梁春玲,劉 永,曹永宏,鄭盛陽,趙海濤,錢曉晴,王桂良*
[1.江蘇省濱??h綜合檢驗檢測中心,江蘇濱海 224513;2.江蘇省濱海縣耕地質量與肥料管理站,江蘇濱海 224500;3.農業(yè)農村部耕地質量監(jiān)測與評價重點實驗室(揚州大學),江蘇揚州 225127]
科學的施肥管理措施有利于優(yōu)化化肥用量、提高作物產量及肥料利用率、減少成本、增加收益[1-2]。通過對濱??h主要農作物總體施肥結構情況調查,并對調查數(shù)據(jù)進行分析,及時掌握全縣主要農作物肥料使用情況,評估化肥減量增效行動效果,查找施肥結構與土壤作物養(yǎng)分需求狀況的匹配程度,尤其是進一步明確土壤養(yǎng)分管理中可能存在的各種問題,為相關政策、措施的制定與技術推廣提供依據(jù),為更好地實施“藏糧于地、藏糧于技”[3-4]和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,更好地促進農業(yè)綠色發(fā)展,更快地發(fā)展地方經濟,更多地增加農民收入創(chuàng)造條件。
濱海縣屬江蘇省鹽城市所轄縣之一,2022 年全縣總種植面積為1 630.13 km2,其中主要農作物小麥種植面積為545.73 km2,水稻種植面積為584.67 km2,玉米種植面積為152.13 km2;蔬菜上、下半年種植面積為0.22 km2(數(shù)據(jù)來自濱海縣統(tǒng)計局和濱海國調查隊)。將播種面積之和為1 529.27 km2的4 種(類)作物小麥、水稻、玉米和蔬菜確定為施肥調查對象。
依據(jù)《2022 年全國農戶施肥監(jiān)測調查技術方案》和《江蘇省主要農作物肥料使用情況調查規(guī)范(試行)》開展調查研究[5]。在2022 年8 月對小麥和上半年蔬菜施肥情況進行調查,在2022 年11 月對玉米、水稻和下半年蔬菜施肥情況進行調查。施肥調查涉及范圍包括濱??h2個街道(東坎街道、坎北街道)、11個鎮(zhèn)(五汛鎮(zhèn)、蔡橋鎮(zhèn)、正紅鎮(zhèn)、通榆鎮(zhèn)、界牌鎮(zhèn)、八巨鎮(zhèn)、八灘鎮(zhèn)、濱淮鎮(zhèn)、天場鎮(zhèn)、陳濤鎮(zhèn)、濱海港鎮(zhèn))、2個園區(qū)(濱海港經濟區(qū)、濱海縣現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)園區(qū)),共15個鎮(zhèn)(街道、區(qū))。
采取現(xiàn)場調查為主,電話、微信調查為輔,技術人員填寫好調查表格并錄入。共走訪、調查444 戶農戶的施肥情況,農戶類型包括小散農戶、種植大戶、家庭農場等,調查面積共4 393.33 hm2。對全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)(街道、區(qū))按照均勻性、代表性、隨機性抽取樣點,對農戶承包面積、種植作物、種植面積、施肥種類、施肥數(shù)量、施肥效果及作物產量等進行調查。調查中農戶用配方肥料分兩種形式,一種為當?shù)剞r技推廣部門推薦的商品配方肥料,另一種是農戶在技術人員指導下根據(jù)土壤養(yǎng)分供應和作物養(yǎng)分需求特征按方施肥。
某行政區(qū)域肥料使用量測算采用加權平均值法。
式中:CFI 為某行政區(qū)域某一作物平均化肥使用強度;n 為某一作物調查戶數(shù)編號;m 為某一作物編號;∑1-n(N+P2O5+K2O)表示調查范圍內某一作物所有調查農戶施用的氮磷鉀化肥總量;A1為調查農戶某一作物的種植總面積;A2為某行政區(qū)域某一作物的種植總面積;CFQ 為某行政區(qū)域某一作物化肥使用總量(CFQ1代表作物1的化肥使用總量,CFQ2代表作物2的化肥使用總量,依此類推);TCFQ 為某行政區(qū)域主要農作物施肥總量;∑(CFQ1+CFQ2+…+CFQm):某行政區(qū)域不同農作物施肥量總和;CFRR為某行政區(qū)域年度化肥使用削減率;LTCFQ 為上年度某行政區(qū)域年度化肥使用量。有機肥使用情況測算依此類推,參照《江蘇省主要農作物肥料使用情況調查規(guī)范(試行)》[5]。
