永州市再生稻田土壤養(yǎng)分管理存在的問題及其對策

摘 要 近年來，我國再生稻產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，湖南省永州市是再生稻重要產(chǎn)區(qū)之一。土壤養(yǎng)分管理是影響再生稻產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素，因此為實現(xiàn)再生稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，探討了永州市再生稻田土壤養(yǎng)分管理存在的問題，包括盲目施肥，缺乏科學合理的施肥方案；過度施用化肥，使土壤質(zhì)量下降；缺乏完善的土壤養(yǎng)分檢測與評價體系等，并提出了制訂精準施肥方案、加大有機無機復混肥的研發(fā)和推廣力度、構(gòu)建實時土壤養(yǎng)分監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等對策。

關(guān)鍵詞 再生稻；土壤養(yǎng)分管理；精準施肥；土壤監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)；湖南省永州市

中圖分類號：S158 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.12.051

隨著我國再生稻產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，湖南省永州市已成為再生稻的重要產(chǎn)區(qū)之一。但在再生稻種植過程中如何做好土壤養(yǎng)分管理，實現(xiàn)再生稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，仍存在諸多問題與挑戰(zhàn)。因此，詳細分析永州市再生稻田土壤養(yǎng)分管理存在的問題，針對性提出土壤養(yǎng)分管理策略，為促進永州市再生稻高產(chǎn)種植提供決策參考。

1 永州市再生稻種植概況

永州市地處湘中丘陵區(qū)，地形起伏較大，再生稻作為一種對立地條件要求不高的作物，近年來種植面積快速擴大。截至2021年，永州市再生稻種植面積已達到25 133.33 hm2，主要分布在寧遠縣、東安縣等地，再生稻總產(chǎn)量約10萬t，產(chǎn)值超過5億元[1]。在永州市種植再生稻時，一般選擇在4月下旬至5月上旬進行施肥，6月上中旬進行育秧，7月上中旬進行機械化密植移栽，種植密度以26萬株·hm-2為宜，7—8月進行分蘗管理，防治病蟲草害，促進分蘗，9月中下旬至10月上中旬進行機械化收割，并進行秋冬季小麥或大麥的輪作種植[1]。這種輪作模式可以增加作物產(chǎn)量，還可以通過物質(zhì)循環(huán)，為土壤補充養(yǎng)分。

永州市常見的再生稻品種有兩色環(huán)保稻、Y兩優(yōu)26、中環(huán)953、中環(huán)959等，這些品種對高溫和干旱的抗性較強，產(chǎn)量較高[1]。其中，兩色環(huán)保稻株型低矮、抗倒伏性強，非常適宜機械化栽培；Y兩優(yōu)26作為我國自主選育的超級稻品種，其最大特點是粒重大、糯性強，市場價值高，這些再生稻新3rhpfdW2DgMCwqaRj8nw7A==品種的推廣奠定了永州市高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)稻作的基礎(chǔ)?？偟膩碚f，永州市再生稻種植以稻麥雙季輪作和推廣抗逆性強的新品種為主要特征，近年來種植面積和產(chǎn)量得到了較大提高，但如何在再生稻種植期間做好土壤養(yǎng)分補給和管理，使再生稻長期實現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，仍存在諸多問題有待解決。

