我國肥料利用現(xiàn)狀及提高化肥利用率的方法

楊青林，桑利民，孫吉茹，季志強，袁文利，郭玉煒，蓋顏欣

（承德市農(nóng)業(yè)科學研究所，河北 承德 067000）

1 我國肥料利用率的現(xiàn)狀

世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的實踐證明，施用化肥是最快、最有效、最重要的增產(chǎn)措施。我國是生物密集型農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)增產(chǎn)對化肥的依賴程度很高，目前，每年化肥施用量折純量達4300萬t，占全球化肥使用量的1/3，居世界第一。從1980年起，我國化肥施用量以年均4%的速度增長，單位面積用肥量是世界平均水平的3倍多，我國用占全球9%的土地消耗了占世界總量32%的化肥[1]。在我國，化肥（含農(nóng)藥）占農(nóng)業(yè)成本的20%以上，我國已成為世界上最大的化肥生產(chǎn)國和消費國。

目前，我國肥料的當季利用率氮肥為30%～35%，磷肥為10%～25%，鉀肥為35%～50%。由于肥料利用率較低，其中氮肥通過揮發(fā)、淋溶和徑流等途徑損失數(shù)量巨大[2]，隨之帶來土壤肥力下降、農(nóng)作物品質(zhì)降低、環(huán)境污染嚴重等后果。

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，我國化肥施用水平雖有大幅提高，但仍存在著施肥量少、養(yǎng)分比例不平衡、肥料劑型及施肥技術(shù)落后等問題。目前，我國的肥料施用還處于以速效性肥料分次施用為主體的施肥階段，而速效性肥料不僅利用率低，而且成本高、污染嚴重，也很不適應(yīng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的要求——應(yīng)用緩效性肥料和專用復合肥料。采用針對性施肥技術(shù)是從根本上解決我國目前施肥落后現(xiàn)狀的唯一途徑，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然選擇[3]。如何提高肥料利用率、充分發(fā)揮肥料的作用，對我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展意義重大。

2 傳統(tǒng)提高肥料利用率的方法

2.1 適宜的氮肥施用量

氮肥施用量要控制在經(jīng)濟最佳施氮量以內(nèi)，在較低的施氮水平時，隨氮肥用量的增加，產(chǎn)量逐漸增加，超過一定用量時，產(chǎn)量反而下降。而且隨施氮量的增加，氮肥通過各種途徑損失的量也不斷增加，氮肥利用率會下降。

2.2 肥水調(diào)控技術(shù)

肥水調(diào)控是有效提高肥料利用率的關(guān)鍵措施，肥水是土壤中氮運轉(zhuǎn)及作物氮吸收過程中的關(guān)鍵因子。生產(chǎn)上把握適宜的施氮量和供水量，并根據(jù)不同作物不同生長階段的需求特點進行綜合運籌，有利于提高肥料利用率。

2.3 氮肥深施及分次施肥

深施是提高氮肥利用率技術(shù)中效果最好且較穩(wěn)定的一種措施。試驗結(jié)果表明，深施碳銨或尿素增產(chǎn)效果比表施提高2.7%～11.6%，氮肥利用率可提高7.2%～12.8%。不同時期分次進行施肥，可提高肥料利用率。

2.4 平衡施肥

平衡施用氮、磷、鉀和中、微量元素，可保證作物生長期間所需的各種營養(yǎng)成分，避免因缺乏某種養(yǎng)分而限制其他養(yǎng)分的發(fā)揮。平衡施肥在于不同種類營養(yǎng)元素的種類和比例調(diào)節(jié)及作物不同生長時期肥料供應(yīng)的強度與作物需求的平衡。

3 肥料利用率降低的主要原因

化肥作為提高作物產(chǎn)量的一個重要因素，已被廣大農(nóng)民所認識。但是，近幾年隨著化肥投入量的不斷增加，化肥的增產(chǎn)效果卻越來越不明顯，肥料利用率降低的主要原因包括4個方面。