2022 年濱海縣4 種主要農作物化學肥料養(yǎng)分總施用量為61 603 065 kg(表1),水稻施用量最大,玉米最小;與2021年相比,2022年化肥養(yǎng)分施用量降低了1.47%,其中小麥化肥減量最大,為4.17%,而蔬菜則增加了2.41%。2022年有機肥料施用量為10 858 319 kg,蔬菜施用量最大,玉米最??;與2021年相比,有機肥施用量提高了6.56%,其中玉米有機肥增量最大,為795.43%;而蔬菜則減少了11.81%。
表1 2021—2022年濱??h主要農作物肥料施用情況
施肥總量受種植面積及單位面積施肥強度的影響。據(jù)調查,2022 年濱??h主要作物種植面積為1 529.27 km2,相比2021年下降0.82%;其中小麥和水稻種植面積都有下降,小麥下降較大為4.11%;玉米和蔬菜種植面積都有增加,蔬菜增加較大為5.13%。2022 年化肥單位面積施用強度平均為402.90 kg·hm-2,相比2021 年下降0.63%;各種主要農作物都有下降,其中蔬菜下降最大為2.58%,小麥下降最小為0.08%。2022年有機肥單位面積施用強度平均為70.95 kg·hm-2,相比2021 年增加7.26%,其中小麥、水稻和玉米都增加,玉米增加幅度最大為780%,蔬菜下降16.09%。相比2021年,2022年有機無機總養(yǎng)分單位面積施用強度增加0.48%,其中小麥和玉米都增加,水稻和蔬菜下降,蔬菜下降7.20%(見表2)。
表2 2021—2022年濱??h主要農作物種植面積和肥料單位面積施用強度
單位產量施肥強度結合了產量與施肥量因素,體現(xiàn)了施肥量的農學有效性。由圖1(左)可見,2022年單位產量化肥施用強度平均為0.025 kg·kg-1,相比2021年下降了14.11%,各種農作物都有下降趨勢。與2021年相比(見圖1,右),2022年單位產量有機無機總養(yǎng)分平均施用強度下降了13.15%,其中玉米有所增加,可能由其有機肥施用量增加幅度較大導致。蔬菜單位產量化肥養(yǎng)分和有機無機總養(yǎng)分施用強度最低,玉米最高。
圖1 2021—2022年濱??h主要農作物單位產量化肥養(yǎng)分(左)和有機無機總養(yǎng)分(右)施用強度
絕大部分農戶主要農作物基肥以尿素和復混肥為主,部分農戶配施一些豆餅、糞肥、堆漚肥,施肥方式為機械深施、種肥同播和撒施,糧食作物種植一般要進行追肥,追肥主要分1~3 次施用,極少數(shù)4 次追肥。蔬菜除了施用大量的底肥外,會根據(jù)長勢情況不定期施用追肥。
通過對濱??h種植戶施肥情況所做的各種形式的調查,了解到作物生產經營主體和廣大農民在各種農作物上施用的肥料種類包括有機肥料和化學肥料兩大類。其中有機肥料主要包括糞肥、餅肥、沼渣肥和商品有機(類)肥料,以及綠肥和農作物秸稈直接還田等;化學肥料包括單質肥料、多元復混肥料和少量二元復合肥料。目前農民所施用的含氮肥料主要有尿素、磷酸二銨、三元復混肥;含磷肥料品種多數(shù)為磷酸二銨、三元復混肥合少量過磷酸鈣;因濱海瀕臨黃海,土壤有效鉀含量總體上仍比較豐富,鉀肥施用量不大,一般沒有單獨施用鉀肥的習慣,而是以施用復混肥來補充土壤鉀素。
2021、2022年主要農作物N∶P2O5∶K2O施用比例相近(見圖2),小麥平均為72.61%∶20.33%∶7.06%;水稻 :77.24%∶ 15.22%∶ 7.54%;玉米為81.60%∶11.45%∶6.95%;蔬菜為53.19%∶22.58%∶24.23%。養(yǎng)分需肥規(guī)律[6]的N∶P2O5∶K2O 小麥分別為44.44%∶18.52%∶37.04%;水稻為32.41%∶19.29%∶48.30%;玉米為 43.44%∶ 18.31%∶ 38.25%;蔬菜為37.13%∶16.25%∶46.61%??梢?,各主要農作物施肥都體現(xiàn)氮肥施用比例過高、鉀肥施用比例過低的現(xiàn)象;另外,水稻和玉米施磷比例偏低,蔬菜和小麥則偏高。
圖2 2021—2022年濱??h主要農作物氮磷鉀肥施用比例
2021、2022 年主要農作物有機養(yǎng)分占總養(yǎng)分施用量的比例平均為14.50%,蔬菜最高平均為32.57%,水稻和玉米較小分別平均為4.35%和4.89%。與2021年相比,2022 年小麥、水稻和玉米有機養(yǎng)分施用比例增加,玉米增加了7.29 倍;蔬菜下降了9.58 個百分點(見圖3)。