2 永州市再生稻田土壤養(yǎng)分管理存在的問題

2.1 盲目施肥，缺乏科學合理的施肥方案

永州市再生稻田存在土壤養(yǎng)分失衡、微量元素供需失衡的問題，主要表現(xiàn)為土壤中氮、磷、鉀等元素比例失調(diào)，部分微量元素如鋅、鈷、硒等較為缺乏，無法滿足作物生長需求，這與當?shù)亻L期盲目施肥，缺乏科學合理的施肥方案有關(guān)[2]。以氮肥為例，在永州市再生稻種植中，農(nóng)戶常在再生稻返青期和穗期追施過量尿素，不僅造成了土壤理化性狀不佳，微生物活性下降，還導致了土壤中氮、磷、鉀等元素比例失衡，不利于再生稻對養(yǎng)分的吸收利用。此外，缺乏科學合理的施肥方案導致土壤中鋅、硒等微量元素的含量偏低，這些元素在稻谷蛋白質(zhì)合成、糖類運輸?shù)冗^程中發(fā)揮著重要作用，土壤中缺乏這些微量元素會顯著降低稻谷的蛋白質(zhì)含量及其營養(yǎng)價值。目前，永州市部分地區(qū)稻谷出米率較低、稻米蛋白質(zhì)含量偏低等，都與土壤中微量元素缺乏有直接關(guān)系。由此可見，永州市再生稻田土壤養(yǎng)分失衡、微量元素供需失衡阻礙了高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)稻谷的培育，必須引起足夠重視和開展針對性治理。

2.2 過度施用化肥，使土壤質(zhì)量下降

在永州市再生稻種植過程中，農(nóng)戶長期過度施用化肥，缺少有機肥的施用，對土壤理化性質(zhì)和微生物區(qū)系造成了一定的負面影響。例如，過量施用的氮肥破壞了土壤結(jié)構(gòu)，降低了水分滲透性，加劇了表層土壤板結(jié)。氮肥施用過量還會造成氮肥污染，抑制土壤中益生菌的生長，減弱土壤的抗蝕能力，最終造成了再生稻田土壤質(zhì)量的整體下降[3]。同時，過量施用化肥會造成土壤酸化，而土壤酸化會提高有害重金屬元素如錳、鎘、汞、鉛等在土壤中的活性，造成重金屬污染；還會溶解土壤中的一些營養(yǎng)物質(zhì)如鉀、鈣、鎂等，使得養(yǎng)分流失，不利于再生稻對土壤中養(yǎng)分的吸收利用，從而影響再生稻生長。此外，部分化肥中的化學成分具有一定的毒性，過量施用化肥會對土壤中的酶產(chǎn)生直接毒性作用，使其活性降低，甚至失活。例如，氮肥過量施用會抑制尿素水解酶等氮循環(huán)酶的活性，降低這些酶促進氮素礦化和氮素利用的能力?？傮w而言，化肥過量施用降低了土壤質(zhì)量，影響了再生稻的持續(xù)高產(chǎn)，必須引起重視并采取有效的管理對策。

2.3 缺乏完善的土壤養(yǎng)分檢測與評價體系

在永州市再生稻田土壤養(yǎng)分管理過程中，存在土壤養(yǎng)分檢測技術(shù)落后、檢測指標不全面、評價體系不規(guī)范等問題。1）檢測技術(shù)落后。目前，永州市再生稻田土壤養(yǎng)分檢測主要依賴傳統(tǒng)的人工化學分析，缺乏高靈敏度的速測技術(shù)與設(shè)備，部分鎮(zhèn)街只配備了簡易盒式快速檢測試劑，測試范圍有限，無法實時快速地檢測土壤養(yǎng)分含量。2）檢測指標不全面。永州市再生稻田土壤養(yǎng)分檢測指標主要有全氮含量、有效磷含量、速效鉀含量等，對微量元素及重金屬污染情況缺乏相應檢測指標，更沒有開展土壤酶活性、微生物區(qū)系評價等生物學指標的檢測，現(xiàn)有指標無法全面反映土壤養(yǎng)分狀況[4]。3）評價體系不規(guī)范。當前，在永州市再生稻田土壤養(yǎng)分評價方面，各地評價標準不統(tǒng)一，評判指標與劃分標準存在差異，這給土壤養(yǎng)分檢測結(jié)果的分析利用帶來了一定困難，不利于再生稻田土壤養(yǎng)分管理。

