從農(nóng)業(yè)發(fā)展過程就可以看出,施肥,特別是化肥,是最快且最有效的增產(chǎn)手段。據(jù)不完全統(tǒng)計,從20世紀(jì)70年代至21世紀(jì)初期的一段時間,全球化肥的使用量從0.31億t增長至1.39億t,同階段的糧食總產(chǎn)量從8.79億t增加至21.08億t,單位面積化肥用量也在持續(xù)增加。從聯(lián)合國糧農(nóng)組織收集到的數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn),發(fā)展中國家通過施肥可以提高糧食作物單產(chǎn)51.4%。面對這樣一種形勢,我國農(nóng)業(yè)需要不停地發(fā)展,才能夠滿足不斷增長的人口與國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的需要。但是農(nóng)業(yè)的發(fā)展必須有充足的化肥供給,農(nóng)業(yè)增產(chǎn)就需要增加化肥使用量。
農(nóng)業(yè)污染已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)水體環(huán)境質(zhì)量的重要污染源,同時也是引起水體環(huán)境質(zhì)量退化的重要因素。作為化肥生產(chǎn)與消費的大國,我國農(nóng)業(yè)流域中的養(yǎng)分負(fù)荷已經(jīng)成為面源污染的主要來源。在農(nóng)業(yè)非點源污染負(fù)荷中,水稻田田面徑流流失的氮磷化肥量占據(jù)著較大的比重,繼而引發(fā)水質(zhì)量惡化、水源緊缺以及生態(tài)環(huán)境破壞等相關(guān)問題,影響國民經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)的發(fā)展。現(xiàn)就長期不同施肥處理對直播稻田生態(tài)系統(tǒng)中的氮磷影響進(jìn)行簡單分析。
1 長期不同施肥處理對稻田田面水中氮磷濃度的影響
稻田徑流中的氮磷元素是污染水體非點源氮磷的重要污染源,同時也是農(nóng)業(yè)氮磷面源污染的主要物質(zhì)。當(dāng)前,已經(jīng)有不少地方將控制農(nóng)業(yè)非點源污染作為水體質(zhì)量管理的重要部分。概括來說,稻田徑流污染指水土流失或者是灌溉將稻田中的化肥、農(nóng)藥以及其他具有污染性的物質(zhì)沖入到湖泊與河流中,引發(fā)水體污染的情況[1]。在水體污染越來越嚴(yán)重的情況下,農(nóng)業(yè)非點源污染是一項非常重要的因素。我國是化肥生產(chǎn)與消費量較大的國家,農(nóng)業(yè)流域中的養(yǎng)分負(fù)荷是引起面源污染的重要來源。首先,對直播稻田水中TN的影響。通過研究可以發(fā)現(xiàn),不同施肥處理實際上對田地面水中TN濃度的影響比較明顯。通常情況下,TN的濃度在0.63~7.78 mg/L之間,最高濃度與最低濃度相差比例較為明顯。通過實驗研究就可以發(fā)現(xiàn),施肥會增加稻田面中TN的濃度,且濃度的大小與施肥量和施肥時間具有一定的聯(lián)系。因此,可以說,減少肥料的使用量,可以有效降低田地面水中TN的濃度。其次,對田地面水中TP與DRP的影響。不同施肥處理對TP濃度的影響是不同的。研究表明,隨著時間的延長,水中的TP濃度會逐漸降低。TP濃度降低可能是水稻吸收、土壤吸附或者是水稻生長的旺盛期土壤對磷的吸收在逐漸增加,從而增加水中磷的吸附,降低水中磷的濃度。而DRP的影響,實際上與TP相類似。磷對水藻生長具有一定的影響,同時也是引起水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵性因素。基于此,可以將DRP作為間接反映TP水平的監(jiān)測指標(biāo),這樣就可以有效判斷磷肥的利用率與流失情況。
2 長期不同施肥處理對土壤中氮磷含量的影響
