踐行減肥增效開啟環(huán)境與成本雙贏新模式

《中國(guó)農(nóng)資》記者 李鑫譯

省銀子，增效益

喬斯林·韋萊斯圖克是美國(guó)一位家庭農(nóng)場(chǎng)主，她的農(nóng)場(chǎng)位于薩斯克郡布羅德維尤(Broadview)附近。該農(nóng)場(chǎng)每年在化肥上的投入高達(dá)6位數(shù)。她表示：“不希望農(nóng)場(chǎng)里N2O直接排放在大氣中，想尋找一些方法，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，更想為遏制全球氣候變化貢獻(xiàn)自己的綿薄之力。”

泰勒·凱斯勒是一位美國(guó)的農(nóng)藝師，每天的工作就是給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民們提供建議，告訴他們最合理的施肥方式，幫助農(nóng)場(chǎng)里的作物達(dá)到最大潛在產(chǎn)量。她的汽車后備箱綁著一把鏟子，車前方安裝一臺(tái)平板電腦。凱斯勒正在采集麥田中的土壤樣本，分析當(dāng)?shù)厮謹(jǐn)?shù)據(jù)。她說，如果沒有合適的雨水、陽(yáng)光和土壤條件的綜合作用，過多的肥料并不意味著更多的收成。相反，農(nóng)田土壤是大氣溫室氣體N2O的重要來源，過量施用肥料會(huì)浪費(fèi)寶貴的資源。同時(shí)，未被吸收的氮也會(huì)轉(zhuǎn)化為N2O并釋放到大氣中?！盀樘岣咦魑锂a(chǎn)量，縮減投入成本，越來越多的農(nóng)場(chǎng)主選用高品質(zhì)肥料，運(yùn)用科學(xué)施肥方法。令人意想不到的是，這些途徑能夠有效減少農(nóng)田中N2O的排放。所以，減少化肥施用，不僅能節(jié)省農(nóng)場(chǎng)主錢包里的“銀子”，而且對(duì)環(huán)境也有出人意料的好處。當(dāng)農(nóng)場(chǎng)主根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)決策時(shí)，環(huán)境也就成為了贏家?！?/p>

好產(chǎn)品，助減排

據(jù)加拿大農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)食品公司統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，上世紀(jì)80年代以來，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中大量施用化學(xué)肥料，僅加拿大西部化肥使用量就增加了150%，這意味著在作物產(chǎn)量增加的同時(shí)，N2O排放量也大幅增加。

N2O俗稱“笑氣”，土壤中N2O的產(chǎn)生主要是在微生物參與下，通過硝化和反硝化作用，由微生物細(xì)胞釋放到土壤中的氣態(tài)中間產(chǎn)物。氮肥在土壤中的流失及在反硝化細(xì)菌作用下便會(huì)產(chǎn)生N2O。就是說，在時(shí)間、降雨及土壤條件等多個(gè)因素作用下，加之多余的肥料，土壤中氮素就可以轉(zhuǎn)化為氮氧化物，最終排放到空氣當(dāng)中。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，加拿大農(nóng)場(chǎng)因不合理施用化肥產(chǎn)生的N2O，占加拿大農(nóng)業(yè)N2O排放總量1/4，相當(dāng)于270萬(wàn)輛汽車一年的排放量。薩斯喀徹溫大學(xué)土壤科學(xué)副教授理查德·法雷爾認(rèn)為，“不假思索地減少化肥施用量，而不考慮作物產(chǎn)量是一種矯枉過正的做法。我們不想降低產(chǎn)量，甚至想增加產(chǎn)量，但一定要減少排放?！?/p>

法雷爾目前正在研究某些化肥在使用時(shí)如何減少N2O的排放。法雷爾表示，當(dāng)冰雪融化后的春天，N2O的排放量將會(huì)激增，因?yàn)檠┲械乃趾蜌埩舻旌显谝黄穑@對(duì)于N2O的形成可以說是一個(gè)的完美的條件，也意味著農(nóng)民在秋季用肥以后，大量N2O有可能排放到大氣中。如果在春季施肥后出現(xiàn)降雨，特別是生長(zhǎng)中的植物沒有足夠時(shí)間吸收氮，N2O便會(huì)再次釋放。

