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高效施肥技术在甘南青稞种植中的应用与发展*

2015-08-15

中国农业信息 2015年20期
关键词:甘南州青稞养分

王 贺

(中国农科院农业资源与农业区划研究所,北京100081)

随着2014年中央经济工作会议的召开, “新常态”成为今后一个时期我国经济发展的基本定位,意味着中国经济处于崭新的发展阶段。农业部部长韩长赋指出“农业部门适应新常态、推进现代农业发展,最紧迫的任务就是要大力推进农业发展方式转变和结构调整[1]”。农业发展方式转变的核心是由数量增长转为数量、质量、效益综合增长,由依靠物质和资源投入转到依靠科技支撑和技术进步。近年来,我国农业科技取得了长足的进步,据2015年全国农业工作会议预计,目前我国农业科技贡献率达55.6%,为国家粮食安全和现代农业的转型发展打下了良好的基础。

甘南藏族自治州是以青稞为主要种植作物的民族地区,青稞种植面积和产量均居州内各类农作物之首,提高青稞单产、总产对农牧民脱贫致富及社会稳定有重大政治意义和重要现实意义[2]。近年来,甘南州集中进行了青稞品种优化工程、生产基地和保障体系等基础建设[3],带领藏区农民,使青稞从最初的75kg/667m2上升到现在的150kg/667m2以上。尽管取得了一定成绩,但州内青稞单产水平与较高产量地区还有很大差距,其中一个重要原因就是科技综合支撑能力不强。如何抓住当前农业 “调结构、转方式”的良好机遇,依托农业科学技术,提高青稞产量是亟须解决的重要问题。高效施肥技术在提高作物产量、改善作物品质等方面具有重要作用,将高效施肥技术应用于甘南青稞种植生产中,能够为区域内青稞稳产增产、提质增效起到良好的科技支撑作用。

1 高效施肥技术要点

高效施肥技术即选择正确的肥料产品,确定正确的施用量、在正确的时间,施用到正确的位置上。即根据土壤的养分供应特点和作物对养分的需求特性来选择肥料产品,通过作物对养分的需求量和土壤对养分的供应量来判断肥料施用量,按照作物需肥规律和肥料供肥特性,选择适宜的施用时间,同时根据作物的根系形态和肥料养分在土壤中的释放、扩散、转化方式确定正确的施肥位置[4]。

1.1 肥料品种

不同环境条件下,作物对不同肥料养分的吸收、利用、转化不同,选择适宜的肥料品种对作物生长发育具有至关重要作用。肥料按种类可分为有机肥料、化学肥料、微生物肥料、新型肥料等[5]。有机肥料是指既能提供作物多种养分、又能培肥土壤的富含有机质、生物活性物质以及多种有益微生物的肥料[6];化学肥料按其营养成分划分,可分为氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥料、复合(混)肥料等;微生物肥料亦称菌肥、生物肥料、接种剂等,是指以微生物生命活动导致农作物得到特定的肥料效应,达到促进作物产量、提高品质的一种肥料[7];新型肥料主要包括缓控释肥料、二氧化碳肥料及土壤调理剂等。缓控释肥料具有养分释放速率缓慢,释放周期长,能够满足作物整个生育周期养分需求的特点,是我国肥料产业发展的重要方向[8-9]。我国缓控释肥料主要包括包膜型缓释肥料、内质型缓释肥料、胶结型缓释肥料和缓释型BB肥等[10]。

1.2 肥料用量

国内外针对不同作物的肥料用量推荐方法有近60余种[11],我国科研工作者把施肥模型或方法概况总结为“三类六法”,一是地力分区法;二是目标产量法,包括养分平衡法和地力差减法;三是田间试验法,包括肥料效应函数法、养分丰缺指标法、氮磷钾比例法[12]。随着科学技术不断进步,通过土壤光谱技术、植物生长实时影像技术、空中遥感技术等对不同施肥状况下作物生长发育状况进行分析比对,进而确定肥料用量方法得到快速发展[13-14]。不同的方法有其各自优点和不足,如地力分区法较为简便,但依赖于经验较多,具体地块针对性不强;田间试验法周期长,费用高等。随着我国测土配方施肥项目的广泛开展和不断完善,各类方法在实践中得到了较好应用,田间试验数量不断增多,积累了大量科学数据,对作物的稳产增产起到了良好效果。