3.1 施肥結(jié)構(gòu)不合理

目前，有些農(nóng)民仍按傳統(tǒng)的經(jīng)驗施肥，存在著嚴重的盲目性和隨機性。如承德地區(qū)氮、磷、鉀投入的比例為9.6∶0.87∶0.15，而符合河北省實際的氮、磷、鉀投入比例應(yīng)為1∶0.8∶0.3?？梢姡L期的盲目施肥，造成了土壤少磷、缺鉀、氮過剩的畸形量比，致使投肥量雖加大，產(chǎn)量卻未增加，造成了嚴重的浪費。部分農(nóng)民仍然重N，輕P、K，部分農(nóng)民不論種植什么作物，均用一種復合肥，沒有針對性，對鉀肥的施用仍未引起高度重視[4]。

3.2 施肥方法不科學

農(nóng)民往往注重底肥的施入，很少進行追肥，這不僅降低了肥料利用率，而且會使作物生長后期出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象，影響作物的產(chǎn)量；種子與底肥不分、施肥深度過淺也是化肥利用率過低的一個重要原因。大多數(shù)農(nóng)民在給作物追肥時仍采用人工撒施再起壟掩埋的辦法，這種施肥方法雖然省工省力，但極易造成化肥的揮發(fā)和淋失。

3.3 養(yǎng)分比例失調(diào)

土壤中的微量元素長期缺乏，已不能滿足作物的生長需要，根據(jù)“最小養(yǎng)分律學說”，即使氮、磷、鉀的施入比例合理也會影響作物的產(chǎn)量。

3.4 干旱使肥效降低

施肥后，若不能及時灌溉或無降雨，肥效會降低。

4 提高肥料利用率的有效途徑

4.1 發(fā)展緩/控釋肥料

目前，國際上緩/控釋肥料可以分成四大類，一是有機合成微溶型緩釋氮肥。此類肥料的需求有下降的趨勢。二是包膜（包裹）類緩/控釋肥料。近年來，高分子聚合物包膜緩/控釋肥料發(fā)展較快，是國際上緩/控釋肥發(fā)展的主流方向。三是膠結(jié)型有機-無機緩釋肥料[5]。該肥尚未推廣應(yīng)用。四是生物生化抑制型肥料。

緩/控釋肥料能緩慢而持久地釋放出植物生長必需的營養(yǎng)元素，具有養(yǎng)分齊全、配方合理、無公害、長效化等特點，還可以減少因淋溶、固定或分解作用而造成的養(yǎng)分損失，防止作物前期早衰和后期脫肥，在規(guī)定釋放期內(nèi)養(yǎng)分釋放不低于75%[6]。長期以來，普通化肥的低利用率以及由此帶來的環(huán)境污染，已成為世界農(nóng)業(yè)亟待解決的問題。與普通肥料相比，緩/控釋施肥的另一優(yōu)點是省工、省錢，1次施肥就能滿足作物生長周期的需求，避免了2次追肥或3次追肥生產(chǎn)成本的增加。因此，其被認為是最為快捷、方便的減少肥料損失、提高肥料利用率的有效措施。

目前，我國已成為世界上第一大化肥生產(chǎn)和消費國，但化肥的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，高效環(huán)保的新型肥料所占比例太小，產(chǎn)品的復合化程度很低，復合肥占總肥量的30%左右，而發(fā)達國家復合肥占總肥量的60%～80%。推廣及應(yīng)用長效緩/控釋肥是一項艱巨而長遠的任務(wù)[7]。

4.2 進行農(nóng)田養(yǎng)分精準配方施肥

大力推廣配方施肥技術(shù)。根據(jù)作物的需肥規(guī)律、土壤測試結(jié)果以及肥料的利用率，調(diào)整氮、磷、鉀和微量元素的合理用量和比例，使作物得到全面合理的養(yǎng)分供應(yīng)，最大限度地發(fā)揮作物的增產(chǎn)潛力，提高經(jīng)濟效益。近年來，實施的配方施肥就是一項行之有效的途徑。

