科學(xué)減少耕地化肥用量走農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展之路

韓志忠　祈偉林　崔海成　孟宏霞　李萍（甘肅省酒泉市肅州區(qū)蔬菜技術(shù)服務(wù)中心735000）

科學(xué)減少耕地化肥用量走農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展之路

韓志忠祈偉林崔海成孟宏霞李萍
（甘肅省酒泉市肅州區(qū)蔬菜技術(shù)服務(wù)中心735000）

化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中作物養(yǎng)分的重要供給源，施用效果明顯、使用方便，因此，隨著生產(chǎn)條件的逐步改善，其投入量不斷增加。長(zhǎng)期以來(lái)，大量、不合理施用化肥引起的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，導(dǎo)致耕地土壤質(zhì)量不斷下降。耕層土壤迅速流失，有機(jī)質(zhì)含量不斷下降，土壤結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞，保肥保水性明顯降低；土壤酸化、堿化、鹽漬化現(xiàn)象不斷出現(xiàn)，耕地抵御自然災(zāi)害的能力大幅度降低；生態(tài)環(huán)境不斷惡化，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全令人堪憂。這些問(wèn)題不僅嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，也對(duì)人類健康構(gòu)成了極大威脅。

在傳統(tǒng)觀念中，污染一直與工業(yè)密切相關(guān)。但第1次全國(guó)污染源普查結(jié)果顯示，農(nóng)業(yè)源是總氮、總磷排放的主要來(lái)源，其排放量分別為270.46萬(wàn)t和28.4萬(wàn)t，農(nóng)業(yè)污染源是化學(xué)需氧量的最大貢獻(xiàn)者，排放量占40%以上。所以國(guó)家明文規(guī)定，到2020年，全國(guó)耕地化肥用量要降低40%。這不僅是生態(tài)文明建設(shè)的需要，也是客觀上的需要。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，首先考慮既要節(jié)本又要增效，在降低化肥用量的同時(shí)不能造成減產(chǎn)，降低農(nóng)民收入；其二既要用地又要養(yǎng)地，在逐步降低化肥用量的同時(shí)，又要研發(fā)有機(jī)復(fù)合生物肥及綠肥作補(bǔ)給，不能因?yàn)楣?jié)本而導(dǎo)致新的土壤貧瘠；其三既要循環(huán)利用又要安全可行，運(yùn)用科學(xué)有效的手段促進(jìn)農(nóng)業(yè)健康快速發(fā)展，確保生態(tài)文明建設(shè)順利進(jìn)行；其四既要?jiǎng)?chuàng)新運(yùn)營(yíng)機(jī)制又要科學(xué)法制有效，在發(fā)展中求突破，在突破中加以完善。只有解決好這些問(wèn)題，我們才能走好可持續(xù)發(fā)展之路?？傊?，我們不能因?yàn)楸Ｗo(hù)土壤環(huán)境而犧牲農(nóng)民的收入，也不能因?yàn)檗r(nóng)民的收入而犧牲土壤生態(tài)環(huán)境。

科學(xué)減少耕地化肥用量是以作物不缺肥為基礎(chǔ)的。如果土壤中有足夠的可利用肥料，而且土壤供給的肥料被利用率高，則作物不會(huì)表現(xiàn)缺肥；如果土壤中肥料特別富足，但土壤結(jié)構(gòu)差，肥料中的氮、磷、鉀等元素時(shí)常流失或被固定，作物很難吸收利用，則作物表現(xiàn)缺肥；如果土壤中肥料特別稀少，而且土壤結(jié)構(gòu)也不差，即便作物吸收率好，作物同樣表現(xiàn)缺肥。所以，土壤生態(tài)環(huán)境是1個(gè)微生物循環(huán)系統(tǒng)，土壤對(duì)作物的貢獻(xiàn)是通過(guò)這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，必須維護(hù)和修復(fù)好這個(gè)系統(tǒng)。

1　全面加大有機(jī)生物肥用量

按照生態(tài)學(xué)原理和經(jīng)濟(jì)學(xué)原理，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果和現(xiàn)代管理手段，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)向全面利用有機(jī)生物肥逐漸過(guò)渡，打造綠色品牌，走好特色發(fā)展之路，提高種植業(yè)效率，減少碳排放和保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。目前歐美等西方國(guó)家的有機(jī)生物肥用量已達(dá)到總用肥量的40%以上，我國(guó)也特別強(qiáng)調(diào)推廣應(yīng)用有機(jī)生物肥，早在2003年相關(guān)部門(mén)撥?？钤谌珖?guó)進(jìn)行60個(gè)生態(tài)縣試點(diǎn)建設(shè)，要求試點(diǎn)各縣2/3耕地不可施用化肥，只能施用微生物肥和有機(jī)生物肥。

1.1農(nóng)家肥是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展中最具影響力的有機(jī)生物肥