3 對策

3.1 制訂精準施肥方案

永州市再生稻田精準施肥方案的制訂應充分考慮再生稻不同生育期對養(yǎng)分的需求，科學配置氮、磷、鉀等元素以及微量元素的施用量，使土壤中養(yǎng)分均衡，實現(xiàn)再生稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。制訂精準施肥方案的具體技術(shù)路線如下。1）開展試驗示范。在永州市再生稻主要種植區(qū)選擇不同類型的田塊，開展氮、磷、鉀肥不同施用量的長期定位試驗，確定適宜的氮、磷、鉀肥施用比例與用量。同時，針對鋅、硒等微量元素開展微量元素施用量梯度試驗，篩選出微量元素的適宜施用量，為制訂精準施肥方案提供科學依據(jù)。2）測定再生稻主要生育期稻田土壤養(yǎng)分與植株葉片養(yǎng)分含量。在再生稻返青期、穗期等關(guān)鍵生育時期，進行全面的土壤和植株葉片養(yǎng)分檢測，結(jié)合高產(chǎn)示范田土壤養(yǎng)分監(jiān)測結(jié)果，確定各時期土壤養(yǎng)分與葉片養(yǎng)分的最適范圍，作為計算定額的標準，有效指導不同時期的施肥量。3）建立動態(tài)養(yǎng)分模型?；谟乐菔性偕靖弋a(chǎn)區(qū)氣候條件、土壤條件等，結(jié)合二級以上氣象站和土壤監(jiān)測站的實時數(shù)據(jù)輸入，動態(tài)模擬氮素礦化、磷素遷移轉(zhuǎn)化、鉀肥釋放規(guī)律，以及再生稻對養(yǎng)分的吸收規(guī)律等，從而實現(xiàn)對再生稻不同生育期施肥量的精確預測。4）提供精準施肥方案。通過匯總歷年試驗數(shù)據(jù)，運用大數(shù)據(jù)分析工具，建立基于再生稻生育期的精準化施肥推薦系統(tǒng)。農(nóng)戶可以通過輸入再生稻田地理位置、氣候條件、再生稻品種等，獲得系統(tǒng)推薦的精準施肥方案，實現(xiàn)對再生稻田土壤養(yǎng)分的科學管理。

3.2 加大有機無機復混肥的研發(fā)和推廣力度

為解決永州市再生稻種植中過度施用化肥導致土壤質(zhì)量下降的問題，必須加大有機無機復混肥的研發(fā)和推廣力度，充分發(fā)揮有機養(yǎng)分與無機養(yǎng)分間的協(xié)同增效作用。1）研發(fā)專用有機無機復混肥[5]。依托永州市現(xiàn)有肥料加工廠，利用腐熟秸稈、畜禽糞便作基料，配以尿素、過磷酸鈣等，根據(jù)不同地區(qū)再生稻田土壤養(yǎng)分條件，研制專用的有機無機復混肥。這類肥料既能提供氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，也能增加土壤有機質(zhì)，改善土壤理化性狀。2）推廣有機無機復混肥。農(nóng)技人員應加強技術(shù)指導，根據(jù)土壤狀況和再生稻不同生育期需肥特性，科學配比有機肥和化肥，形成最佳復混肥配方。同時，注重有機無機復混肥施用時間，在再生稻生長關(guān)鍵期如苗期、分蘗期、返青期等階段合理施用，促進再生稻對養(yǎng)分的高效吸收利用。通過示范引領(lǐng)和技術(shù)培訓等方式，大力推廣有機無機復混肥，提高農(nóng)民施用有機無機復混肥的積極性和科學性，推動有機無機復混肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應用，實現(xiàn)化肥減量增效，促進農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。綜上，通過大力研發(fā)和推廣有機無機復混肥，可以在滿足再生稻高產(chǎn)需求的同時有效改善土壤質(zhì)量。

3.3 構(gòu)建實時土壤養(yǎng)分監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)

