紀(jì)水養(yǎng)

[摘 要] 可持續(xù)發(fā)展這一概念的出現(xiàn)使得低碳經(jīng)濟(jì)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形式，并在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)主要地位。本文通過概述土肥科學(xué)管理對(duì)于發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)的重要性，圍繞診斷、施肥技術(shù)等方面探討低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展背景下優(yōu)化土肥管理的途徑，為促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供指導(dǎo)。

[關(guān)鍵詞] 土肥管理;低碳農(nóng)業(yè);測(cè)土配方施肥

[中圖分類號(hào)] S147.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-7909（2020）12-93-2

低碳是當(dāng)前社會(huì)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問題，而發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)對(duì)于加快社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程意義重大?？茖W(xué)管理土肥可以提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，形成高效、高產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，減少CO2等氣體的排放。通過創(chuàng)新土肥管理技術(shù)，能提升耕地地力，科學(xué)掌握化肥使用量，避免農(nóng)作物減產(chǎn)，降低環(huán)境污染。

1 土肥科學(xué)管理對(duì)于發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)的重要性

低碳農(nóng)業(yè)具有節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)。傳統(tǒng)耕地模式每年會(huì)排放大量溫室氣體，相較于人為排放形式高30%，其中二氧化碳排放量約為150億t[1]。低碳農(nóng)業(yè)強(qiáng)調(diào)構(gòu)建生態(tài)化農(nóng)業(yè)體系，此模式能降低約80%的溫室氣體排放量。同時(shí)，低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用有機(jī)肥或者綠肥，化肥使用量較低，因此有助于保護(hù)環(huán)境。

土壤肥力指標(biāo)由土壤有機(jī)碳元素構(gòu)成，為了加快有機(jī)農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，需要提升土壤有機(jī)碳元素含量，使碳元素的分布滿足植物生長(zhǎng)需要。傳統(tǒng)土肥管理易導(dǎo)致土壤富營(yíng)養(yǎng)化，出現(xiàn)土壤肥力不均勻、農(nóng)作物被燒壞等情況，并可形成甲烷氣體和二氧化碳?xì)怏w，加劇溫室污染。而科學(xué)的肥料管理和土壤耕種技術(shù)能科學(xué)分配土壤內(nèi)部有機(jī)碳元素，優(yōu)化土壤控肥效果，進(jìn)而提升肥料使用效率，既可以節(jié)約農(nóng)民耕作成本，又能降低污染。因此，科學(xué)的土壤管理與肥料施用技術(shù)可有效降低溫室氣體排放量，對(duì)于發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)意義重大。如果我國(guó)農(nóng)田種植使用科學(xué)的耕種模式，能有效優(yōu)化農(nóng)田的有機(jī)碳元素含量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

2 低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展背景下優(yōu)化土肥管理的途徑

2.1 實(shí)時(shí)診斷土地養(yǎng)分

農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況與土壤中的養(yǎng)分密切相關(guān)，如果土地中養(yǎng)分含量較少，會(huì)限制農(nóng)作物生長(zhǎng)，影響糧食產(chǎn)量。為了確保農(nóng)作物種植區(qū)域土壤中的養(yǎng)分含量，需要借助實(shí)時(shí)土壤養(yǎng)分監(jiān)測(cè)技術(shù)分析土地養(yǎng)分含量。第一，完成取樣分析，將土壤溶液、植物葉柄汁液作為測(cè)試對(duì)象，進(jìn)而代表土壤養(yǎng)分及植株養(yǎng)分。其二，借助離子傳感器測(cè)定土壤和植株中的營(yíng)養(yǎng)元素含量和占比，依據(jù)測(cè)試結(jié)果判定土壤中養(yǎng)分含量，針對(duì)含量較少的元素進(jìn)行平衡處理。例如，對(duì)土壤硝酸根離子濃度開展多次測(cè)量，得出該離子濃度變化曲線值，進(jìn)而完成土壤養(yǎng)分監(jiān)測(cè)。因此，要想有效發(fā)揮施肥技術(shù)針對(duì)性的特點(diǎn)，就需要相關(guān)部門在推廣施肥技術(shù)之前，盡可能對(duì)應(yīng)用施肥技術(shù)的農(nóng)田進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)查，并根據(jù)對(duì)土壤組成成分的調(diào)查分析，設(shè)計(jì)出合理的有機(jī)化肥的構(gòu)成成分。通過這種方式，可以有針對(duì)性地滿足土壤中各種元素的需要，盡可能實(shí)現(xiàn)每一份有機(jī)碳素均可被合理應(yīng)用到農(nóng)作物生產(chǎn)中，還可以有效滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)的各種需要，促進(jìn)農(nóng)作物茁壯生長(zhǎng)，提升農(nóng)民群眾的收入水平。

