測土配方施肥的意義及存在的問題和建議

王 科，鐘文挺，何玉亭，孫 娟，蔡梣儀，徐張義，謝麗紅，李 浩

(成都市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，成都 610041)

肥料是保證糧食安全的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，過量和盲目施用不僅會增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，還會給環(huán)境帶來巨大壓力，對地下水和空氣造成污染，導(dǎo)致耕地質(zhì)量下降。測土配方施肥作為一項(xiàng)較為成熟的科學(xué)施肥技術(shù)，和傳統(tǒng)的施肥方式相比，在促進(jìn)糧食增產(chǎn)、農(nóng)戶增收、提升和保護(hù)耕地質(zhì)量、治理農(nóng)田面源污染減輕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的壓力方面具有明顯的優(yōu)勢。農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門應(yīng)堅(jiān)持發(fā)展和完善測土配方施肥技術(shù)，持續(xù)推進(jìn)和深化測土配方施肥技術(shù)成果應(yīng)用。

1 測土配方施肥概念

測土配方施肥是以土壤測試和田間肥料試驗(yàn)為基礎(chǔ)，綜合考慮土壤供肥特性、作物生長需求和肥料效應(yīng)，在合理施用有機(jī)肥料的基礎(chǔ)上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的最佳用量、適宜比例、施用時期與施肥方式，同時協(xié)調(diào)好作物品種選用、栽培密度、耕作制度等農(nóng)藝條件以及生態(tài)氣候環(huán)境條件，達(dá)到有機(jī)養(yǎng)分與無機(jī)養(yǎng)分平衡、大量養(yǎng)分與中微量養(yǎng)分平衡，氮、磷、鉀3要素平衡，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和高效的施肥管理技術(shù)模式[1]。

2 測土配方施肥的意義

2.1 提高作物單產(chǎn)，促進(jìn)節(jié)本增效

農(nóng)作物正常生長普遍需要16種營養(yǎng)元素，而不同作物所需養(yǎng)分的種類、數(shù)量、比例等均不相同。通常在不同成土母質(zhì)、土壤類型、灌溉方式、耕作施肥模式等因素下土壤養(yǎng)分含量差異較大[2-3]。測土配方施肥技術(shù)在土壤測試與田間試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過合理調(diào)整肥料營養(yǎng)元素配比，促進(jìn)植物均衡吸收養(yǎng)分，滿足其正常生長需求，就能夠提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。許多研究表明，運(yùn)用測土配方施肥技術(shù)能提高糧食作物產(chǎn)量，相比常規(guī)施肥，增產(chǎn)幅度在3%～7%[4-5]。另外，采用該技術(shù)在穩(wěn)定提高糧食作物產(chǎn)量的同時也可減少氮肥用量，節(jié)約生產(chǎn)成本。張衛(wèi)紅等[6]研究表明，采用測土配方施肥技術(shù)后小麥可節(jié)約純氮1.08～2.30kg/667m2，玉米可節(jié)約純氮2.06～2.92kg/667m2，水稻可節(jié)約純氮0.68～1.63kg/667m2，節(jié)本增效可達(dá)20元/667m2以上。

2.2 改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展

氮肥利用率低是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中存在主要問題，我國氮肥利用率介于30%～35%之間，其主要原因是農(nóng)戶盲目追求高產(chǎn)大量施用氮肥所致[7]。有研究表明在采用測土配方施肥技術(shù)后，我國糧食主產(chǎn)省的化肥施用強(qiáng)度降低13.5%，其中氮肥施用強(qiáng)度降低15.4%。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部最新公布數(shù)據(jù)顯示，2020年我國水稻、小麥、玉米3大糧食作物化肥利用率已達(dá)到40.2%，比2015年提高5%，這與我國積極推廣測土配方施肥技術(shù)關(guān)系密切。王新霞等[8]的研究也表明，采用優(yōu)化測土配方施肥模式可減少30%左右的地表氮磷養(yǎng)分流失，對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的改善有積極作用。雖說我國化肥利用率正穩(wěn)步提升，但相較于歐洲、美洲等一些農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家，其氮肥利用率高達(dá)70%左右[9]，還是有不小的差距。因此，持續(xù)開展測土配方施肥工作，對我國農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善具有不可替代的作用。