為有效解決永州市再生稻田土壤養(yǎng)分檢測與評價體系不完善的問題，構(gòu)建實時在線的土壤養(yǎng)分監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)與分析平臺是關(guān)鍵。1）布設(shè)實時監(jiān)測站點。在永州市再生稻主要產(chǎn)區(qū)，選擇不同土壤類型、地形位置和肥力水平的稻田，使用傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)布設(shè)自動監(jiān)測站點，監(jiān)測目標包括土壤溫濕度、pH值、電導率及氮、磷、鉀、鈣、鎂、鈉等元素的含量，站點通過互聯(lián)網(wǎng)實時上傳數(shù)據(jù)。2）建立室內(nèi)快速分析平臺。配套建立土壤養(yǎng)分檢測中心，引入近紅外光譜技術(shù)、離子色譜法等快速檢測設(shè)備，在短時間內(nèi)完成土壤有機質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷、有效鉀含量等指標的精確測定，為土壤監(jiān)測站點數(shù)據(jù)的科學解讀提供支持。3）開發(fā)綜合分析系統(tǒng)。通過互聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)，連接實時監(jiān)測站點獲取數(shù)據(jù)，并與土壤養(yǎng)分檢測平臺的數(shù)據(jù)實現(xiàn)互通共享、統(tǒng)一存儲和關(guān)系數(shù)據(jù)庫構(gòu)建。依托這些數(shù)據(jù)，開發(fā)智能模型，實現(xiàn)土壤養(yǎng)分時空變異規(guī)律精確模擬，以及未來養(yǎng)分供需趨勢科學預測。4）建立分析決策應用平臺。通過手機或網(wǎng)絡(luò)終端，再生稻生產(chǎn)管理者可以登錄該平臺，獲得所在區(qū)域?qū)崟r土壤養(yǎng)分狀況，以及未來一定時段內(nèi)的變化預測。根據(jù)模擬結(jié)果，實現(xiàn)對再生稻田土壤養(yǎng)分的精確管理，保障永州市再生稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。

4 結(jié)語

近年來，永州市再生稻種植面積和產(chǎn)量得到了較大提升。但如何在永州市構(gòu)建科學合理的再生稻田土壤養(yǎng)分管理體系，實現(xiàn)再生稻長期高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)，仍然面臨諸多問題與挑戰(zhàn)。筆者通過分析總結(jié)永州市再生稻田土壤養(yǎng)分管理中存在的主要問題，提出了針對性的策略，包括制訂精準施肥方案、加大有機無機復混肥的研發(fā)和推廣力度、構(gòu)建實時土壤養(yǎng)分監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等。這些對策的提出有利于指導永州市加強再生稻田土壤養(yǎng)分管理，提高資源利用效率，提高再生稻產(chǎn)量和品質(zhì)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。當然，要將上述理論對策轉(zhuǎn)化為實際效果，需要政府主管部門、科研院所、企業(yè)及農(nóng)戶的廣泛參與和通力協(xié)作，根據(jù)永州市氣候條件、土壤類型和再生稻品種等，繼續(xù)深入開展系統(tǒng)性試驗與示范。同時，加強技術(shù)培訓和政策支持，促進科研與生產(chǎn)的緊密結(jié)合，實現(xiàn)再生稻田土壤資源高效利用和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護協(xié)同發(fā)展。

參考文獻：

[1] 唐慧云，楊延生，謝建華，等.永州市再生稻發(fā)展現(xiàn)狀與對策[J].作物研究，2023，37（2）：178-182.

[2] 龍一民，謝建華，陳兵芳.“天龍一號”再生稻高效栽培技術(shù)[J].湖南農(nóng)業(yè)，2023（3）：13.

[3] 佚名.水稻機械化演示暨再生稻展示示范現(xiàn)場觀摩會在道縣舉行[J].糧食科技與經(jīng)濟，2019，44（4）：4.

[4] 黃逢秋，劉顯麗.湖南省永州市土壤質(zhì)量地球化學特征[J].大眾標準化，2020（17）：26-27.

[5] 蔣尊龍，張大純，賈少成，等.永州植煙土壤微量元素分布特征及聚類分析[J].湖南農(nóng)業(yè)科學，2019（4）：

48-51.

（責任編輯：劉寧寧）