2.2 測(cè)土配方施肥

推廣測(cè)土配方施肥模式能有效提升5%～10%的化肥利用率，將增產(chǎn)率控制在10%～15%，最高可以達(dá)到20%。因此，采取測(cè)土配方施肥技術(shù)既能提升化肥利用率，又可促進(jìn)農(nóng)田高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，從而節(jié)支增收。由于測(cè)土配方施肥，屬于系統(tǒng)化工程，因此在具體應(yīng)用中需要技術(shù)推廣、農(nóng)業(yè)、科研、教育等部門及廣大農(nóng)民群眾配合，實(shí)現(xiàn)配方肥料的銷售、研制、應(yīng)用過程相互協(xié)調(diào)，將傳統(tǒng)實(shí)踐模式和現(xiàn)代化先進(jìn)的技術(shù)相結(jié)合。

首先，完成土壤采樣測(cè)試。此項(xiàng)工作可以為后續(xù)肥料配方的制定奠定基礎(chǔ)，圍繞典型、代表性原則收集土壤樣本，針對(duì)土壤中的磷、氮、鉀以及中量、微量元素開展養(yǎng)分測(cè)試，進(jìn)而及時(shí)了解土壤的供肥能力。接著開展田間試驗(yàn)，獲取多種植物的施肥時(shí)期、最佳施肥量、施肥形式等要素，通過驗(yàn)證、篩選養(yǎng)分測(cè)試技術(shù)，構(gòu)建施肥指標(biāo)體系[2]。其次，完成配方設(shè)計(jì)。此階段是測(cè)土配方施肥工作的關(guān)鍵，借助土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)、田間試驗(yàn)等模式，對(duì)種植地區(qū)完成區(qū)域劃分;依據(jù)氣候、土壤、地貌、耕作制度之間的差異性和相似性，結(jié)合種植專家的經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)不同作物制定施肥配方。再次，生產(chǎn)配方肥。結(jié)合相關(guān)施肥配方參數(shù)，委托工廠和企業(yè)依據(jù)配方進(jìn)行肥料生產(chǎn)。對(duì)施肥技術(shù)進(jìn)行推廣示范并指導(dǎo)種植者按方購(gòu)肥，構(gòu)建測(cè)土配方施肥示范區(qū)。最后，指導(dǎo)種植人員科學(xué)用肥。傳統(tǒng)模式下肥料會(huì)用作底肥進(jìn)行一次性施加，因此需要嚴(yán)格把控施肥時(shí)間和施用量。對(duì)于追肥，應(yīng)結(jié)合地理?xiàng)l件和作物條件，找準(zhǔn)追肥時(shí)間，完成深施、水施，提高肥料利用率。此外，有必要完成配方校正，結(jié)合田間試驗(yàn)對(duì)施肥參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，對(duì)配方完成驗(yàn)證和完善，優(yōu)化測(cè)土配方施肥參數(shù)。

2.3 增施有機(jī)肥

增施有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)耕地使用和養(yǎng)護(hù)工作的密切配合是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植的關(guān)鍵，該模式同樣適用于現(xiàn)代低碳農(nóng)業(yè)。一般有機(jī)肥包含綠肥、糞肥、堆肥、廄肥和生物有機(jī)肥等類型，這些肥料中包含蛋白質(zhì)、糖類、脂肪、磷、氮和鉀等多種無機(jī)鹽，因此肥力持久且肥效良好。生物肥料是具有大量活性微生物的肥料種類，施入土壤中后，活性微生物會(huì)在適合生存的條件下積極活動(dòng)[3]。例如，分解鉀、磷礦質(zhì)元素提供給農(nóng)作物并形成生長(zhǎng)激素促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng);在植物根部集中繁殖，具備聯(lián)合固氮、自生固氮等能力。其中，生物肥料無法向植物提供可以直接吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如礦質(zhì)元素、氮、磷、鉀元素，而借助活性微生物可促進(jìn)植株生長(zhǎng)。