2.3 提高耕地質(zhì)量水平，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中往往存在偏施、濫施氮肥，少施、不施有機(jī)肥和鉀肥的現(xiàn)象。這不僅會造成土壤硝態(tài)氮的大量盈余和累積，還會造成土壤酸化板結(jié)并破壞土壤微生物群落，最終造成土壤肥力大大下降[10]。測土配方施肥技術(shù)作為耕地質(zhì)量提升的重要技術(shù)措施之一，通過采用有機(jī)肥與化肥配施、平衡施肥、精準(zhǔn)施肥等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)耕地用養(yǎng)結(jié)合，土壤改良，養(yǎng)分均衡，肥力水平提升，最大限度發(fā)揮耕地增產(chǎn)潛力。同時根據(jù)作物的需肥規(guī)律，科學(xué)施肥也減少了農(nóng)作物病蟲害的出現(xiàn)概率，保證了作物產(chǎn)量的穩(wěn)定和品質(zhì)安全。

2.4 減少溫室氣體排放，促進(jìn)農(nóng)業(yè)碳達(dá)峰、碳中和

中國農(nóng)業(yè)排放的溫室氣體主要由甲烷、氧化亞氮、二氧化碳構(gòu)成，以前兩類非二氧化碳溫室氣體為主。有研究表明[11-12]，農(nóng)田N2O排放量占施用氮肥量的0.001%～6.8%，不同施氮肥水平之間N2O排放量存在明顯差異，控制氮肥用量對降低農(nóng)業(yè)碳排放的效果最好。推廣應(yīng)用測土配方施肥技術(shù)，能顯著提高氮肥利用率，在保證糧食產(chǎn)量的前提下，減少氮肥用量[13]，進(jìn)而減少溫室氣體排放，為低碳農(nóng)業(yè)的實(shí)現(xiàn)提供基本保證[14]，同時也為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的碳達(dá)峰、碳中和提供了可靠的技術(shù)保證。

3 存在的問題

3.1 技術(shù)體系覆蓋不全面

我國測土配方施肥項(xiàng)目自2005年全面開展以來，主要傾向于糧油作物，因此我國糧油作物測土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系較為完善。對于蔬菜、果樹等經(jīng)濟(jì)、園藝作物，由于種類繁多，區(qū)域性較強(qiáng)，加上項(xiàng)目支撐力度較弱，造成其技術(shù)指標(biāo)體系不夠完善。近些年，隨著種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，經(jīng)濟(jì)、園藝作物種植面積逐漸擴(kuò)大，由于相關(guān)技術(shù)指標(biāo)體系不完善及業(yè)主盲目追求高產(chǎn)，造成不合理施肥問題突出[15]。例如，在蔬菜生產(chǎn)中普遍存在有機(jī)肥料與無機(jī)肥的配比不合理和肥料養(yǎng)分比例不協(xié)調(diào)等問題。許多蔬菜合作社、種植大戶為了提高產(chǎn)量，大量施用無機(jī)肥料，也導(dǎo)致土壤出現(xiàn)連作障礙、土壤酸化和養(yǎng)分不均衡的問題。

3.2 企業(yè)參與度不高，專業(yè)度不夠

測土配方施肥技術(shù)應(yīng)用過程中，配方肥的生產(chǎn)、供應(yīng)是連接測土、配方和施肥指導(dǎo)的重要環(huán)節(jié)。以成都市為例，受不同地域條件、作物類型、土壤類型、農(nóng)戶種植習(xí)慣等因素的影響，不同縣(市、區(qū))、不同村鎮(zhèn)，甚至同一地域條件下不同田塊之間土壤養(yǎng)分差異很大，制定配方難以兼顧配方施用效果和配方肥生產(chǎn)供應(yīng)實(shí)際操作性。同時近年來受市場因素的影響，配方肥生產(chǎn)原材料漲跌幅度較大，肥企生產(chǎn)經(jīng)營風(fēng)險加劇。總的來說，就是肥料企業(yè)受生產(chǎn)規(guī)模化、批量化、成本、效益等因素的影響不愿生產(chǎn)小區(qū)域配方肥，喜歡搞大配方，平均配方肥和作物專用肥，在加上后期缺乏對小調(diào)整追肥的技術(shù)指導(dǎo)，因而導(dǎo)致在技術(shù)應(yīng)用的最后“一公里”很難達(dá)到真正意義上的區(qū)域配方施肥。

