南城县农业可持续发展中土壤肥料问题与应对措施
2024-11-21邓小华尧剑
摘 要 肥料在农业生产中起着至关重要的作用,其可以充实土壤养分、促进作物生长、改善农作物品质及保护植物健康等。为提升江西省南城县农业生产中肥料利用效率,促进当地农业绿色可持续发展,分析当前南城县面临的土壤养分流失与失衡、化肥施用不当导致环境污染、有机肥料资源利用率低及农民科学施肥意识缺乏等问题,并针对问题提出建立土壤养分监测与评估体系、推广测土配方施肥技术、发展循环农业促进有机肥料利用及开展科学施肥技术培训等管理策略与优化措施。
关键词 农业可持续发展;土壤肥料管理;优化措施;江西省南城县
中图分类号:S518 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.20.032
农业可持续发展是保障国家粮食安全、促进农村经济发展的重要基础。江西省南城县作为农业大县,在发展现代农业的过程中,面临着土壤养分流失、化肥施用不当等一系列土壤肥料问题,严重制约了农业的可持续发展[1]。笔者将围绕南城县农业可持续发展中的土壤肥料问题展开分析,并提出相应的管理策略与优化措施,以期为南城县乃至类似地区的农业可持续发展提供参考。
1 南城县农业资源及发展特点概述
南城县地处亚热带季风气候区,光照充足,雨量充沛,土地肥沃,为发展农业生产提供了得天独厚的自然条件。该县土地总面积1 713 km2,其中耕地面积达2万hm2,人均耕地面积高于全国平均水平。南城县农业资源禀赋优越,发展特点鲜明。当地主要种植水稻、玉米、大豆等粮食作物和蔬菜、薯蓣、蜜橘、茶叶等经济作物,其中尤以优质稻米、麻姑茶等农产品驰名中外。近年来,南城县大力推进农业现代化进程,积极引进先进农业技术,不断优化农业产业结构。例如,在水稻种植方面,采用了杂交水稻新品种和机插秧技术,大幅提高了单位面积产量;在果蔬种植方面,引进了设施大棚、滴灌施肥等现代农业技术,提升了农产品的品质和附加值[2]。同时,南城县着力发展生态农业,推广种养结合、立体种养等生态种养模式,促进农业绿色发展。尽管南城县农业发展取得了长足进步,但在农业可持续发展进程中,其仍面临着诸多土壤肥料问题亟待解决。
2 存在的问题
2.1 土壤养分流失与失衡
在南城县农业生产中,不合理的肥料施用方式导致土壤养分流失与失衡问题日益突出。长期以来,化肥过量施用而有机肥投入不足,造成土壤有机质含量下降,团粒结构遭到破坏,土壤保肥保水能力降低,肥料养分容易随灌溉水和降水流失。例如,在南城县的水稻种植中,农户常常一次性将大量尿素撒施于田间,而这些速效氮肥不能完全被作物及时吸收利用,在降水或灌溉条件下极易发生淋失,导致土壤氮素流失严重[3]。同时,偏施氮肥而忽视磷肥、钾肥的平衡施用,造成土壤养分比例失调,产生养分拮抗效应,制约作物的生长发育。在南城县的果园生产中,部分果农为追求高产,过量施用复合肥而忽视了有机肥的配合施用,导致土壤速效养分含量过高,而缓效养分库容量不足,土壤肥力恶化。此外,长期施用生理酸性肥料如硫酸铵、氯化铵等,加之农作物根系的分泌作用,导致土壤pH值逐渐降低,出现酸化特征,影响土壤养分的有效性和作物的吸收利用。
2.2 化肥施用不当导致环境污染
在南城县农业生产过程中,化肥施用不当导致的环境污染问题也日益凸显。由于缺乏科学的施肥指导,农民往往凭经验和习惯施用化肥,忽视了土壤特性和作物需求的差异性,导致化肥过量施用或施用比例失衡。过量施用氮肥,尤其是速效性氮肥如尿素,会导致土壤中残留大量硝态氮,并通过径流、淋溶等途径进入地表水和地下水,引发水体富营养化。而磷肥的过量施用,则会导致土壤磷素积累,形成难以被作物吸收利用的惰性磷,进而随地表径流进入水体,加剧水体污染[4]。化肥施用不当还会引发温室气体排放量增加。例如,过量施用氮肥会导致土壤中的硝化-反硝化作用加剧,释放大量的氧化亚氮,对全球气候变化产生重要影响。