1.3 施肥时间

肥料施用时间是提高肥料利用效率,供应作物充足养分的关键因素。施肥时期的选择要根据环境及气候条件、土壤性质、作物需肥规律等综合考虑。作物在生长发育过程中有养分临界期和最大效率期,过早施用肥料,容易引起肥料的淋失、固定及转化,而肥料施用不及时,容易造成作物在养分临界期和最大效率期不能得到充足养分,从而降低作物产量。作物养分临界期一般在苗期或生长初期,含有速效养分较高的肥料可以在播种时期施入,而速效养分较低的肥料要尽量根据肥料养分释放特点提前施入。作物养分最大效率期一般在作物生长最快最旺盛时期,常规肥料追施或叶面肥喷施要重点选择在这个时期。随着缓/控释肥料的快速发展,施肥时期问题得到了较好解决,一次性施肥技术得到广泛推广,全国农业技术推广服务中心和华南农业大学联合研发的同步营养肥,解决了供肥时期、速度、数量和氮磷钾比例与作物各营养阶段需求吻合的难题[15]。

1.4 施肥方法

施肥方法影响着作物的根系形态、养分吸收、干物质累积、产量形成及肥料养分在土壤中的分布特征[16]。不同土壤及环境条件下,肥料的撒施、条施、穴施等施用方法必然会形成养分在土壤中不同分布特点,将肥料施用在作物能够最大效率吸收养分的根区内,使作物更多的吸收肥料中养分,能够明显提高作物的产量[17]。氮肥施用方法能够明显影响氨挥发损失、氧化亚氮排放及养分在土壤中的残留分布状况,氮肥深施是降低氨挥发及氧化亚氮排放的重要施肥方式[18];磷与氮不同,磷肥移动性小,施入到土壤中,大部分累积在施肥层,耕层施磷能够增加作物的根系生长,条状施用减少了磷肥与土壤的接触面积,降低由土壤结构引起的磷的吸附[19];钾素在土壤中也能够随着土壤水移动[20],钾肥集中施用可以减少土壤对钾的固定,但集中施用会造成施肥区域盐分过高,钾肥施用要控制好种肥距离,防止对作物根系产生盐害。

总之,高效施肥是一项系统的、综合的、集成的、持续发展的技术措施。我国现代农业 “调结构、转方式”的发展新时期,对高效施肥技术深入研究提出了更高要求。缓释肥料技术、生物肥料技术、水肥一体化技术等新兴技术的不断发展,必然给高效施肥技术注入新的内容和活力。

2 甘南州青稞施肥技术应用现状

2.1 传统施肥方式依然占主导地位

甘南藏族自治州是以特色畜牧业为主导的高原地区,草原生态和畜牧养殖受到更为广泛重视,造成种植业生产水平较为落后。青稞施肥方面,传统施肥方式依然占主导地位,对于施肥种类、施肥时期、肥料用量及施肥方法,群众心里不明白,有的基层农技推广部门的技术人员也不十分清楚。随着经济发展,外出务工人员增多,青稞追肥难以实现,农民普遍采用种子与化肥一次撒施,耕翻入地,随意性强,撒施不均匀,效果差。绝大多数农民是 “播时朝天一把籽,收时寥寥几袋粮”,满足自己日常生活即可。近几年,州内各级科研及农技推广人员正在加强种肥条播、地膜覆盖等技术的研究与宣传,着力加强耕种收机械化的推广与应用,加大试验示范面积,力图从意识上、技术上和方法上改变传统的栽培技术模式。

2.2 测土施肥技术应用效果还不明显

2005年,我国开展了测土配方施肥项目,10年来,项目的内容、技术、方案及推广的方式方法得到不断丰富和完善。甘南州测土施肥工作起步较晚,2009年开始共有迭部、碌曲、舟曲、合作4个县 (市)获得项目经费支持。项目实施以来,4县 (市)共开展了大量“3414”等田间试验,但试验成功率较低,青稞、油菜、玉米等施肥技术指标体系仍不健全。通过取土化验分析及田间试验数据,确定了部分区域内的青稞施肥配方,但配方肥的应用效果还不明显。当前,州级测土配方施肥化验室仪器设备不断完善,通过参加培训及实践摸索,化验人员的分析测试能力逐步提高,基本能够达到分析测试要求,对稳步推进测土施肥技术的横向与纵向的延伸与发展,具有一定的积极作用。

2.3 新型肥料技术应用仍处于空白

通过对甘南藏区调研和文献查阅,缓/控释肥料在青稞生产中应用较少 (未见报道),一方面由于青稞种植地区多为海拔高的冷凉地区,区域内经济发展落后,缓/控释肥料价格较高,不宜得到农民的接受。另一方面,青稞与其他大宗粮食作物相比,种植面积小,产量低,用肥量相对少,肥料生产企业对青稞缓释肥生产不重视。还有非常重要的一点就是,高冷地区青稞土壤的养分释放特性缺少研究,不同缓释肥料在青稞土壤及环境中的养分释放动态仍不明确,青稞茎秆软弱,后期养分过高容易引起青稞的倒伏,后期养分不足又很难获得高产等问题,限制了新型肥料企业在青稞种植上的生产投入。

