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

      2020-06-22 13:23:14紀水養(yǎng)
      鄉(xiāng)村科技 2020年12期
      關鍵詞:低碳農(nóng)業(yè)測土配方施肥

      紀水養(yǎng)

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

      [關鍵詞] 土肥管理;低碳農(nóng)業(yè);測土配方施肥

      [中圖分類號] S147.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909(2020)12-93-2

      低碳是當前社會普遍關注的熱點問題,而發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)對于加快社會經(jīng)濟發(fā)展進程意義重大??茖W管理土肥可以提升土壤有機質(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,能提升耕地地力,科學掌握化肥使用量,避免農(nóng)作物減產(chǎn),降低環(huán)境污染。

      1 土肥科學管理對于發(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。傳統(tǒng)耕地模式每年會排放大量溫室氣體,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)強調(diào)構建生態(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,低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用有機肥或者綠肥,化肥使用量較低,因此有助于保護環(huán)境。

      土壤肥力指標由土壤有機碳元素構成,為了加快有機農(nóng)業(yè)快速發(fā)展,需要提升土壤有機碳元素含量,使碳元素的分布滿足植物生長需要。傳統(tǒng)土肥管理易導致土壤富營養(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氣體,加劇溫室污染。而科學的肥料管理和土壤耕種技術能科學分配土壤內(nèi)部有機碳元素,優(yōu)化土壤控肥效果,進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,科學的土壤管理與肥料施用技術可有效降低溫室氣體排放量,對于發(fā)展低碳經(jīng)濟意義重大。如果我國農(nóng)田種植使用科學的耕種模式,能有效優(yōu)化農(nóng)田的有機碳元素含量,促進農(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 實時診斷土地養(yǎng)分

      農(nóng)作物的生長情況與土壤中的養(yǎng)分密切相關,如果土地中養(yǎng)分含量較少,會限制農(nóng)作物生長,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,需要借助實時土壤養(yǎng)分監(jiān)測技術分析土地養(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試對象,進而代表土壤養(yǎng)分及植株養(yǎng)分。其二,借助離子傳感器測定土壤和植株中的營養(yǎng)元素含量和占比,依據(jù)測試結果判定土壤中養(yǎng)分含量,針對含量較少的元素進行平衡處理。例如,對土壤硝酸根離子濃度開展多次測量,得出該離子濃度變化曲線值,進而完成土壤養(yǎng)分監(jiān)測。因此,要想有效發(fā)揮施肥技術針對性的特點,就需要相關部門在推廣施肥技術之前,盡可能對應用施肥技術的農(nóng)田進行有針對性的調(diào)查,并根據(jù)對土壤組成成分的調(diào)查分析,設計出合理的有機化肥的構成成分。通過這種方式,可以有針對性地滿足土壤中各種元素的需要,盡可能實現(xiàn)每一份有機碳素均可被合理應用到農(nóng)作物生產(chǎn)中,還可以有效滿足農(nóng)作物生長的各種需要,促進農(nóng)作物茁壯生長,提升農(nóng)民群眾的收入水平。

      2.2 測土配方施肥

      推廣測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%,最高可以達到20%。因此,采取測土配方施肥技術既能提升化肥利用率,又可促進農(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。由于測土配方施肥,屬于系統(tǒng)化工程,因此在具體應用中需要技術推廣、農(nóng)業(yè)、科研、教育等部門及廣大農(nóng)民群眾配合,實現(xiàn)配方肥料的銷售、研制、應用過程相互協(xié)調(diào),將傳統(tǒng)實踐模式和現(xiàn)代化先進的技術相結合。