3.3 基層技術(shù)推廣力量薄弱

目前，成都市縣鄉(xiāng)兩級的土肥、農(nóng)技等測土配方施肥技術(shù)推廣機(jī)構(gòu)嚴(yán)重萎縮，專業(yè)技術(shù)人員嚴(yán)重不足?？h級相關(guān)工作負(fù)責(zé)人員一般僅有2～3人，個別縣(區(qū)、市)僅1人，而且身兼數(shù)職。鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心專業(yè)技術(shù)人員數(shù)量更少，一般僅有1人負(fù)責(zé)相關(guān)工作且身兼數(shù)職，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)技干部忙于鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府工作，疏忽了本職工作。同時，技術(shù)人員老齡化問題也是十分突出，人員得不到補(bǔ)充?；谏鲜鲈?，現(xiàn)在多數(shù)縣(區(qū)、市)的耕地質(zhì)量調(diào)查暨測土任務(wù)，均通過購買服務(wù)的形式由第三方技術(shù)服務(wù)機(jī)構(gòu)或檢測機(jī)構(gòu)開展。由于三方機(jī)構(gòu)對當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件、種植情況、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局等情況不了解，出現(xiàn)了采樣不具有代表性、檢測質(zhì)量參差不齊等問題。雖然各地土壤調(diào)查采樣檢測工作都在正常開展，但數(shù)據(jù)的開發(fā)和后續(xù)應(yīng)用明顯滯后，許多土壤化驗(yàn)數(shù)據(jù)不能及時反饋給農(nóng)戶，這嚴(yán)重制約了測土配方施肥技術(shù)的應(yīng)用效果。

3.4 推廣形式單一，技術(shù)產(chǎn)品有短板

目前，多數(shù)縣(區(qū))農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣機(jī)構(gòu)主要通過向農(nóng)戶、合作社業(yè)主發(fā)放施肥建議卡和宣傳資料和集中開展技術(shù)培訓(xùn)等傳統(tǒng)形式宣傳推廣測土配方施肥技術(shù)。雖然農(nóng)戶學(xué)習(xí)到了測土配方施肥技術(shù)，但在沒有項(xiàng)目配套實(shí)施的情況下多數(shù)農(nóng)戶，特別是小戶散戶由于技術(shù)應(yīng)用的效益不明顯，不愿將其用于實(shí)際生產(chǎn)中。部分地方也針對種植大戶推廣使用田間養(yǎng)分管理專家決策支持系統(tǒng)、移動信息查詢系統(tǒng)等農(nóng)業(yè)服務(wù)產(chǎn)品，新技術(shù)的應(yīng)用對測土配方施肥技術(shù)推廣起到了一定作用。但是多種類型的測土配方施肥系統(tǒng)均存在操作人性化水平低、用戶體驗(yàn)差、數(shù)據(jù)更新不及時等問題，真正得到用戶認(rèn)可并且能夠在農(nóng)戶與農(nóng)技管理人員中間廣泛普及使用的產(chǎn)品與技術(shù)數(shù)量較少。

4 建議

4.1 擴(kuò)大田間試驗(yàn)作物覆蓋面

測土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系是處于不斷更新和完善中的，隨著作物品種更替、土壤肥力變化等指標(biāo)的變化，其技術(shù)體系也需要隨之調(diào)整。因此，農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門也要堅(jiān)持開展田間試驗(yàn)、土壤測試和技術(shù)指標(biāo)更新工作。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門、高?？蒲性核⑾嚓P(guān)工作企事業(yè)單位等應(yīng)繼續(xù)支持測土配方施肥項(xiàng)目的開展。在持續(xù)完善大田糧食作物(水稻、玉米、小麥、油菜)肥效試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，合理擴(kuò)大開展蔬菜、果樹等經(jīng)濟(jì)、園藝作物的田間肥效試驗(yàn)，通過構(gòu)建覆蓋不同區(qū)域、土壤、種植模式、作物品種等因素的經(jīng)濟(jì)、園藝作物施肥指標(biāo)體系，擴(kuò)大測土配方施肥技術(shù)的應(yīng)用范圍和實(shí)用性。

