永州市再生稻田土壤养分管理存在的问题及其对策
2024-08-05陈爱群
摘 要 近年来,我国再生稻产业快速发展,湖南省永州市是再生稻重要产区之一。土壤养分管理是影响再生稻产量和品质的重要因素,因此为实现再生稻高产稳产,探讨了永州市再生稻田土壤养分管理存在的问题,包括盲目施肥,缺乏科学合理的施肥方案;过度施用化肥,使土壤质量下降;缺乏完善的土壤养分检测与评价体系等,并提出了制订精准施肥方案、加大有机无机复混肥的研发和推广力度、构建实时土壤养分监控网络等对策。
关键词 再生稻;土壤养分管理;精准施肥;土壤监测网络;湖南省永州市
中图分类号:S158 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.12.051
随着我国再生稻产业的快速发展,湖南省永州市已成为再生稻的重要产区之一。但在再生稻种植过程中如何做好土壤养分管理,实现再生稻高产稳产,仍存在诸多问题与挑战。因此,详细分析永州市再生稻田土壤养分管理存在的问题,针对性提出土壤养分管理策略,为促进永州市再生稻高产种植提供决策参考。
1 永州市再生稻种植概况
永州市地处湘中丘陵区,地形起伏较大,再生稻作为一种对立地条件要求不高的作物,近年来种植面积快速扩大。截至2021年,永州市再生稻种植面积已达到25 133.33 hm2,主要分布在宁远县、东安县等地,再生稻总产量约10万t,产值超过5亿元[1]。在永州市种植再生稻时,一般选择在4月下旬至5月上旬进行施肥,6月上中旬进行育秧,7月上中旬进行机械化密植移栽,种植密度以26万株·hm-2为宜,7—8月进行分蘖管理,防治病虫草害,促进分蘖,9月中下旬至10月上中旬进行机械化收割,并进行秋冬季小麦或大麦的轮作种植[1]。这种轮作模式可以增加作物产量,还可以通过物质循环,为土壤补充养分。
永州市常见的再生稻品种有两色环保稻、Y两优26、中环953、中环959等,这些品种对高温和干旱的抗性较强,产量较高[1]。其中,两色环保稻株型低矮、抗倒伏性强,非常适宜机械化栽培;Y两优26作为我国自主选育的超级稻品种,其最大特点是粒重大、糯性强,市场价值高,这些再生稻新3rhpfdW2DgMCwqaRj8nw7A==品种的推广奠定了永州市高产优质稻作的基础。总的来说,永州市再生稻种植以稻麦双季轮作和推广抗逆性强的新品种为主要特征,近年来种植面积和产量得到了较大提高,但如何在再生稻种植期间做好土壤养分补给和管理,使再生稻长期实现高产、优质,仍存在诸多问题有待解决。
2 永州市再生稻田土壤养分管理存在的问题
2.1 盲目施肥,缺乏科学合理的施肥方案
永州市再生稻田存在土壤养分失衡、微量元素供需失衡的问题,主要表现为土壤中氮、磷、钾等元素比例失调,部分微量元素如锌、钴、硒等较为缺乏,无法满足作物生长需求,这与当地长期盲目施肥,缺乏科学合理的施肥方案有关[2]。以氮肥为例,在永州市再生稻种植中,农户常在再生稻返青期和穗期追施过量尿素,不仅造成了土壤理化性状不佳,微生物活性下降,还导致了土壤中氮、磷、钾等元素比例失衡,不利于再生稻对养分的吸收利用。此外,缺乏科学合理的施肥方案导致土壤中锌、硒等微量元素的含量偏低,这些元素在稻谷蛋白质合成、糖类运输等过程中发挥着重要作用,土壤中缺乏这些微量元素会显著降低稻谷的蛋白质含量及其营养价值。目前,永州市部分地区稻谷出米率较低、稻米蛋白质含量偏低等,都与土壤中微量元素缺乏有直接关系。由此可见,永州市再生稻田土壤养分失衡、微量元素供需失衡阻碍了高产优质稻谷的培育,必须引起足够重视和开展针对性治理。
2.2 过度施用化肥,使土壤质量下降
