大田施肥技术及低污染用肥方案设计

孙云震

(榆树市农业农村局农业技术推广服务中心,吉林 榆树 130400)

0 引言

在现代化农业生产过程中,施肥技术的应用对于农作物的丰产丰收提供了重要保障。肥料作为农作物的“食物”,是重要的生产资源,合理施肥不仅有利于提高农业产量和降低生产成本,更能在一定程度上改善土壤品质、培肥土壤。因此,合理应用施肥技术是关键,如何避免现阶段施肥不当或施肥过量造成的环境污染,需结合作物营养特性、土壤、肥料等方面的专业知识,科学设计用肥方案,成为我国农业生产品质的关键性课题。

1 施肥现状与作用分析

我国是农业生产大国,在农业机械化普及和农业经营理念革新的激励下,我国农业生产规模逐渐扩大,农业生产经验日渐丰富。在大田种植方面,主要粮食作物(如玉米、小麦、水稻)种植面积较大,大豆、马铃薯、棉花等经济作物也占据一定的比例。大田作物栽培方面的施肥技术受传统粗放生产模式影响,在化肥用量和肥料利用率等方面仍存在不合理之处,我国每年农业生产都消耗大量化肥,据国家统计局统计,2022年全国农用化肥施用折纯量为5 079.20万t,化肥消耗量居世界首位。过量施用化肥、不施用或施用较少有机肥造成了较为严重的土壤退化与农田污染问题,也在一定程度上威胁食品安全[1]。

科学应用施肥技术能在一定程度上维护农业生产周边区域的生态平衡,且综合利用化肥和有机肥有利于提高资源利用率,减少浪费。例如,城市生活部分垃圾、农畜排泄物、农作物秸秆等均是制造有机肥料的重要原料,农业技术人员通过分析耕地土壤情况而合理进行测土配方施肥,全面监测耕地土壤中的氮、磷、钾、有害物质、水分等含量,设计合理的施肥方案,避免盲目施肥,能有效提升土壤肥力,并逐渐恢复地力,有利于实现农业可持续发展[2]。

2 大田施肥技术

2.1 农业肥料特征

农作物生长过程不可避免的需要吸取养分,现阶段农业栽培学普遍认为农作物必需营养元素有16种,其中有大量元素9种:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、硫(S)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg);微量元素7种:铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、硼(B)、钼(Mo)、氯(CL)。其中大量元素的形态与来源特征如表1所示[3]。

表1 农作物所需大量元素来源与主要形态

除必需营养元素外,农作物施肥过程还应当考虑一些非必须但有益于作物生长发育的其他元素,例如,硅元素(Si)能够显著提高水稻抗病害能力,促进有机物积累,增加水稻产量;钠元素(Na)能够促进植物光合作用,对于甜菜、芹菜等经济作物的优质产出具有提质抗病等功效。尽管农作物生长所需的必需营养元素十分重要,但不一定均需要通过施肥补充,施肥工作应当结合大田作物种植特征和土壤实际情况而确定。农业生产过程可应用的肥料种类主要包含以下几种:1)化学肥料。采用物理或化学手段进行营养素配比并制造成固体、液体等形式的批量销售肥料,化肥产品具有专用型和配比性特征,能够以最直接的方式为农作物提供养分,且具有纯度高、效率高等优势,常见种类如氮肥、磷肥、复合肥等;2)农家肥。属于有机肥的一类,是利用家畜及人的粪便经过发酵处理后制成的肥料,属于农业生产中长期应用的传统肥料,多为农户自制肥,具有成本低、来源广等优势[4];3)绿肥。属于有机肥的一类,主要是利用农作物秸秆、绿植等各种植物进行厌氧发酵或化学处理,将其制作成为适宜施用的肥料,该类肥料不仅能够为土壤增肥,而且能够为土壤提供大量有机质,有利于改善土壤理化性能;4)生物肥料。它是天然有机物质与生物技术的有效组合，其不仅含有农作物生长必须的营养元素，还包含有菌剂加速有机物质分解，或添加其他微生物起到促进养分吸收和改善土壤理化性能等作用。常用化肥的分类及典型肥料如图1所示。