4.2 完善政府支持與企業(yè)參與機(jī)制

配方肥的生產(chǎn)是測土配方施肥技術(shù)應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，為保障和支持測土配方施肥工作長期、有效、有序開展，政府應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)及企業(yè)的實(shí)際情況，出臺相應(yīng)的政策，同時提供必要的資金保障。由于配方肥的生產(chǎn)存配方數(shù)量多、適用區(qū)域小、單個肥料配方訂單量小等問題，而企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營更傾向于規(guī)?；a(chǎn)、批量化供應(yīng)。因此，農(nóng)業(yè)部門要探索和解決農(nóng)戶配方肥實(shí)際需求和企業(yè)生產(chǎn)供應(yīng)間的矛盾，完善企業(yè)生產(chǎn)與機(jī)制，加強(qiáng)對企業(yè)配方肥生產(chǎn)過程的技術(shù)指導(dǎo)，努力擴(kuò)大配方肥施用面積。同時，各地方政府要結(jié)合農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)、化肥減量的工作，配套相應(yīng)的政策和資金，以鼓勵和支持肥料企業(yè)運(yùn)用供銷社、農(nóng)資店、連鎖店、物流配送等手段，全方位構(gòu)建配方肥料基層產(chǎn)銷網(wǎng)絡(luò)。

4.3 建立長效工作機(jī)制，完善基層推廣體系

測土配方施肥技術(shù)已作為保護(hù)生態(tài)環(huán)境，防治大氣、水和土壤污染的重要技術(shù)措施列入《中華人民共和國大氣污染防治法》《中華人民共和國水污染防治法》《中華人民共和國土壤污染防治法》。這表明測土配方施肥工作已由一項(xiàng)技術(shù)措施提升為黨和國家支農(nóng)惠農(nóng)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的長效政策措施，各級政府應(yīng)高度重視，加緊建立和完善測土配方施肥技術(shù)應(yīng)用的長效機(jī)制。同時，推廣測土配方技術(shù)需要建設(shè)一支技術(shù)過硬有事業(yè)心的農(nóng)業(yè)科技隊(duì)伍，構(gòu)建和完善技術(shù)服務(wù)體系[16]。因此，有條件的地方應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況增加編制，鼓勵優(yōu)秀的農(nóng)業(yè)院校畢業(yè)生到基層推廣站工作，通過工作帶動培養(yǎng)一批有想法、干實(shí)事的鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)技工作者，幫助開展土壤采集、測土配方施肥技術(shù)宣傳和指導(dǎo)工作。

4.4 創(chuàng)新推廣模式，加強(qiáng)技術(shù)融合

測土配方施肥技術(shù)的推廣效果，與種植戶的理解和接收程度也息息相關(guān)[17]。因此，基層一線農(nóng)技推廣部門要在測土配方施肥宣傳的廣度和深度下功夫，在傳統(tǒng)技術(shù)宣講的基礎(chǔ)上，廣泛采用各類直播、短視頻、社交等新媒體平臺開展技術(shù)推廣，采用線上和線下相結(jié)合的形式，創(chuàng)新激勵機(jī)制，提高農(nóng)民參與和學(xué)習(xí)的興趣，提高測土配方施肥技術(shù)入戶率和覆蓋率。同時，可采取“突出重點(diǎn)、示范帶動、穩(wěn)步推進(jìn)”的原則，結(jié)合種養(yǎng)循環(huán)、有機(jī)肥部分替代化肥、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)等工作，創(chuàng)建科學(xué)施肥技術(shù)綜合示范區(qū)，讓廣大農(nóng)民看到測土配方施肥技術(shù)的成效。另外，還要積極利用先進(jìn)的科學(xué)儀器，創(chuàng)新技術(shù)方法、優(yōu)化工作機(jī)制，加強(qiáng)技術(shù)集成，不斷的提高測土配方施肥技術(shù)的實(shí)用性[17]。要在傳統(tǒng)的分析技術(shù)中不斷引入3S技術(shù)、云技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等現(xiàn)代化、智能化的新技術(shù)，充分挖掘現(xiàn)有信息的價值[19]，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)與現(xiàn)代技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。