精準(zhǔn)施肥狀況與精準(zhǔn)施肥機(jī)制建立的思考

陳宏濤

（天津農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，天津 300384）

隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展以及人口數(shù)量的持續(xù)增加，對農(nóng)產(chǎn)品的需求量逐漸增加，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對肥料的需求量也隨之增加，與此同時(shí)，施肥特別是過度施肥造成的對土壤和水資源環(huán)境的破壞也在日益加劇，環(huán)境污染已經(jīng)嚴(yán)重地制約著社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，合理施肥不僅關(guān)系到土壤養(yǎng)分情況及農(nóng)作物產(chǎn)量，而且影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全及其生態(tài)環(huán)境。因此，施肥問題已經(jīng)被全球廣泛關(guān)注，開展精準(zhǔn)施肥研究勢在必行。精準(zhǔn)施肥是進(jìn)行科學(xué)化、合理化的農(nóng)作物施肥作業(yè)，其重點(diǎn)是提高肥料的利用效果。一方面從技術(shù)支持的角度，通過利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)研發(fā)和合理配方肥料，實(shí)現(xiàn)肥料的高效利用；另一方面，通過完善施肥管理機(jī)制，積極推行精準(zhǔn)施肥工作。本文針對作物精準(zhǔn)施肥現(xiàn)狀，探討我國精準(zhǔn)施肥管理機(jī)制，旨在為全面開展精準(zhǔn)施肥工作、提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合效益提供參考。

1 精準(zhǔn)施肥現(xiàn)狀及問題

1.1 施肥現(xiàn)狀

有關(guān)國際機(jī)構(gòu)指出，世界上很多國家和地區(qū)的土壤和水資源問題都與農(nóng)業(yè)息息相關(guān)。我國普遍存在農(nóng)作物施肥不科學(xué)的問題，耕地化肥用量已達(dá)到397.5 kg/hm2，而美國和世界化肥平均施用量小于150 kg/hm2。持續(xù)過量施用化肥導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量下降，土壤養(yǎng)分失衡加劇，肥料的報(bào)酬率下降，甚至導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與質(zhì)量降低，環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)增加。以大量資源投入推動(dòng)農(nóng)業(yè)數(shù)量增長的發(fā)展模式難以為繼，亟需改進(jìn)施肥方式，而精準(zhǔn)施肥是未來施肥作業(yè)的發(fā)展方向之一，已引起農(nóng)業(yè)科技人員、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理者的高度重視。有關(guān)資料顯示，在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，各種肥料的費(fèi)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本中所占比例超過50%，其成本較高也間接拉高了我國農(nóng)作物的出口價(jià)格，降低了農(nóng)產(chǎn)品的市場競爭力。相關(guān)研究人員認(rèn)為，同等產(chǎn)量條件下，精準(zhǔn)施肥可使多種作物平均增產(chǎn)8.2%～19.8%，最高可達(dá)30%，總成本降低15%～20%，化肥施用量減少20%～30%[1]。盡管我國在農(nóng)藝和管理等農(nóng)業(yè)技術(shù)方面都取得了一定進(jìn)展，土壤供肥與農(nóng)作物供肥之間的關(guān)系不斷改善，土壤性狀也有所改良，但從整體情況看，適合中國國情的農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)施肥技術(shù)體系尚未建立和完善，還需要繼續(xù)大力推廣和發(fā)展施肥技術(shù)。

很多發(fā)達(dá)國家對精準(zhǔn)施肥技術(shù)極其重視。比如美國的許多地區(qū)和農(nóng)場，已利用土壤養(yǎng)分和肥料信息系統(tǒng)，形成了信息農(nóng)業(yè)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的技術(shù)支撐體系，并在此基礎(chǔ)上形成了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)變量施肥技術(shù)。