農(nóng)家肥主要來(lái)源于植物和動(dòng)物，是1個(gè)比較廣泛的范疇，也是未經(jīng)提煉的粗制復(fù)混肥的總稱，既有微生物的成分，又有有機(jī)物的成分，養(yǎng)分比較完全。農(nóng)家肥中除含氮、磷、鉀大量元素外，還含有鈣、鎂、鐵、鋅、錳、硼等作物所需的多種微量元素，而且以有機(jī)態(tài)存在，釋放緩慢，肥效持久。化肥養(yǎng)分比較單一，但含量高，以無(wú)機(jī)狀態(tài)存在，營(yíng)養(yǎng)元素容易流失，肥效持續(xù)時(shí)間短。

1.1.1農(nóng)家肥可以改善土壤結(jié)構(gòu)，平衡土壤酸堿度耕地施入農(nóng)家肥可增加土壤有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，增強(qiáng)土壤抗逆能力。農(nóng)家肥經(jīng)微生物分解產(chǎn)生的各種有機(jī)酸還能降低土壤pH值和鹽堿含量，提高土壤的緩沖能力，起到改良土壤的作用。

1.1.2農(nóng)家肥可提高抗旱能力，促進(jìn)微生物活動(dòng)土壤施用農(nóng)家肥可以增加土壤持水量，提高土壤蓄水、保墑和供水性質(zhì)。據(jù)試驗(yàn)每年每667m2施豬糞3000kg，可提高土壤持水量4.3%，減少土壤水分蒸發(fā)量17.3%。另外，農(nóng)家肥是微生物的原料，使用農(nóng)家肥可促進(jìn)微生物繁殖和活動(dòng)，從而提高土壤活力。

1.1.3農(nóng)家肥可增加養(yǎng)分積蓄，減少養(yǎng)分流失，改善作物對(duì)養(yǎng)分的吸收條件尤其是活性生物有機(jī)肥，可減少養(yǎng)分固定，提高肥效?；时煌寥牢蚬潭?，從而降低了有效性。另外化肥溶解度大，施用后對(duì)土壤造成較高的滲透壓，影響了作物吸收養(yǎng)分和水分，增加了養(yǎng)分流失機(jī)會(huì)。

1.1.4農(nóng)家肥可提高土壤溫度，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)既然施用農(nóng)家肥可疏松土壤，那么其吸收光能作用就得以加強(qiáng)，同時(shí)有機(jī)物分解釋放出大量的熱，也可提高土壤溫度，促進(jìn)種子發(fā)芽，出苗快，促進(jìn)根系生長(zhǎng)，有利于作物提早成熟，這點(diǎn)在蔬菜瓜果上更為突出。蔬菜生產(chǎn)上多施用農(nóng)家肥，在減少化肥用量的同時(shí)可降低爛菜率25%~35%，多施農(nóng)家肥還可增加瓜果的含糖量及蛋白質(zhì)、維生素等其它物質(zhì)的含量。

1.2生物肥含有大量活的微生物

生物肥施入土壤后，大量活的微生物在適宜條件下積極活動(dòng)，有的可在作物根系周?chē)罅糠敝?，發(fā)揮自生固氮或聯(lián)合固氮作用；有的可分解磷、鉀等礦質(zhì)元素供給作物吸收或分泌生長(zhǎng)激素刺激作物生長(zhǎng)。（1）各種固氮菌肥可增加土壤氮素來(lái)源，解磷解鉀菌肥料可將土壤中難溶的磷、鉀溶解出來(lái)，增加土壤中磷、鉀、氮元素含量。（2）生物肥可促進(jìn)作物生長(zhǎng)，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。5406放線菌生物肥不僅能拮抗病原菌、防病壯菌，還能產(chǎn)生不同的生長(zhǎng)激素、分泌細(xì)胞分裂素促進(jìn)作物生長(zhǎng)。（3）真菌類生物肥不僅能協(xié)助作物吸收磷、鋅及銅等礦質(zhì)元素，還有增強(qiáng)作物吸水、保水作用，提高作物抗旱能力。

生物肥雖然不能直接供給作物所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但可通過(guò)大量活的微生物在土壤中的積極活動(dòng)促進(jìn)作物吸收所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或產(chǎn)生激素來(lái)刺激作物生長(zhǎng)，這與其它有機(jī)肥和化肥的作用在本質(zhì)上是不同的。好的微生物菌肥富含有益微生物菌群、活性酶、有機(jī)質(zhì)及多種微量元素，是能降低化肥用量、降低生產(chǎn)成本、改良土壤結(jié)構(gòu)、消除土壤板結(jié)、提高植物吸收養(yǎng)分、減少植物病害、提高出苗率、提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量的綠色無(wú)公害的高科技產(chǎn)品。建議在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛推廣應(yīng)用生物肥，充分發(fā)揮環(huán)境中的養(yǎng)分潛力，緩解化肥、農(nóng)藥對(duì)農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境造成的污染。