图1 常用化肥的分类及典型肥料

2.2 施肥规律与常规施肥技术

经过农业生产实践探索和验证,不同品种的农作物在施肥方式和肥料用量等方面存在着显著差异,尽管所有农作物都需要16种必须营养元素,但不同作物的需求量存在明显差异。例如,豆类作物具有固氮特性,所需氮肥相对较少,但对于磷、钾肥需求量相对更多;叶子类蔬菜或茶叶等则需要大量的氮肥。另外,不同作物对于微量元素的需求差别较大,大豆、马铃薯需要补充大量的钙肥;油菜、甜菜需补充硼肥;水稻需补充硅肥。此外,作物对养分的需求具有阶段性特征,同一类型的作物在不同生育期所需要的养分比例差异较大,而大部分作物具有两个关键的生育期,即苗期和结实期,其中苗期养分吸收缓慢且持久,呈现递增趋势,结实期养分吸收为最高峰期,施肥与追肥作业应强化对以上两个周期的重视[5]。

2.3 科技结合的施肥手段

在科学技术快速发展的激励下，农业施肥工作基本上通过农业机械实施，施肥精度和施肥量得到了更好的控制，专业技术人员通过对土壤养分测定和理化性状的分析，能够结合测土配方进行精准施肥，结合土壤分析报告，调整施肥方式、施肥量，强化化肥应用的合理性、科学性。通过科学技术分析，不仅能够得出肥料的需求量，还能够更好地匹配无机肥料与有机肥料的配比，提高用肥的合理性，降低无机肥料对氮、磷、钾的依赖性。此外，农业生产中的新型科技肥料应用比例逐渐增加，例如，生物肥料的应用，不仅为农田补充必要的营养素，还能增加田间微生物比例与活性，实现对土壤的改良，逐渐改善农产品品质，提高经济效益[6]。

3 低污染施肥方案设计

3.1 明确任务目标

明确合理施肥的重要性,在施肥方案中将施肥质量与施肥科学性作为同等重要要素,明确过度依赖化肥产生的氮、磷、钾积累及水体污染等问题,在管理方面加强工作人员的监管[7]。

3.2 优选施肥技术

因地制宜选择施肥技术,从降低污染和减少肥料浪费的角度出发,应采取以下施肥技术:1)强化复合施肥实施,积极推广有机肥等环保型肥料,逐渐减少化肥用量,可直接选用适宜的复合肥,强化施肥效率,改善施肥污染。2)采用科学的施肥方式,应用精确施肥机械落实施肥工艺,结合作物需求和土壤肥力状况,落实测土配方精确施肥,同时注意施肥过程维持土壤良好的酸碱度和有机质含量,落实全面平衡施肥、定时定量施肥,提高肥料利用率。3)优化灌溉实施农艺,采用包裹肥料、深施等技术,提高肥料利用率,减少流失和挥发,在开展施肥作业前做好适量灌溉,减少施肥后因立即灌溉造成的肥力降低及周边水源被化肥污染。4)应用更合理的种植模式,推广应用保护性耕作、多种农作物轮作等种植模式,改善农业生产过程中对土壤肥力的需求,减少化学肥料使用量,形成更加绿色生态的农业生产模式[8]。

3.3 加强农田管理

1)从提高农业生产施肥质量的角度出发，加强农业技术人员的培训与实践培养，提高农民开展施肥作业的规范性，组织负责人员做好与农艺技术部门沟通，邀请专家做好施肥指导，在保证合理施肥的条件下降低环境污染；2)加强管理监督，做好施肥质量的监督检查，做好污染监测，避免农业生产人员盲目施肥，及时解决周边环境污染等问题；3)做好施肥保护方案，加强旱季防洪，做好农田排污防治，提高肥料利用率，减少肥料流失和挥发[9-10]。

4 结论

在大田生产过程中,施肥作业的合理性会影响农作物产量和农业生产的经济效益,也会造成农田周边及耕地土壤的污染破坏,合理应用施肥技术,降低肥料污染是农业生产优化改进的重要方向。我国农业生产的施肥工作应当加强政策引导与技术帮扶,开展农村环保教育和科普活动,鼓励应用测土配方施肥和有机无机肥料混施,优化实施低污染用肥方案,提高农民的环保意识和责任感,促进精准农业、智慧农业的新发展。