农业科学 NONG E XUE 提高肥料利用率途径探析 安阳市土肥工作站 摘王保梅 要:针对当前存在的肥料利用率低、氮肥损失严重的现状,探讨了提高肥料利用率的技术和方法,对今后提高肥料利用率技术进行 了展望。 关键词:肥料;利用率;途径 化肥是农业持续发展的物质保证, 量的增加,产量逐渐增加,超过一定 是粮食增产的基础。世界农业发展的 用量时,产量不再增加反而下降。而 实践证明,施用化肥是最快、最有效、 且受到施氮量增加的影响,氮肥通过 最重要的增产措施。从上世纪80年代 各种途径损失的量也不断增加,造成 起,中国化肥用量以年均4%的速度增 氮肥利用率下降。因此,氮肥施用量 长,目前,中国已成为世上最大的化 要控制在最佳施氮量以内。 肥生产国和消费国。尽管耕地面积只 (二)肥水调控技术 占世界耕地面积总量的7%,但中国的 肥水是土壤中氮运转及作物氮吸 化肥施用量却接近世界总量的In。肥 收过程中的关键因子,生产上把握适 料大量施用和肥料利用率低,同时, 宜的施氮量和供水量,并根据不同作 带来了环境问题,限制了肥料作用的 物不同生长阶段的需求特点进行综合 发挥。此外,蔬菜中硝酸盐超标、大 运筹有利于提高肥料利用率。在水稻 气中氧化亚氮排放量增加、沿海城市 田中“无水层混施法”和“以水带氮 赤潮现象的发生等环境问题也与肥料 法”等基、追肥施用法,均是通过肥水 的不合理施用有关。 调控技术达到提高肥料利用率的目的。 肥料利用率是衡量肥料施用是否 (三)氮肥深施及分次施肥 合理的一项重要指标。据统计,中国 氮肥深施是各项提高氮肥利用率 小麦、水稻和玉米对氮肥的利用率在 技术中效果最好且较稳定的一种措施, 28% 41%之间,磷肥的当季利用率与 试验结果表明,碳铵或尿素深施增产 氮、钾肥比起来低得多,这是由于磷 效果比表施高2.7%一11.6%左右,氮肥 肥施入土壤后,易与土壤中的铁、铝 利用率也可提高7.2%一12.8%。不同时 离子发生化学反应,形成沉淀,累积 期分次进行施肥较一次性施肥,能够 在土壤中。中国大田试验、盆栽试验 有效减少一次施肥造成的损失,提高 包括同位素示踪试验的结果统计表明, 氮肥利用率。 磷肥的当季利用率大体在10%~25%左 (四)平衡施肥 右。根据中国科学院南京土壤研究所 平衡施用氮、磷、钾肥和中微量 对全国849个大田试验的统计,水稻的 元素,保证作物生长期间所需的各种 磷肥利用率为8%~20%,平均为14%, 营养成分,避免因缺乏某种养分而限 小麦为6% 26%。中国钾肥当季利用 制其他养分作用的发挥。平衡施肥技 率高于磷肥,在50%左右。显然,中国 术要点在于不同种类营养元素的种类 化肥当季利用率处于较低水平。 和比例的调节及作物不同生长时期肥 一、提高肥料利用率的方法 料供应的强度与作物需求的平衡。 当前,在农业生产中较为普遍使 随着科学技术的进步,一些新技 用的提高肥料利用率的方法多种多样。 术、新观念、新思想不断发展应用, (一)适宜的氮肥施用量 提高肥料利用率技术已不仅仅局限于 在较低的施氮水平时,随氮肥用 这些传统的技术,实时、实地氮肥管 理,缓、控释肥料,农田养分精准管 理技术及脲酶抑制剂和硝化抑制剂等 技术已经或正在逐步应用到农业生产 中来,并为减少肥料损失,提高肥料 利用率发挥着重要的作用。虽然目前 有些技术因为种种原因还没有在中国 农业生产中广泛应用,但其潜力无穷。 精准农业所引发的思维方式和农业生 产经营理念的变革将具有长远而深刻 的意义,成为合理利用农业资源、改 善生态环境和农业可持续发展的技术 基础。 二、提高肥料利用率技术研究新 进展 (一)用叶绿素仪(SPAD)进行作 物营养诊断并进行推荐施肥 叶绿素仪工作原理是利用叶片中 叶绿素含量和叶片含氮量的关系来确 定作物的氮素营养状况。具体方法是 将植物叶片插人叶绿素仪测定部位感 光后读出叶绿素值(叶色值),根据与 植株含氮量的关系确定氮素诊断的叶 色值,从而推断出作物氮素含量,比 传统的氮肥推荐方法简化了许多。 (二)缓、控释肥料运用 缓释肥料主要是起到延缓释放、 延长肥效的作用。控释肥料集促释和 缓释为一体,能够调控养分供应速度。 缓、控释肥料是采用各种机制对常规 肥料水溶性进行控制,通过对肥料本 身进行改性,有效地延缓或控制了肥 料养分的释放,使肥料养分释放时间 和强度与作物养分吸收规律相吻合。 它在一定程度上能够协调植物养分需 求、保障养分供给和提高作物产量,因 此,被认为是最为快捷方便的减少肥 河南农业2013年第11期(下) 料损失、提高肥料利用率的有效措施。 延长施肥点处尿素的扩散时间,从而 产、高效、优质和环保的养分资源管 (三)农田养分精准管理技术 降低了土壤溶液中铵根离子和氨气的 理技术体系。 精准农业是现代空间信息技术与 浓度,能够减少氨的挥发损失。 第三,研究作物基因型营养元素 农艺技术相结合而产生的一次农业技 三、提高肥料利用率技术研究展望 效率差异的生理和遗传机制,应用生 术革命。