来,可增加牛粪32.8亿~38.3亿吨,折合2835万~3310万吨硫酸胺。如果坚持不懈地用有机肥养地,减少化肥用量,则我国北方地区的盐碱地、丘陵地带等中低产田可变为高产田或中产田,这样,我国粮食生产的压力就大为减小了。目前我国农民每公顷耕地肥料投入比欧洲农民多208元,但粮食生产能力只相当于欧洲国家的60%~70%。由于不合理施肥,国家每年浪费性化肥投入高达1400亿元。事实上,中国农民使用的化肥中,60%左右没有利用并对环境造成危害。

测土配方施肥是一项先进的科学技术,在生产中应用可以实现提高产量、提高效益的作用。通过提高化肥生产效率调整肥料磷酸盐比例,增加肥料的投入,而不增加化肥的投入。

为了保障粮食安全,化肥还要用,但要搞好品种搭配,改进施肥方法,这是实现零增长的治标手段;“治本”还是得从根本改善提高耕地质量着手,如增施有机肥,提高耕地的有机质含量,提高耕地的活性等有效手段。

减肥增效。由于农民缺乏科学的施肥技术知识,应适当减少某个化肥的量,以获得增产效果或达到相同产量,从而降低成本,提高效益。

实现化肥使用零增长是一个系统的工程,不仅仅只是产品优化升级,还有施肥技术精准化、农业有机质充分利用、耕地质量的提升以及施肥管理的法制化等。目前,国内科研机构、企业在化肥使用的每个环节上进行探索、创新,都为我国实现化肥使用零增长提供了可能。

增加施肥效率。对于施肥量较低或单施一种营养肥料的区域和田间,

实现化肥使用量零增长,我们已经在实施的路上。

合理增加肥料或用特定营养肥料,可使粮食产量大幅提高,从而提高效率。

责任编辑:高晓川

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