2.4 秸稈還田

秸稈還田是指借助機(jī)械在作物收獲時(shí)將秸稈進(jìn)行過腹還田、堆漚還田、翻壓還田、覆蓋還田和粉碎還田，秸稈腐爛分解后能為農(nóng)作物提供方便吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。秸稈中包含氮、磷、鉀、鎂和鈣等植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素，還具有約15.0%的有機(jī)質(zhì)。例如，還田秸稈量為7 500 kg/hm2，計(jì)算發(fā)現(xiàn)可以提升土壤有機(jī)質(zhì)含量約1 125 kg/hm2。當(dāng)前我國(guó)年均秸稈生產(chǎn)量是6億t，其中氮含量300萬t、鉀含量700萬t、磷含量70萬t，這些元素占總用量的1/4。在秸稈生產(chǎn)量中還包含約9 000萬t有機(jī)質(zhì)，因此借助秸稈還田技術(shù)可以加強(qiáng)秸稈二次利用率，提升土壤肥力。

秸稈還田的優(yōu)勢(shì)主要如下。一是優(yōu)化土壤環(huán)境。開展秸稈還田工作，有助于優(yōu)化生物固氮能力，提升土壤中的生物活性強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)土壤內(nèi)酸堿平衡，促進(jìn)微生物繁殖。同時(shí)，秸稈還田能減少土壤容量，提升其通氣性，疏松土質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)。二是實(shí)現(xiàn)抗旱保墑、高覆蓋。秸稈還田通過覆蓋地面，能儲(chǔ)存降水，避免土壤中水分蒸發(fā)，同時(shí)提升地溫。試驗(yàn)分析，當(dāng)種植區(qū)域連續(xù)6 a開展秸稈還田工作，土壤的透氣性、地溫、保水性等會(huì)得到顯著提升，地溫可以提高1～2 ℃。三是避免病蟲害發(fā)生。秸稈還田可優(yōu)化土壤理化性能，打破土壤中害蟲的生存環(huán)境，降低農(nóng)田病蟲害發(fā)生率。四是避免溫室氣體的直接排放，防止因焚燒秸稈而產(chǎn)生二氧化碳。

2.5 種植綠肥

綠肥是指主要用作肥料的植物，以其新鮮植物體就地翻壓或漚、堆制后異地施用。綠肥多為豆科植物，也可為禾本科和十字花科植物。種植綠肥可以較快地將有機(jī)質(zhì)、礦物質(zhì)返還土壤，平衡補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。特別是豆科類綠肥作物具有固氮能力，可以利用物固氮作用增加土壤氮素含量，從而減少化肥投入。以紫云英、苕子、苜蓿等豆科綠肥作物為例，除含有機(jī)質(zhì)和其他養(yǎng)分外，每1 000.0 kg鮮草平均含氮量約為4.5 kg，一般667 m2產(chǎn)鮮草約2 000.0 kg，可得純氮9.0 kg，相當(dāng)于20.0 kg尿素，不僅節(jié)省了化肥的直接投入，還減少了化肥生產(chǎn)過程中的間接排放。例如，某土肥工作站于冬春季節(jié)在春玉米種植地區(qū)進(jìn)行諸葛菜種植示范，第2年4月中旬將諸葛菜作為綠肥翻壓進(jìn)土壤，土壤有機(jī)質(zhì)含量提升了20%。同時(shí)，該地塊諸葛菜在春季的覆蓋率是90%～100%，在冬季覆蓋率約為80%，顯著降低了裸露農(nóng)田出現(xiàn)的沙塵問題。

2.6 施加緩控釋肥料

緩控釋肥主要借助多種調(diào)控形式延緩釋放肥料養(yǎng)分，延長(zhǎng)植株對(duì)于養(yǎng)肥吸收的周期，依據(jù)設(shè)定的釋放期和釋放率調(diào)控肥料中養(yǎng)分釋放率，提升化肥利用率，降低肥料使用量，減少生產(chǎn)成本和施肥次數(shù)，避免環(huán)境污染，提高農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)。一般緩控釋肥料可以提升肥料養(yǎng)分利用率20%，并有助于緩解環(huán)境污染問題，增加農(nóng)作物產(chǎn)量。

3 結(jié)語

低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要應(yīng)用科學(xué)的施肥技術(shù)，而要想突出施肥技術(shù)使用效果，需要在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之前調(diào)查和監(jiān)測(cè)農(nóng)田土壤的組成成分，得到科學(xué)的有機(jī)肥元素施加比例，使農(nóng)民群眾獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)保護(hù)生態(tài)環(huán)境。通過創(chuàng)新和集成相關(guān)配套的土肥管理技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)土壤肥料的深度研究，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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