2.3 有机肥料资源利用率低
南城县虽然有着丰富的有机肥料资源,如畜禽粪便、作物秸秆等,但这些资源的利用率却相对较低,未能充分发挥其在农业生产中的作用。畜禽粪便是一种优质的有机肥料,富含氮、磷、钾等多种养分,但南城县畜禽粪便收集和处理体系不完善,大量粪便未经无害化处理就直接还田或被遗弃,存在污染土壤和水体的风险。而作物秸秆,如稻草、玉米秸秆等,因缺乏高效的还田技术,大多被农民焚烧或弃置,不仅浪费了j+whuxa/nMuxQUiywdkn/6hTijX2/WwW8Bhmy90UeFs=宝贵的有机质资源,还造成了大气污染[5]。即便是已经利用的有机肥料如农家肥等,由于缺乏科学的发酵工艺和质量控制,其腐熟度和养分含量参差不齐,施用效果难以保证。种植大户和专业合作社在有机肥生产中发挥着重要作用,但受限于技术和设备水平,生产规模化和标准化程度还有待提高。
2.4 农民缺乏科学施肥意识
长期以来,受传统农业生产方式的影响,南城县一些农民习惯于凭经验施肥,缺乏对土壤养分状况和作物需求的系统了解。在施肥时,往往重化肥、轻有机肥,忽视了有机无机肥配合施用的重要性。农民化学肥料施用量的决策,多基于其主观判断,缺乏科学的土壤检测和平衡施肥指导,导致养分供给与作物需求脱节。部分农民盲目追求高产,过量施用速效氮肥如尿素,而忽视了磷钾肥和中微量元素的补充,造成养分失衡。在农田养分管理中,水肥一体化技术应用不足,灌溉和施肥缺乏精准匹配,肥料利用率偏低。秸秆还田、绿肥种植等培肥地力的措施推广力度不够,有机质投入比例低,土壤健康水平堪忧。农业技术推广体系对科学施肥知识的宣传和指导还有待加强,尤其是针对农户民文化水平参差不齐的现状,急需因地制宜开展形式多样的技术培训和示范,提升农民的科学施肥意识和能力,推动南城县农业绿色高质量发展。
3 对策
3.1 建立土壤养分监测与评估体系
为了有效应对南城县土壤养分流失与失衡的问题,建立一套科学完善的土壤养分监测与评估体系势在必行。1)依托现代信息技术,如物联网、“3S”技术等,构建一个覆盖全县的土壤养分监测网络。在不同类型的农田布设监测点,配备土壤养分速测设备,实时采集土壤养分数据,并通过无线传输技术上传至云平台。2)开发一套土壤养分评估与决策软件,融合土壤理化性状、作物种植历史、气象条件等多源数据,运用大数据分析和机器学习算法,对土壤养分状况进行综合评估,形成土壤养分专题图和诊断报告。3)建立一支专业的土壤肥料管理队伍,定期深入田间地头,开展土壤养分监测和农化服务,并根据评估结果,因地制宜制订科学施肥方案。例如,在设施蔬菜种植区,可采用土壤溶液取样器,实时监测土壤溶液中的氮、磷、钾等养分含量,依据蔬菜生长需求,制订精准的水肥管理方案,实现养分动态平衡。而在水稻种植区,可应用无人机搭载多光谱相机,开展水稻长势监测和养分诊断,针对性地实施叶面喷肥、无人机施肥等精准管理措施,提高养分利用效率。
3.2 推广测土配方施肥技术
针对南城县化肥施用不当导致环境污染的问题,大力推广测土配方施肥技术是一项行之有效的策略。测土配方施肥是根据土壤养分状况和作物需求,制订科学合理的施肥方案,实现精准施肥、减肥增效的关键技术。1)农业农村部门要组织开展全县范围内的土壤养分普查,采集不同类型农田的土壤样品,送至实验室进行养分含量分析,并借助数字土壤管理系统,生成土壤肥力数据库。2)根据主要作物的生长发育规律和需肥特点,研发针对性的施肥配方,包括肥料品种、用量、施用时期和方法等,形成一套切实可行的施肥方案库。3)加强对农业技术人员和种植大户的培训,普及测土配方施肥知识,提升其科学施肥的意识和能力。例如,在蔬菜种植基地,可利用土壤养分速测仪,现场测定土壤氮、磷、钾等养分含量,结合蔬菜品种和生长阶段,利用施肥专家系统快速生成施肥处方,指导农户科学施肥。在水稻种植区,可应用无人机搭载高光谱传感器,获取水稻长势和养分状况数据,利用智能算法优化施肥决策,通过可变率施肥技术实现精准施肥。