2.4 缺乏区域内青稞施肥技术标准

完善施肥技术措施,规范施肥技术方法,制定施肥技术标准,是提升技术推广能力的一项重要措施。科学化、合理化、便捷化、系统化的施肥技术是形成技术标准的前提。甘南州土地面积4.5万km2,境内海拔1100~4900m,青稞种植区主要分布在海拔2500~3500m区域,土壤类型多样,气候条件不尽相同,这给青稞施肥技术推广工作带来了很多困难。几年来,甘南州农业科学研究所与农技推广站在青稞施肥技术方面开展了大量的科研试验,通过实地调研、田间取样及测试分析,取得了一定的数据积累,但还没有对数据进行深入挖掘和分析,未形成青稞施肥技术标准,对当前的施肥技术推广工作造成一定影响。

3 甘南青稞高效施肥技术体系的建立与推广

2015年农业部将在全国范围内实施化肥使用量零增长行动,2020年将实现施肥结构进一步优化,施肥方式进一步改进,从2015年起,主要农作物肥料利用率平均每年提升1个百分点以上,力争到2020年,主要农作物肥料利用率达到40%以上。化肥使用量零增长行动,标志着粗放施肥方式向高效施肥的全面转化和升级。在此背景下,甘南青稞施肥技术发展必须顺应发展趋势,提升科学施肥技术水平,提高肥料利用效率,为甘南州生态种植业发展打下良好基础。

3.1 加强现代施肥技术的引入与推广,建立青稞高产高效的生态种植体系

当前我国较为热点的施肥技术主要是缓/控释肥料施用和水肥一体化技术。缓/控释肥料具有养分释放速率缓慢,释放周期长,能够满足作物整个生育周期养分需求的特点,是我国肥料产业发展的重要方向;水肥一体化技术是实现 “高产、优质、高效、生态、安全”现代农业的重要技术,该技术可根据作物的需肥需水规律,及时、定量地向作物根层注入水肥,提高水肥及耕地资源利用效率,有利于农业的可持续发展。甘南州是我国长江、黄河上游地区重要的天然生态安全屏障和水源涵养地,保护生态环境是甘南的立州之本。当前,甘南青稞的施肥仍采用传统粗放方式,肥料养分的挥发和淋溶量较大,势必对土壤及环境生态造成不利影响,及时加强现代施肥技术的引入与推广,建立高产高效的生态种植体系,是新时期保护甘南生态环境的一项重要技术措施。

3.2 加强与省内外科技部门的合作交流,提升甘南青稞高效施肥技术水平

甘南州近年重点围绕青稞育种开展了大量研究,取得了一定成绩,但在青稞的营养、施肥、生理、病虫害防治等方面的深入研究相对较少。在施肥方面表现为:施肥量以经验判断为主,缺少科学依据;施肥结构不合理,偏施氮肥、磷肥;区域内青稞养分吸收规律没有得到深入研究,急需完善与良种相结合的施肥技术等配套措施。在此背景下,一方面要加强对现有试验的科学管理,积极开展施肥种类、施肥时期、肥料用量及施肥方法研究,深入挖掘试验数据的科学信息,建立较为规范的施肥指标体系及技术标准。另一方面要积极去省外青稞高产地区考察和学习,摒弃闭关自搞、任其而为的科研方式,通过学习带动青稞种植水平的跨越发展。另外,要积极与省内外相关单位开展合作交流,积极申请青稞种植方面的相关课题,以课题实施,带动技术发展,提高科研水平,建立多学科、多技术、多成果相互交叉融合的种植技术体系。

3.3 加强合作社及种植大户的技术培训,构建青稞试验、示范、推广的辐射网络

藏区群众科学种植意识不强,农民普遍采用种子与化肥一次撒施,随意性强,青稞产量低、效益差,越来越多的农民不愿意学习科学种植知识。在技术培训中,施肥种类、施肥时期、肥料用量及施肥方法一些相对较浅的知识,大部分群众都难以掌握,在某些地区,还需要用藏汉双语的方式去培训和技术推广,给农技推广工作带来很多不便。所以,一方面要重点加强农业合作社及种植大户的技术培训,依托合作社及种植大户的示范带动或二次讲解,才能使得普通群众大面积受益,也能减轻基层农技推广人员的培训压力。另一方面要科学规划试验及示范布局,试验布置在有代表性的合作社或种植大户中,示范田布置在群众容易看到的地块,让藏区农民更加容易理解和接受。同时,通过农技人员与农民的进一步交流,解惑技术上的难点,找准技术的关键点,形成青稞试验、示范、推广的辐射网络,为区域内青稞高效施肥技术应用与发展打下良好基础。

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