法雷爾進(jìn)一步解釋，每施用100公斤化肥，大約有1公斤(或1%)的氮肥轉(zhuǎn)化為N2O。這一比例看似很低，但考慮到加拿大數(shù)百萬(wàn)英畝農(nóng)田的化肥使用量，其影響是不言而喻的。

法雷爾說，如果市場(chǎng)上具備減肥增效的產(chǎn)品被廣泛采用，將有利于減少農(nóng)業(yè)N2O的排放，尤其是緩釋尿素，它具有一層保護(hù)層來控制氮元素釋放，給植物更多時(shí)間來吸收它。硝化作用和脲酶抑制劑也有助于阻止氮元素最終轉(zhuǎn)化為氣體。而所謂的“智能肥料”，一種包裹在肥料表面的涂層，可對(duì)植物信號(hào)做出反應(yīng)，只有當(dāng)植物需要時(shí)，氮元素才會(huì)被釋放，然而，這種類型的產(chǎn)品仍處于實(shí)驗(yàn)室階段。但法雷爾直言不諱地指出，農(nóng)民購(gòu)買優(yōu)質(zhì)的肥料產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)效益卻是他們首要考量的指標(biāo)。

新技術(shù)，保平衡

農(nóng)藝師泰勒·凱斯勒，將保護(hù)生態(tài)環(huán)境寄希望于技術(shù)革新，通過軟件、衛(wèi)星圖像、濕度探測(cè)器及測(cè)量土壤電導(dǎo)率的傳感器，精確計(jì)算用肥需求，在減少農(nóng)場(chǎng)主成本的同時(shí)，減少N2O排放。凱斯勒在春季評(píng)估一塊160英畝的土地時(shí)，使用了CropProConsulting的建模軟件來繪制不同區(qū)域的地圖。雖然地面看似平整，實(shí)際上，軟件顯示出在同一區(qū)域內(nèi)地形完全不同，此外土壤結(jié)構(gòu)、鹽分和水分也有一定差異。

凱斯勒贊成“4R施肥法”即選擇正確的肥料品種(Right source)、正確的肥料用量(Right rate)、正確施肥的時(shí)間(Right time)、施用在正確的位置(Right place)。“4R 施肥法”是國(guó)際植物營(yíng)養(yǎng)研究所（IPNI）養(yǎng)分管理的核心策略之一，它能夠保障持續(xù)的糧食生產(chǎn)力，兼顧養(yǎng)分管理和施肥的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益，是被普遍采用的肥料最佳養(yǎng)分管理的方法。

另一位來自美國(guó)的農(nóng)藝師喬斯林·韋萊斯圖克在“4R施肥法”列表中添加另一“R”，即“Rightbalance”，正確的平衡施肥。她和大多數(shù)農(nóng)民一樣，通過輪作為土壤自然添加養(yǎng)分。這意味著她會(huì)在谷物或油料作物之后種一茬豆類，作為向土壤中添加有機(jī)肥料的一種方式，這樣就不必在土壤中施用化肥。Velestuk是“再生農(nóng)業(yè)”倡導(dǎo)者，希望在減少農(nóng)業(yè)化學(xué)投入品的同時(shí)，可以保持每英畝的利潤(rùn)。

除了輪作，她還試驗(yàn)了覆蓋作物(一種用于保護(hù)肥沃土壤的作物，通常在冬天種植，也能去除多余的氮)和間作(兩種作物一起種植，向土壤中添加不同的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)，并遏制雜草和蟲子的破壞)。即使采用這些方法，她的農(nóng)場(chǎng)每年仍要在化肥上花費(fèi)6位數(shù)以上。因此，韋萊斯圖克采集土壤樣本，并使用軟件建模程序，希冀找出最有效的方法，減少化學(xué)肥料的投入。

韋萊斯圖克還是薩斯喀徹溫省土壤保護(hù)協(xié)會(huì)主席。她表示，政府和大學(xué)需要把更多注意力和資源放在肥料管理上。農(nóng)場(chǎng)主只想把肥料中的養(yǎng)分輸送給作物，并不想對(duì)大氣中的N2O埋單。只有既高效地使用肥料，又減少溫室氣體排放，才算真正做到減肥增效。“這其實(shí)是雙贏?！表f萊斯圖克說。