3.3 发展循环农业促进有机肥料利用
发展循环农业是提升南城县有机肥料资源利用率的重要途径,循环农业强调农业生产中的物质和能量循环利用,将农作物种植、畜禽养殖、农产品加工等环节有机结合,实现种养加一体化,最大限度地发挥农业废弃物的肥料价值。为此,南城县要因地制宜发展种养结合的生态农业模式。在畜禽养殖场周边,规划建设农田和蔬菜大棚,畜禽粪便经无害化处理后,通过管道输送至田间,配合水肥一体化技术,实现粪肥的就地消纳和高效利用。在农作物收获后,秸秆可直接还田,或青贮发酵后用做饲料,饲喂牲畜产生的粪便再用于农田施肥,实现养分的闭环式循环。
针对南城县蔬菜种植面积大的特点,可发展基质栽培技术,以畜禽粪便、秸秆、稻谷壳等农业废弃物为原料,加工生产优质育苗基质,既提高了有机肥料的利用率,又促进了设施蔬菜的标准化生产。同时,南城县要大力发展专业化的有机肥生产企业,引进先进的好氧发酵工艺和设备,将畜禽粪便、农作物秸秆等进行集中收集、腐熟处理,生产出优质商品有机肥,并建立有机肥产品质量认证体系,促进有机肥料的规模化生产和推广应用。例如,在畜禽养殖场配套建设大型沼气工程,粪便经厌氧发酵产生沼气用于能源利用,沼液沼渣则用于加工生产液体有机肥和颗粒有机肥,既提高了粪便的资源化利用水平,又产生了显著的经济效益和生态效益。
3.4 开展科学施肥技术培训
农民是农业生产的主体,提升其科学施肥意识和技能,是推动南城县农业可持续发展的关键。农业农村部门要精心组织,广泛开展科学施肥技术培训,让每一位农民都能掌握科学种田的技能。培训内容要全面系统,涵盖土壤养分管理、作物需肥特点、肥料种类与施用方法等方面,但又要通俗易懂,务求让农民学得进、记得牢、用得上。授课专家要深入田间地头,用农民听得懂的语言讲解施肥原理,用看得见、摸得着的案例演示施肥技巧。培训方式要灵活多样,线上线下相结合,集中授课和现场指导相衔接。针对南城县农民文化水平参差不齐的现状,要因材施教,对老年农民多组织田间观摩和现场指导,对青壮年农民则可利用网络平台开展在线培训。在蔬菜种植区,可举办设施蔬菜精准施肥师培训班,重点教授蔬菜养分管理、水肥一体化技术等内容,并在大棚开展实践操作,手把手传授施肥要领。在水稻种植区,可利用“稻田夫妻”“田秀才”等APP,推送水稻生长期管理、病虫草害防治、大棚蔬菜管理与病虫害防治等实用技术,让农民随时随地都能学到新知识。培训还要注重实效评价,建立学员档案,跟踪培训效果,对于培训后在科学施肥方面表现突出的农户,给予物质奖励和荣誉表彰,发挥示范引领作用。
4 结语
南城县农业要实现可持续发展,必须高度重视土壤肥料管理问题,通过建立完善的土壤养分监测体系、推广先进的测土配方施肥技术、大力发展循环农业及积极开展科学施肥技术培训等一系列优化措施,改善土壤养分失衡状况,提高化肥利用效率,促进有机肥料资源化利用,增强农民的科学施肥意识。这不仅有利于提升农产品的产量和品质,减轻农业面源污染,而且有利于推动南城县农业绿色发展、助力乡村振兴。未来,南城县还需要在精准农业、智慧农业等方面加大探索力度,不断完善土壤大数据平台建设,促进农业生产数字化、智能化发展,为农业可持续发展提供坚实的科技支撑。
参考文献:
[1] 郭文平.南城县县域国土空间结构优化研究[J].西华师范大学学报(自然科学版),2022,43(4):
452-459.
[2] 徐建明.南城县农业产业化发展情况[J].江西农业,2018(4):129.
[3] 朱子博,双巧云.现代农业在县域农业经济中地位:以南城县为例[J].现代园艺,2014(15):43-44.
[4] 杨振斌,廖辉.江西南城“四个落实”构建工程管护长效机制[J].中国农业综合开发,2021(5):40-41.
[5] 上饶市统计局,国家统计局上饶调查队.上饶统计年鉴2022[M].北京:中国统计出版社,2022.
(责任编辑:张春雨)