在永州市再生稻种植过程中,农户长期过度施用化肥,缺少有机肥的施用,对土壤理化性质和微生物区系造成了一定的负面影响。例如,过量施用的氮肥破坏了土壤结构,降低了水分渗透性,加剧了表层土壤板结。氮肥施用过量还会造成氮肥污染,抑制土壤中益生菌的生长,减弱土壤的抗蚀能力,最终造成了再生稻田土壤质量的整体下降[3]。同时,过量施用化肥会造成土壤酸化,而土壤酸化会提高有害重金属元素如锰、镉、汞、铅等在土壤中的活性,造成重金属污染;还会溶解土壤中的一些营养物质如钾、钙、镁等,使得养分流失,不利于再生稻对土壤中养分的吸收利用,从而影响再生稻生长。此外,部分化肥中的化学成分具有一定的毒性,过量施用化肥会对土壤中的酶产生直接毒性作用,使其活性降低,甚至失活。例如,氮肥过量施用会抑制尿素水解酶等氮循环酶的活性,降低这些酶促进氮素矿化和氮素利用的能力。总体而言,化肥过量施用降低了土壤质量,影响了再生稻的持续高产,必须引起重视并采取有效的管理对策。
2.3 缺乏完善的土壤养分检测与评价体系
在永州市再生稻田土壤养分管理过程中,存在土壤养分检测技术落后、检测指标不全面、评价体系不规范等问题。1)检测技术落后。目前,永州市再生稻田土壤养分检测主要依赖传统的人工化学分析,缺乏高灵敏度的速测技术与设备,部分镇街只配备了简易盒式快速检测试剂,测试范围有限,无法实时快速地检测土壤养分含量。2)检测指标不全面。永州市再生稻田土壤养分检测指标主要有全氮含量、有效磷含量、速效钾含量等,对微量元素及重金属污染情况缺乏相应检测指标,更没有开展土壤酶活性、微生物区系评价等生物学指标的检测,现有指标无法全面反映土壤养分状况[4]。3)评价体系不规范。当前,在永州市再生稻田土壤养分评价方面,各地评价标准不统一,评判指标与划分标准存在差异,这给土壤养分检测结果的分析利用带来了一定困难,不利于再生稻田土壤养分管理。
3 对策
3.1 制订精准施肥方案
永州市再生稻田精准施肥方案的制订应充分考虑再生稻不同生育期对养分的需求,科学配置氮、磷、钾等元素以及微量元素的施用量,使土壤中养分均衡,实现再生稻高产稳产。制订精准施肥方案的具体技术路线如下。1)开展试验示范。在永州市再生稻主要种植区选择不同类型的田块,开展氮、磷、钾肥不同施用量的长期定位试验,确定适宜的氮、磷、钾肥施用比例与用量。同时,针对锌、硒等微量元素开展微量元素施用量梯度试验,筛选出微量元素的适宜施用量,为制订精准施肥方案提供科学依据。2)测定再生稻主要生育期稻田土壤养分与植株叶片养分含量。在再生稻返青期、穗期等关键生育时期,进行全面的土壤和植株叶片养分检测,结合高产示范田土壤养分监测结果,确定各时期土壤养分与叶片养分的最适范围,作为计算定额的标准,有效指导不同时期的施肥量。3)建立动态养分模型。基于永州市再生稻高产区气候条件、土壤条件等,结合二级以上气象站和土壤监测站的实时数据输入,动态模拟氮素矿化、磷素迁移转化、钾肥释放规律,以及再生稻对养分的吸收规律等,从而实现对再生稻不同生育期施肥量的精确预测。4)提供精准施肥方案。通过汇总历年试验数据,运用大数据分析工具,建立基于再生稻生育期的精准化施肥推荐系统。农户可以通过输入再生稻田地理位置、气候条件、再生稻品种等,获得系统推荐的精准施肥方案,实现对再生稻田土壤养分的科学管理。
3.2 加大有机无机复混肥的研发和推广力度