1.2 存在問題

1.2.1 精準(zhǔn)施肥技術(shù)水平偏低 我國的肥料使用量增加顯著，但是糧食產(chǎn)量并沒有明顯增加，肥料利用率還較低。①肥料施用量不合理。過量施用化肥導(dǎo)致肥料大量浪費(fèi)和加重環(huán)境污染，破壞土壤平衡，改變土壤理化性質(zhì)。例如，過量施用氮肥會污染地下水和臭氧層，過量施用氮肥可能導(dǎo)致土壤板結(jié)，降低土壤pH。②肥料配比失調(diào)。由于氮肥的增產(chǎn)效果明顯，農(nóng)業(yè)中大量施用尿素復(fù)合肥，造成氮磷鉀等元素嚴(yán)重不平衡。不重視施加微量元素也是普遍存在的問題。③施肥方法不科學(xué)。目前，我國因地制宜地實(shí)行測土配方施肥、噴施多元微肥、噴灌滴灌的灌溉施肥等的比例還比較小，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者還習(xí)慣于按照傳統(tǒng)的施肥方式施肥，不能根據(jù)農(nóng)作物和土壤的實(shí)際情況進(jìn)行施肥，造成土壤生產(chǎn)能力下降，降低土壤的利用率，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)變差，降低了生產(chǎn)效益?，F(xiàn)有的施肥高新技術(shù)還不多，因此，提高農(nóng)業(yè)施肥水平也是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要課題。1.2.2 缺少精準(zhǔn)施肥的相關(guān)激勵(lì)政策 現(xiàn)有化肥價(jià)格比較低，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者為了追求產(chǎn)量而盲目增加施肥量，出現(xiàn)了肥料浪費(fèi)的現(xiàn)象。為了減少投入，施用的化肥遠(yuǎn)多于有機(jī)肥，極易污染土壤和水資源。缺少施肥獎(jiǎng)懲政策，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者精準(zhǔn)施肥的積極性沒有被激發(fā)出來。

1.2.3 精準(zhǔn)施肥的意識不強(qiáng)，保護(hù)環(huán)境積極性不高 農(nóng)民沒有深入了解精準(zhǔn)施肥和施用新型肥料的基本知識及方法，目前開展的科普宣傳活動(dòng)和農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣不論從規(guī)模到社會效應(yīng)還達(dá)不到預(yù)期要求，許多家庭農(nóng)場、農(nóng)業(yè)合作社、苗圃和果園的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者對如何進(jìn)行精準(zhǔn)施肥了解不多。

2 精準(zhǔn)施肥技術(shù)

2.1 科學(xué)確定肥料用量精準(zhǔn)測試土壤養(yǎng)分，根據(jù)土壤肥力的高低，將土地分成若干等級，同一等級的地塊作為一個(gè)施肥單元。按照有關(guān)地力資料、技術(shù)人員的分析和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，準(zhǔn)確把握農(nóng)作物對于肥料的需求規(guī)律及其土壤的供肥能力等，基于施肥區(qū)域的土壤養(yǎng)分空間變異規(guī)律，制訂各等級地塊所對應(yīng)的施肥方案。

參照對土壤養(yǎng)分測試和田間肥效的對比試驗(yàn)結(jié)果，診斷作物營養(yǎng)，計(jì)算各施肥區(qū)域農(nóng)作物的肥料效應(yīng)函數(shù)和不同地塊、不同農(nóng)作物的土壤養(yǎng)分盈缺數(shù)值，從而確定不同地塊、不同農(nóng)作物的最佳施肥量，減少施肥的盲目性和單一性，提高肥料的利用效率和效益[2]。

2.2 確定適宜的施肥模型農(nóng)業(yè)種植受氣象因素、土壤因素以及農(nóng)作物自身的品種參數(shù)等因素的影響，在大數(shù)據(jù)背景下，應(yīng)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，利用科學(xué)技術(shù)對施肥計(jì)劃進(jìn)行模擬和設(shè)想，根據(jù)不同地區(qū)的土壤性狀以及所種植農(nóng)作物的種類制定施肥模型[3]。

2.3 采用合理的施肥方式實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥

2.3.1 施肥原則 土壤中的營養(yǎng)元素是一定的，農(nóng)作物生長發(fā)育會吸收土壤中的營養(yǎng)成分，土壤中可能就會缺少某種元素，不利于農(nóng)作物的生長發(fā)育，因此應(yīng)通過均衡施肥來滿足農(nóng)作物所需的多種營養(yǎng)物質(zhì)[4]。此外，不能只單純施用一種肥料，要與多種肥料相結(jié)合，才能均衡植物的營養(yǎng)吸收。

2.3.2 主要措施與方法 開展周期性深耕深松和保護(hù)性耕作，實(shí)施秸稈還田，推廣測土配方施肥，增施有機(jī)肥。一般采用基肥、種肥、追肥的傳統(tǒng)施肥方法，再結(jié)合新型施肥方式，如化肥機(jī)械深施、機(jī)械化追肥、種肥同播、二氧化碳施肥、果樹根外施肥、噴施多元微肥，注重水肥耦合，促進(jìn)農(nóng)作物充分吸收養(yǎng)分。蔬菜、果樹注重有機(jī)肥與無機(jī)肥的配合使用，有效控制氮肥、磷肥的用量。