它根据每一操作单元的具体 21世纪,中国面临着人口不断增 物技术改良作物营养遗传性状,筛选 情况,精细准确地确定田间物资投入 长、耕地日益减少和粮食需求不断增 和培育具有养分高效利用基因型的农 量并进行田间管理,将传统的高耗、 加的严峻现实,尽快开发既能获得高 作物优良新品种,实现植物营养性状 低效型的生产结构方式转变为低耗、 产又能最大限度地提高肥料利用率并 改良,从而提高作物养分利用效率。 高效的生产结构方式,节约了大量的 减轻对环境的压力的肥料利用新技术, 最后,应用信息技术和网络技术, 物质资源,同时保护了生态环境。 对于保障粮食安全、保护生态环境具 构建全国和不同地区养分资源高效利 精准施肥根据作物生长的土壤状 有极其重要的意义。为此,建议加强 用信息化管理系统和监测平台,实时 况和需肥规律,适时、适量地进行投 以下几方面工作。 掌握全国和各主要农区主要作物对各 肥,满足作物不同时期的肥料需求, 第一,加快新型肥料研制及常规 种肥料的效应和土壤养分状况;建立 以最少的肥料投入达到较高的经济效 肥料升级,研制低成本、高性能包膜 不同地区、不同作物科学施肥决策系 益,从而提高化肥利用率,改善农业 材料和高效缓、控释作物专用肥料, 统和环境评估预警系统,实现肥料资 生态环境。 制定缓、控释肥料环境评价和质量标 源在全国和区域范围内的合理配置与 (四)脲酶抑制剂和硝化抑制剂的 准;开展有机肥高温、快速发酵与除 高效利用。 使用 臭复合菌群筛选和组合研究;进行高 尿素是中国施用最多的一种氮肥, 效造粒黏结剂工艺研发,进行有机和 参考文献: 每年施用量占中国化学氮肥的一半以 有机、无机复合肥生产关键技术研究; [1】李庆逵,朱兆良,于天仁.中国农业持续发展 上。然而,尿素施入土壤后,经土壤 加快新型液体肥料生产关键技术研究。 中的肥料问题【M].南昌:江西科学技术出版 脲酶的作用,易被水解,造成氨气的 第二,研究作物养分高效利用的 社,2009, 挥发,带来巨大的经济损失和环境污 生态和生理学机理,研发作物高产、 (责任编辑王立河) 染。脲酶抑制剂通过延缓尿素的水解, 高效施肥新技术,集成和提升作物高 (上接第5O页) 合作,健全种子 (四)合理调整密植度,强化小麦 (五)注重农田水利基础建设,增 基地建设和管理工作,发挥辉县市小 田间管理 强抗灾能力 麦种子基地种源优势。加大对优良品 结合辉县市生态条件和生产实践 农业基础设施建设是提高小麦抵 种种植面积的补贴力度,整合高产创 经验,在实现小麦中产向高产的过渡 抗病虫害及自然灾害的有效保障,实 建项目资金,让群众用上满意、放心 期,必须从精播技术中获得穗多、粒 施小麦高产攻关活动以来,通过改善 的优良种子。同时,为了有效改变小 多、粒饱的高产目标。因此,合理控 河道调蓄能力,加大农田机井的修复, 麦种植品种杂、乱、多的现象,积极 制密植度,摒弃过去以穗多取胜的种 实现了特殊时期河灌与井灌的有效配 引导种子企业,采用多种模式,确保 植传统,处理好小麦群体与个体的关 合,切实增强了遇涝能排、遇旱能浇 辉县市小麦良种率100%。 系,培育壮苗个体实现千粒重、穗粒数 的农田抗灾能力。 (三)转变施肥方式,推广测土配 的同步并进。如,对于冬性、半冬性小 (六)强化科技培训力度,全面提 方施肥 麦品种,其播量控制在8~9 kg667mz, 升高素质新型农民队伍的科技水平 合理的施肥方式是提高小麦增产 而对于春性小麦品种,其播量易控制 加大对农技推广队伍的素质建设, 增收的有效途径,传统的“一炮轰” 在9—10 kg/667mz。同时,加大机播面 为搭建小麦高产攻关技术平台提供了 的施肥方式,不仅加大了冬前小麦的 积,有效控制播种量,确保播种的深 人力支撑。通过开展项目创建与农民 群体集中旺长,还容易引起后期的倒 浅均匀。加大小麦田间管理,做好小 培训相结合,以农技知识推广为重点, 伏或早衰,对土壤活性也容易造成极 麦病虫害防治,特别是对于小麦前期 采取多种形式,增强农民的增收致富 大影响。积极推广测土配方施肥技术, 的匀苗补缺管理,有效减少疙瘩苗或 能力。 结合辉县市土壤性状来科学的增施有 缺苗断垄现象;加大除草管理,特别 机肥,确保磷肥、氮肥、钾肥的有效 是早期的化学除草,如,选用75%巨星 参考文献: 平衡,从而确保小麦壮苗越冬争足穗、 干悬浮剂1 g/667m ,或40%快灭灵干悬 【1】张秋丽,朱云集,郭天财,等.种植管理模式 中期稳健生长保大穗、后期不早衰增 浮剂4 g/667m 对水30 40 kg进行均匀喷 对冬小麦干物质和氮素积累转运及产量 粒重的种植目标,为农民增产增收奠 雾;强化拔节施肥管理,如在3月中旬 的影nl ̄O].麦类作物学报,2012(4). 定了基础。 前后追施素7—10 kg/667m 等。 (责任编辑王立河) gm:- ̄业2013年第11期(下)