为解决永州市再生稻种植中过度施用化肥导致土壤质量下降的问题,必须加大有机无机复混肥的研发和推广力度,充分发挥有机养分与无机养分间的协同增效作用。1)研发专用有机无机复混肥[5]。依托永州市现有肥料加工厂,利用腐熟秸秆、畜禽粪便作基料,配以尿素、过磷酸钙等,根据不同地区再生稻田土壤养分条件,研制专用的有机无机复混肥。这类肥料既能提供氮、磷、钾等营养元素,也能增加土壤有机质,改善土壤理化性状。2)推广有机无机复混肥。农技人员应加强技术指导,根据土壤状况和再生稻不同生育期需肥特性,科学配比有机肥和化肥,形成最佳复混肥配方。同时,注重有机无机复混肥施用时间,在再生稻生长关键期如苗期、分蘖期、返青期等阶段合理施用,促进再生稻对养分的高效吸收利用。通过示范引领和技术培训等方式,大力推广有机无机复混肥,提高农民施用有机无机复混肥的积极性和科学性,推动有机无机复混肥在农业生产中的广泛应用,实现化肥减量增效,促进农业绿色可持续发展。综上,通过大力研发和推广有机无机复混肥,可以在满足再生稻高产需求的同时有效改善土壤质量。
3.3 构建实时土壤养分监控网络
为有效解决永州市再生稻田土壤养分检测与评价体系不完善的问题,构建实时在线的土壤养分监测网络与分析平台是关键。1)布设实时监测站点。在永州市再生稻主要产区,选择不同土壤类型、地形位置和肥力水平的稻田,使用传感器和数据采集系统布设自动监测站点,监测目标包括土壤温湿度、pH值、电导率及氮、磷、钾、钙、镁、钠等元素的含量,站点通过互联网实时上传数据。2)建立室内快速分析平台。配套建立土壤养分检测中心,引入近红外光谱技术、离子色谱法等快速检测设备,在短时间内完成土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、有效钾含量等指标的精确测定,为土壤监测站点数据的科学解读提供支持。3)开发综合分析系统。通过互联网云技术,连接实时监测站点获取数据,并与土壤养分检测平台的数据实现互通共享、统一存储和关系数据库构建。依托这些数据,开发智能模型,实现土壤养分时空变异规律精确模拟,以及未来养分供需趋势科学预测。4)建立分析决策应用平台。通过手机或网络终端,再生稻生产管理者可以登录该平台,获得所在区域实时土壤养分状况,以及未来一定时段内的变化预测。根据模拟结果,实现对再生稻田土壤养分的精确管理,保障永州市再生稻高产优质生产。
4 结语
近年来,永州市再生稻种植面积和产量得到了较大提升。但如何在永州市构建科学合理的再生稻田土壤养分管理体系,实现再生稻长期高产、优质、稳产,仍然面临诸多问题与挑战。笔者通过分析总结永州市再生稻田土壤养分管理中存在的主要问题,提出了针对性的策略,包括制订精准施肥方案、加大有机无机复混肥的研发和推广力度、构建实时土壤养分监控网络等。这些对策的提出有利于指导永州市加强再生稻田土壤养分管理,提高资源利用效率,提高再生稻产量和品质,实现农业可持续发展。当然,要将上述理论对策转化为实际效果,需要政府主管部门、科研院所、企业及农户的广泛参与和通力协作,根据永州市气候条件、土壤类型和再生稻品种等,继续深入开展系统性试验与示范。同时,加强技术培训和政策支持,促进科研与生产的紧密结合,实现再生稻田土壤资源高效利用和农业生态环境保护协同发展。
参考文献:
[1] 唐慧云,杨延生,谢建华,等.永州市再生稻发展现状与对策[J].作物研究,2023,37(2):178-182.
[2] 龙一民,谢建华,陈兵芳.“天龙一号”再生稻高效栽培技术[J].湖南农业,2023(3):13.
[3] 佚名.水稻机械化演示暨再生稻展示示范现场观摩会在道县举行[J].粮食科技与经济,2019,44(4):4.
[4] 黄逢秋,刘显丽.湖南省永州市土壤质量地球化学特征[J].大众标准化,2020(17):26-27.
[5] 蒋尊龙,张大纯,贾少成,等.永州植烟土壤微量元素分布特征及聚类分析[J].湖南农业科学,2019(4):
48-51.
(责任编辑:刘宁宁)