精準農(nóng)業(yè)經(jīng)過20多a的發(fā)展，在歐美等發(fā)達國家應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。目前，我國精準農(nóng)業(yè)還存在幾方面亟待解決的問題:一是農(nóng)田高密度信息的獲取。由于我國采用一家一戶的分散經(jīng)營，農(nóng)田養(yǎng)分差異較大，大面積高密度快速準確地進行土壤性狀信息的采集及分析測試的技術(shù)還沒有解決，目前多采用傳統(tǒng)的取樣和實驗室分析測試方法，成本高、時效性差。二是施肥決策支持系統(tǒng)的建立。即怎樣解決現(xiàn)有專家系統(tǒng)實用性、通用性和可實施性較差的問題。三是研發(fā)適合我國農(nóng)田精準管理的小型變量施肥農(nóng)機具。

精準施肥根據(jù)作物生長的土壤狀況和需肥規(guī)律，適時、適量地進行投肥，滿足作物不同時期的肥料需求，以最少的肥料投入達到較高的經(jīng)濟效益，從而提高化肥利用率，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。精準施肥是精準農(nóng)業(yè)決策分析中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，也是發(fā)展最為成熟的技術(shù)。研究結(jié)果表明，水稻和玉米精準施肥與農(nóng)民習慣施肥相比，氮肥利用率可平均提高7.8百分點[8]。

4.3 全面改進施肥方法

根據(jù)作物的需肥規(guī)律，在作物的各個生長階段進行合理的分期施肥，以滿足作物各個生育期的養(yǎng)分供應(yīng)，達到經(jīng)濟施肥的目的。

要大力提倡肥料深施，最大限度地減少肥料的損失，提高肥料利用率。

化肥與有機肥的合理混用。有機肥中除含有N，P，K及各種微量元素外，還含有大量的有益微生物和有機膠體，其具有改土保肥等作用，可彌補被土壤固定和易淋失等缺點，減少化肥損失，提高利用率。因此，施用化肥作基肥最好與有機肥混合施用。

肥料的混合使用:硫酸鉀呈弱酸性，施入土壤后，鉀離子易被土壤體的陽離子置換吸收而固定，所以鉀肥必須與N，P肥等混用，才能更好地發(fā)揮肥效；銨態(tài)N肥切勿與堿性肥料混用[9]。

看土施肥，如沙性土壤易漏肥，應(yīng)采用少量多次的施肥方法。

我國以占世界7%的耕地養(yǎng)活了占世界22%的人口，取得了舉世矚目的成就，化肥對糧食生產(chǎn)作出了巨大的貢獻。21世紀，我國面臨著人口不斷增長、耕地日益減少和糧食需求不斷增加的嚴峻現(xiàn)實，盡快開發(fā)既能獲得高產(chǎn)又能最大限度地提高肥料利用率并減輕對環(huán)境壓力的肥料利用新技術(shù)，對于保障糧食安全、保護生態(tài)環(huán)境具有極其重要的意義。

［1］李慶逵，朱兆良，于天仁.中國農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中的肥料問題[M].南昌:江西科學技術(shù)出版社，1998:3-5.

［2］張文新，張成軍，趙同科，等.緩釋氮肥減少菜田土壤硝酸鹽淋溶研究[J].華北農(nóng)學報，2010，25（5）:166-170.

［3］張民，史衍璽，楊守祥，等.控釋和緩釋肥的研究現(xiàn)狀與進展[J].化肥工業(yè)，2001，28（5）:27-30.

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［8］黃慶裕，蒲才潮.碳酸氫銨全層深施對水稻的增產(chǎn)效果[J].土壤肥料，2006（1）:60-61.

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