3 精準(zhǔn)施肥管理體制

3.1 完善相關(guān)精準(zhǔn)施肥政策法規(guī)①完善稅收鼓勵(lì)政策。實(shí)行較為靈活的收費(fèi)制度和鼓勵(lì)性政策，對農(nóng)業(yè)技術(shù)企業(yè)實(shí)行精準(zhǔn)施肥技術(shù)開發(fā)的稅費(fèi)減免和項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支持，以此鼓勵(lì)和扶持精準(zhǔn)施肥技術(shù)研發(fā)。②完善肥料價(jià)格政策?？蛇m當(dāng)提高肥料價(jià)格，特別是要提高化肥的價(jià)格，引導(dǎo)刺激農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者和農(nóng)業(yè)企業(yè)主動(dòng)采用新型有機(jī)肥料產(chǎn)品和技術(shù)，使其在施肥過程中獲得較為明顯的收益，形成在政策支持下主動(dòng)開展精準(zhǔn)施肥的良性循環(huán)。③完善有機(jī)肥料補(bǔ)貼政策。加大對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)和農(nóng)民施用有機(jī)肥的補(bǔ)貼力度，調(diào)動(dòng)使用有機(jī)肥、農(nóng)家肥的積極性，增加畝補(bǔ)貼額度，縮小補(bǔ)貼范圍，減少對肥料經(jīng)銷商的沖擊；推進(jìn)秸稈還田，不斷培肥地力，減少化肥用量，提高肥料利用率。

3.2 健全施肥的管理和服務(wù)制度①控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位施肥總量定額。各級農(nóng)業(yè)管理部門可根據(jù)農(nóng)業(yè)土地使用面積和用水量，結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位的施肥需求，合理制定施肥定額。指導(dǎo)各農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位在自身指標(biāo)的控制之下高效施肥，如少于定額施肥量則進(jìn)行相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)，促使其在生產(chǎn)過程中節(jié)約施肥，提高利用施肥技術(shù)和肥料的積極性。②農(nóng)業(yè)部門應(yīng)當(dāng)建立專業(yè)管理部門，建立技術(shù)人員責(zé)任制，以施肥技術(shù)為基本出發(fā)點(diǎn)，建設(shè)技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)基地，逐步完善技術(shù)咨詢與服務(wù)管理平臺，為農(nóng)戶開展“測土、配方、配肥、供肥、施肥指導(dǎo)”一體化服務(wù)。積極探索有機(jī)養(yǎng)分資源利用的有效模式，以此普及化發(fā)展精準(zhǔn)施肥技術(shù)。③強(qiáng)化監(jiān)督與管控。加強(qiáng)肥料生產(chǎn)、經(jīng)銷企業(yè)和肥料經(jīng)銷商的監(jiān)管，讓農(nóng)民能夠購買到質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的肥料，實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效、增產(chǎn)增收的目的。

3.3 開展宣傳和公益活動(dòng)，普及精準(zhǔn)施肥知識農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的主動(dòng)意識對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極為重要。除了發(fā)展高效施肥技術(shù)，從思想認(rèn)識上增強(qiáng)精準(zhǔn)施肥意識也是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的重要工作。因此，政府和農(nóng)業(yè)部門應(yīng)積極開展宣傳教育、技術(shù)培訓(xùn)等各種形式的公益活動(dòng)，通過微信平臺等線上方式和線下現(xiàn)場活動(dòng)開展科普宣傳與交流，利用公眾號推送有關(guān)精準(zhǔn)施肥的意義及知識的文章，將精準(zhǔn)施肥理念傳播到每位農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者心里。同時(shí)，政府也可以利用互聯(lián)網(wǎng)教育資源開展“網(wǎng)課”來普及精準(zhǔn)施肥知識，充分發(fā)揮種糧大戶、農(nóng)場、專業(yè)合作社等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的示范帶頭作用，引起社會各界對土壤生態(tài)環(huán)境的廣泛關(guān)注，引導(dǎo)群眾科學(xué)合理施肥，改變傳統(tǒng)施肥習(xí)慣，對不同作物采取不同的施肥方式，使農(nóng)業(yè)施肥模式由粗放型向精準(zhǔn)型轉(zhuǎn)變，進(jìn)而提高肥料的使用效率。

4 結(jié)語

精準(zhǔn)施肥涉及社會、經(jīng)濟(jì)、法律、科技和管理制度等多方面內(nèi)容。為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥目標(biāo)，工作中應(yīng)結(jié)合實(shí)際進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)機(jī)制和管理制度有效運(yùn)行，推動(dòng)農(nóng)業(yè)技術(shù)不斷進(jìn)步，加大農(nóng)業(yè)技術(shù)供給，保證在宏觀上合理分配農(nóng)業(yè)資源，在微觀上不斷提高施肥技術(shù)水平，優(yōu)化肥料綜合利用模式，從思想上、技術(shù)上給予農(nóng)業(yè)從業(yè)者更大的幫助和支持，引導(dǎo)群眾將傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)觀念轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)觀念。