圖3 2021—2022年濱??h主要農作物有機養(yǎng)分占總養(yǎng)分施用量的比例
此次調查面積共106.20 km2,其中配方施肥面積83.50 km2,配方肥應用覆蓋率達78.62%(見表3),以此估算出2022 年濱??h4 種主要農作物配方肥施用面積為1 057.53 km2。根據(jù)全國農業(yè)技術推廣服務中心《關于測土配方施肥技術覆蓋率測算方法的說明》[7],經與農業(yè)部門調查核實采樣、宣傳情況,測算濱??h2022 年按方施肥面積372.07 km2(見表4)。全年主要農作物測土配方施肥面積為1 429.60 km2,測土配方施肥技術覆蓋率為93.48%。
表3 2022年濱??h主要農作物配方肥施用調查情況
表4 2022年濱??h主要農作物按方施肥調查測算表
通過調查發(fā)現(xiàn),測土配方施肥和增施有機肥等技術對農戶施肥習慣已產生較大影響,主要表現(xiàn)在以下方面。
通過測土配方施肥、推廣有機肥等項目實施,逐步改變了濱海農民傳統(tǒng)的施肥觀念。農民不再盲目偏施氮肥等單一肥料,而是大量施用復合肥,配合施用有機肥,加強秸稈還田。增加有機肥施用,特別是秸稈還田面積不斷擴大,秸稈覆蓋技術措施也被廣泛接受,有效減少了秸稈焚燒的現(xiàn)象。
通過調查數(shù)據(jù)顯示,測土配方施肥等項目實施后,尤其是通過技術培訓與示范應用,轉變了農民的一些不合理施肥習慣。廣大農業(yè)生產經營主體和農戶對肥料的選擇已經從以往施用氮肥等單質肥料為主,過渡到以施用高濃度復混肥料、長效肥料為主,配合施用有機肥料等方向轉變。通過農戶施肥情況的實際調查結果,配方肥施用的覆蓋率已經達到了93.48%,水稻作物的配方肥應用面積覆蓋率提高到71.76%,對比2021年的55.05%有了較大幅度提升。
測土配方施肥、增施有機肥和緩釋肥政策出臺后,各村鎮(zhèn)領導和農業(yè)農村局科技推廣人員積極參與施行、推廣,通過加大宣傳和補貼力度,對生產經營主體和農戶的施肥理論與技術均產生了積極影響。在肥料品種選擇方面,多數(shù)生產經營主體和農戶優(yōu)先選擇使用配方肥、緩釋肥,逐漸增加有機肥施用比例,施肥次數(shù)也從3~5次減少為1~3次,采用2次施肥的農戶不斷增加。在肥料用量方面,對原來施肥用量較大的農戶來說,會促其施用量明顯減少,超量施肥農戶的比例不斷下降。本年度調查農戶的小麥、水稻、玉米和蔬菜的產量均未表現(xiàn)出與其施氮量和總養(yǎng)分量之間存在正相關關系。
增加有機(類)肥料投入,有效提高土壤有機質含量,搞好耕地土壤地力建設,是“藏糧于地、藏糧于技”“耕地保護”和“農田必須是良田”的重要內容[3-4]。農業(yè)科研與農業(yè)技術推廣部門都應切實重視有機肥料推廣工作,把有機肥源建設與保護、開發(fā)利用、有機肥應用技術的不斷完善與農業(yè)綠色發(fā)展與鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略結合起來,廣泛宣傳、認真踐行、貫徹落實,使廣大生產經營主體與農戶正確認識有機肥料在農業(yè)生產中的重要作用和地位,自覺加強有機肥料的科學合理施用,提升耕地土壤生產能力與生態(tài)服務能力。
根據(jù)“農業(yè)綠色發(fā)展”“鄉(xiāng)村振興”“種養(yǎng)結合循環(huán)農業(yè)”等新時期農業(yè)生產有關政策[8],結合實施測土配方施肥、耕地保護與質量提升等項目,積極采用物化獎勵補貼等形式,繼續(xù)鼓勵和引導農業(yè)生產經營主體與廣大農戶增施配方肥、緩釋肥、有機肥,推進秸稈科學還田,擴大綠肥種植等,樹立樣板典型,以點帶面,加快耕地質量提升、測土配方施肥、減肥增效等技術的推廣普及進程。
加強區(qū)域性耕地土壤資源稟賦特點、作物種類生物學特性和營養(yǎng)特征差異的知識普及,通過各種傳統(tǒng)和現(xiàn)代媒體,加強土壤肥料學知識和測土配方施肥技術的宣傳教育力度,不斷提升農業(yè)生產經營主體與廣大農戶科學種田的意識與主管要求,充分調動他們參與農業(yè)先進技術、產品推廣的積極性[9]。對生產中出現(xiàn)的各種土壤肥料等問題,及時發(fā)現(xiàn),及時診斷,及時治理。