在農(nóng)業(yè)逐步發(fā)展的過程中,氮磷肥料的使用量在持續(xù)上升。在植物生長的過程中,肥料可以提供必需的營養(yǎng)元素,對提高農(nóng)作物產(chǎn)量具有重要的意義。但是施肥過量或不當(dāng)將容易引起環(huán)境污染問題。在農(nóng)業(yè)生長期間,氮肥是需求量最大的化肥品種。如果過量使用,將降低肥料的利用率,同時還有可能對環(huán)境產(chǎn)生潛在性的污染。首先,對不同剖面深度土壤中TN含量的影響。在分析這一因素的時候發(fā)現(xiàn),不同的施肥處理對土壤中TN含量,會隨著土壤深度的增加逐漸降低。有研究表明,在處理TN含量在0~20 cm與80~100 cm之間時,不同深度剖面的土壤并不存在明顯的差異性,但是在40~60 cm的土壤中有著明顯的差異。在展開對比試驗的時候發(fā)現(xiàn),除去TN外,土壤中的各項指標(biāo)均出現(xiàn)不同程度的下降,也就是說土壤中的有機(jī)質(zhì)與TN減少最多的均是CG??梢?,單獨施肥和不施肥會促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的消耗,即有機(jī)肥的施入會增加土壤中有機(jī)質(zhì)的含量[2]。其次,對不同剖面深度土壤中NH4+-N含量的影響。在展開對比試驗時發(fā)現(xiàn),處理剖面深度為0~60 cm時,NH4+-N含量較高,下層含量相對較低,也就是說NH4+-N含量會隨著土壤分層從高到低分布,但是土壤深度剖面在60 cm以下的時候NH4+-N含量并不會出現(xiàn)明顯的變化,也沒有規(guī)律性。這種研究分析與土壤有機(jī)質(zhì)和膠體顆粒對NH4+-N的吸附性具有一定的聯(lián)系。最后,對不同剖面深度土壤中NO3--N含量的影響進(jìn)行分析,沒有發(fā)現(xiàn)NO3--N含量變化表現(xiàn)出一定的規(guī)律性,但是淺層的剖面土壤NO3--N含量明顯高于深層的剖面土壤含量。
3 長期不同施肥處理對直播晚稻產(chǎn)量的影響
在水稻產(chǎn)量逐漸上升的情況下,化肥的使用量也在持續(xù)性增加,特別是氮肥的使用量。越來越多的農(nóng)戶將氮量的使用與產(chǎn)量等同,從而導(dǎo)致在施肥量上表現(xiàn)出明顯的盲目性。據(jù)統(tǒng)計,我國氮肥的使用量占據(jù)全球氮肥使用量的30%,可以說是世界氮肥消耗量最大的國家。氮肥是一種非常重要的營養(yǎng)元素,對水稻生長、產(chǎn)量與稻谷品質(zhì)具有重要的影響。就我國氮肥使用情況來看,使用量明顯超標(biāo),而施肥過量必然會引起污染性問題。通過對比研究可以發(fā)現(xiàn),不
同的施肥處理水稻產(chǎn)量有逐漸下降的趨勢。通過實踐同樣可以發(fā)現(xiàn),相同年份在氮量使用量上存在著一定的差異。在研究分析的時候,采取完全隨機(jī)的方式來分析單因素影響。結(jié)果表明,在不同的6個年份中,不同施肥處理間水稻產(chǎn)量存在著明顯的差異,也就是說,在試驗研究的幾年間,水稻的產(chǎn)量只有減氮量25%與有機(jī)肥存在著明顯的差異。氮肥的使用量不應(yīng)當(dāng)僅僅依賴于氮素,也就是說氮素并不能滿足水稻高產(chǎn)的需要。在種植水稻的時候,根據(jù)常規(guī)的氮肥使用量或者是配合有機(jī)肥來使用,并不會對水稻的產(chǎn)量產(chǎn)生明顯的影響[3]??梢姡蔬^量使用,可以有效減少氮肥的使用。有研究人員指出,緩釋尿素肥效期限較長,在水稻田中具有良好保水性,可以為水稻全生育期正常生長提供需要的氮肥量。因此,在水稻田種植的時候,需要根據(jù)土壤肥力狀況可以適當(dāng)?shù)卦黾泳忈屇蛩赜昧縖4]。
4 結(jié)語
總而言之,研究分析長期不同施肥處理對直播稻田氮磷含量影響,對農(nóng)作物實際生產(chǎn)具有較強(qiáng)的指導(dǎo)性意義。即便研究分析存在一定的局限性,但是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中,也需要根據(jù)土壤的實際情況,科學(xué)合理施用肥料,實現(xiàn)化肥的有效使用。
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