2　有效擴(kuò)大綠肥種植、研發(fā)及用量

綠肥種植和研發(fā)一直是國(guó)家改良土壤計(jì)劃的重要組成部分。綠肥以綠色植物體作肥料，是1種養(yǎng)分完全的生物肥源，其養(yǎng)分含量（以占干物重的百分率計(jì)）為：氮（N）2%~4%、磷（P2O5）0.2%~0.6%、鉀（K2O）1%~4%，有機(jī)碳占干物重的40%左右，豆科綠肥作物還可將不能直接利用的氮?dú)夤潭ㄞD(zhuǎn)化為可被作物吸收利用的氮素養(yǎng)分。但是隨著農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展和非耕地的不斷拓展，人們并不重視綠肥的生產(chǎn)和種植，而是盲目地追求利益，拋棄了一些好傳統(tǒng)、好做法，長(zhǎng)時(shí)間大批量運(yùn)用化肥，致使土壤嚴(yán)重板結(jié)，營(yíng)養(yǎng)失衡。秋后復(fù)種豌豆、毛苕子等綠肥植物，施入土壤后可增加土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤物理性狀，提高土壤保水、保肥和供肥能力，減少養(yǎng)分損失，保護(hù)生態(tài)環(huán)境；紫云英中氮、磷、鉀含量分別為0.48%、0.11%和0.24%，即每667m2耕地翻埋紫云英500kg，可少施尿素5kg、過(guò)磷酸鈣5kg和氯化鉀2kg，每667m2耕地節(jié)省化肥投入25元；苜蓿、甜菜等比較好的改土作物可改善農(nóng)作物茬口，減少病蟲(chóng)害發(fā)生；有些綠肥還是優(yōu)質(zhì)飼草，如苜蓿、豌豆等在作綠肥的同時(shí)，可用于發(fā)展畜牧業(yè)，還有一些綠肥是工業(yè)、醫(yī)藥和食品的重要原料；秸稈還田就是田間導(dǎo)入綠肥的過(guò)程，每667m2耕地導(dǎo)入秸稈200kg，可減少20%的磷肥和鉀肥用量，即每667m2耕地可少施氯化鉀2kg和過(guò)磷酸鈣5kg，每667m2耕地節(jié)省化肥投入15元（秸稈還田前期需消耗一定量的氮素，應(yīng)適當(dāng)增加前期氮肥用量）。

3　科學(xué)調(diào)整復(fù)合肥用量

由化學(xué)方法或混合方法制成的含作物營(yíng)養(yǎng)元素氮、磷、鉀中任何2種或3種以上元素的肥料稱之為復(fù)合肥，高濃度硝基復(fù)合肥、國(guó)產(chǎn)三元復(fù)合肥、美國(guó)磷酸二銨等都是農(nóng)戶使用比較廣泛的肥料。這些優(yōu)質(zhì)復(fù)合肥給人們帶來(lái)巨大利益的同時(shí)，也給耕地造成了一定的創(chuàng)傷，使得耕地土壤結(jié)構(gòu)遭到不同程度的破壞。因此，在逐步減少氮、磷、鉀等無(wú)機(jī)化肥的同時(shí)，有必要適度調(diào)整復(fù)合肥用量。

3.1建立健全耕地土壤監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)

耕地是人類賴以生存的基礎(chǔ)，各級(jí)政府應(yīng)全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確地掌握耕地情況，把耕地建檔工作納入法制化程序進(jìn)行管理，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析、歸類、存檔。建議各級(jí)政府拿出專項(xiàng)資金，由專人負(fù)責(zé)，建立健全土壤監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)土壤普查，全面、系統(tǒng)、準(zhǔn)確地完成耕地情況建檔工作。

3.2量化施肥指標(biāo)，確定合理施用量

通過(guò)土壤監(jiān)測(cè)系統(tǒng)量化土壤施肥指標(biāo)，并以土壤測(cè)試和肥料田間試驗(yàn)為基礎(chǔ)，根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng)，在充分施用有機(jī)生物肥料的基礎(chǔ)上，提出復(fù)合肥及微肥等肥料的施用數(shù)量、施肥時(shí)期和施用方法，把土壤監(jiān)測(cè)與實(shí)際經(jīng)營(yíng)耕地有機(jī)地緊密結(jié)合起來(lái)，做出詳實(shí)的土壤施肥計(jì)劃，利用5~6年時(shí)間將復(fù)合肥的施用數(shù)量調(diào)整到1個(gè)合理的用量區(qū)間。

3.3通過(guò)配方施肥技術(shù)調(diào)節(jié)和解決作物需肥與土壤供肥之間的矛盾

在適度用好各種優(yōu)質(zhì)復(fù)合肥的同時(shí)，有針對(duì)性地補(bǔ)充作物所需的營(yíng)養(yǎng)元素，作物缺什么元素就補(bǔ)充什么元素，需要多少補(bǔ)多少，實(shí)現(xiàn)各種養(yǎng)分平衡供應(yīng)，滿足作物生長(zhǎng)需要，以達(dá)到提高肥料利用率和減少化肥用量、提高作物產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、節(jié)省勞力、節(jié)支增收的目的。

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