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

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.