      首先,完成土壤采樣測試。此項工作可以為后續(xù)肥料配方的制定奠定基礎,圍繞典型、代表性原則收集土壤樣本,針對土壤中的磷、氮、鉀以及中量、微量元素開展養(yǎng)分測試,進而及時了解土壤的供肥能力。接著開展田間試驗,獲取多種植物的施肥時期、最佳施肥量、施肥形式等要素,通過驗證、篩選養(yǎng)分測試技術,構建施肥指標體系[2]。其次,完成配方設計。此階段是測土配方施肥工作的關鍵,借助土壤養(yǎng)分數(shù)據(jù)、田間試驗等模式,對種植地區(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,結合種植專家的經(jīng)驗,針對不同作物制定施肥配方。再次,生產(chǎn)配方肥。結合相關施肥配方參數(shù),委托工廠和企業(yè)依據(jù)配方進行肥料生產(chǎn)。對施肥技術進行推廣示范并指導種植者按方購肥,構建測土配方施肥示范區(qū)。最后,指導種植人員科學用肥。傳統(tǒng)模式下肥料會用作底肥進行一次性施加,因此需要嚴格把控施肥時間和施用量。對于追肥,應結合地理條件和作物條件,找準追肥時間,完成深施、水施,提高肥料利用率。此外,有必要完成配方校正,結合田間試驗對施肥參數(shù)進行調(diào)整,對配方完成驗證和完善,優(yōu)化測土配方施肥參數(shù)。

      2.3 增施有機肥

      增施有機肥,實現(xiàn)耕地使用和養(yǎng)護工作的密切配合是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植的關鍵,該模式同樣適用于現(xiàn)代低碳農(nóng)業(yè)。一般有機肥包含綠肥、糞肥、堆肥、廄肥和生物有機肥等類型,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,活性微生物會在適合生存的條件下積極活動[3]。例如,分解鉀、磷礦質(zhì)元素提供給農(nóng)作物并形成生長激素促進農(nóng)作物生長;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植株生長。

      2.4 秸稈還田

      秸稈還田是指借助機械在作物收獲時將秸稈進行過腹還田、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養(yǎng)物質(zhì)。秸稈中包含氮、磷、鉀、鎂和鈣等植物生長必需的營養(yǎng)元素,還具有約15.0%的有機質(zhì)。例如,還田秸稈量為7 500 kg/hm2,計算發(fā)現(xiàn)可以提升土壤有機質(zhì)含量約1 125 kg/hm2。當前我國年均秸稈生產(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有機質(zhì),因此借助秸稈還田技術可以加強秸稈二次利用率,提升土壤肥力。

      秸稈還田的優(yōu)勢主要如下。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度,實現(xiàn)土壤內(nèi)酸堿平衡,促進微生物繁殖。同時,秸稈還田能減少土壤容量,提升其通氣性,疏松土質(zhì),改善土壤結構。二是實現(xiàn)抗旱保墑、高覆蓋。秸稈還田通過覆蓋地面,能儲存降水,避免土壤中水分蒸發(fā),同時提升地溫。試驗分析,當種植區(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質(zhì)、礦物質(zhì)返還土壤,平衡補充營養(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土壤,土壤有機質(zhì)含量提升了20%。同時,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,延長植株對于養(yǎng)肥吸收的周期,依據(jù)設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 結語

      低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要應用科學的施肥技術,而要想突出施肥技術使用效果,需要在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之前調(diào)查和監(jiān)測農(nóng)田土壤的組成成分,得到科學的有機肥元素施加比例,使農(nóng)民群眾獲得可觀的經(jīng)濟效益,同時保護生態(tài)環(huán)境。通過創(chuàng)新和集成相關配套的土肥管理技術,加強對土壤肥料的深度研究,促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

      參考文獻

      [1]孫瑛,錢強.環(huán)境保護型農(nóng)業(yè)土肥管理技術運用探究[J].農(nóng)家參謀,2019(23):16.

      [2]楊細春,姚利民,張帥.土肥管理技術在環(huán)境保護型農(nóng)業(yè)中的應用[J].江西農(nóng)業(yè),2019(22):21.

      [3]高慧.土肥管理技術在資源環(huán)境保護型農(nóng)業(yè)中的應用探析[J].農(nóng)家參謀,2019(13):50.

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