楊青林，桑利民，孫吉茹，季志強，袁文利，郭玉煒，蓋顏欣

（承德市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，河北 承德 067000）

1 我國肥料利用率的現(xiàn)狀

世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的實踐證明，施用化肥是最快、最有效、最重要的增產(chǎn)措施。我國是生物密集型農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)增產(chǎn)對化肥的依賴程度很高，目前，每年化肥施用量折純量達4300萬t，占全球化肥使用量的1/3，居世界第一。從1980年起，我國化肥施用量以年均4%的速度增長，單位面積用肥量是世界平均水平的3倍多，我國用占全球9%的土地消耗了占世界總量32%的化肥[1]。在我國，化肥（含農(nóng)藥）占農(nóng)業(yè)成本的20%以上，我國已成為世界上最大的化肥生產(chǎn)國和消費國。

目前，我國肥料的當(dāng)季利用率氮肥為30%～35%，磷肥為10%～25%，鉀肥為35%～50%。由于肥料利用率較低，其中氮肥通過揮發(fā)、淋溶和徑流等途徑損失數(shù)量巨大[2]，隨之帶來土壤肥力下降、農(nóng)作物品質(zhì)降低、環(huán)境污染嚴(yán)重等后果。

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，我國化肥施用水平雖有大幅提高，但仍存在著施肥量少、養(yǎng)分比例不平衡、肥料劑型及施肥技術(shù)落后等問題。目前，我國的肥料施用還處于以速效性肥料分次施用為主體的施肥階段，而速效性肥料不僅利用率低，而且成本高、污染嚴(yán)重，也很不適應(yīng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的要求——應(yīng)用緩效性肥料和專用復(fù)合肥料。采用針對性施肥技術(shù)是從根本上解決我國目前施肥落后現(xiàn)狀的唯一途徑，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然選擇[3]。如何提高肥料利用率、充分發(fā)揮肥料的作用，對我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展意義重大。

2 傳統(tǒng)提高肥料利用率的方法

2.1 適宜的氮肥施用量

氮肥施用量要控制在經(jīng)濟最佳施氮量以內(nèi)，在較低的施氮水平時，隨氮肥用量的增加，產(chǎn)量逐漸增加，超過一定用量時，產(chǎn)量反而下降。而且隨施氮量的增加，氮肥通過各種途徑損失的量也不斷增加，氮肥利用率會下降。

2.2 肥水調(diào)控技術(shù)

肥水調(diào)控是有效提高肥料利用率的關(guān)鍵措施，肥水是土壤中氮運轉(zhuǎn)及作物氮吸收過程中的關(guān)鍵因子。生產(chǎn)上把握適宜的施氮量和供水量，并根據(jù)不同作物不同生長階段的需求特點進行綜合運籌，有利于提高肥料利用率。

2.3 氮肥深施及分次施肥

深施是提高氮肥利用率技術(shù)中效果最好且較穩(wěn)定的一種措施。試驗結(jié)果表明，深施碳銨或尿素增產(chǎn)效果比表施提高2.7%～11.6%，氮肥利用率可提高7.2%～12.8%。不同時期分次進行施肥，可提高肥料利用率。

2.4 平衡施肥

平衡施用氮、磷、鉀和中、微量元素，可保證作物生長期間所需的各種營養(yǎng)成分，避免因缺乏某種養(yǎng)分而限制其他養(yǎng)分的發(fā)揮。平衡施肥在于不同種類營養(yǎng)元素的種類和比例調(diào)節(jié)及作物不同生長時期肥料供應(yīng)的強度與作物需求的平衡。

3 肥料利用率降低的主要原因

化肥作為提高作物產(chǎn)量的一個重要因素，已被廣大農(nóng)民所認(rèn)識。但是，近幾年隨著化肥投入量的不斷增加，化肥的增產(chǎn)效果卻越來越不明顯，肥料利用率降低的主要原因包括4個方面。

3.1 施肥結(jié)構(gòu)不合理

目前，有些農(nóng)民仍按傳統(tǒng)的經(jīng)驗施肥，存在著嚴(yán)重的盲目性和隨機性。如承德地區(qū)氮、磷、鉀投入的比例為9.6∶0.87∶0.15，而符合河北省實際的氮、磷、鉀投入比例應(yīng)為1∶0.8∶0.3?？梢姡L期的盲目施肥，造成了土壤少磷、缺鉀、氮過剩的畸形量比，致使投肥量雖加大，產(chǎn)量卻未增加，造成了嚴(yán)重的浪費。部分農(nóng)民仍然重N，輕P、K，部分農(nóng)民不論種植什么作物，均用一種復(fù)合肥，沒有針對性，對鉀肥的施用仍未引起高度重視[4]。

3.2 施肥方法不科學(xué)

農(nóng)民往往注重底肥的施入，很少進行追肥，這不僅降低了肥料利用率，而且會使作物生長后期出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象，影響作物的產(chǎn)量；種子與底肥不分、施肥深度過淺也是化肥利用率過低的一個重要原因。大多數(shù)農(nóng)民在給作物追肥時仍采用人工撒施再起壟掩埋的辦法，這種施肥方法雖然省工省力，但極易造成化肥的揮發(fā)和淋失。

3.3 養(yǎng)分比例失調(diào)

土壤中的微量元素長期缺乏，已不能滿足作物的生長需要，根據(jù)“最小養(yǎng)分律學(xué)說”，即使氮、磷、鉀的施入比例合理也會影響作物的產(chǎn)量。

3.4 干旱使肥效降低

施肥后，若不能及時灌溉或無降雨，肥效會降低。

4 提高肥料利用率的有效途徑

4.1 發(fā)展緩/控釋肥料

目前，國際上緩/控釋肥料可以分成四大類，一是有機合成微溶型緩釋氮肥。此類肥料的需求有下降的趨勢。二是包膜（包裹）類緩/控釋肥料。近年來，高分子聚合物包膜緩/控釋肥料發(fā)展較快，是國際上緩/控釋肥發(fā)展的主流方向。三是膠結(jié)型有機-無機緩釋肥料[5]。該肥尚未推廣應(yīng)用。四是生物生化抑制型肥料。

緩/控釋肥料能緩慢而持久地釋放出植物生長必需的營養(yǎng)元素，具有養(yǎng)分齊全、配方合理、無公害、長效化等特點，還可以減少因淋溶、固定或分解作用而造成的養(yǎng)分損失，防止作物前期早衰和后期脫肥，在規(guī)定釋放期內(nèi)養(yǎng)分釋放不低于75%[6]。長期以來，普通化肥的低利用率以及由此帶來的環(huán)境污染，已成為世界農(nóng)業(yè)亟待解決的問題。與普通肥料相比，緩/控釋施肥的另一優(yōu)點是省工、省錢，1次施肥就能滿足作物生長周期的需求，避免了2次追肥或3次追肥生產(chǎn)成本的增加。因此，其被認(rèn)為是最為快捷、方便的減少肥料損失、提高肥料利用率的有效措施。

目前，我國已成為世界上第一大化肥生產(chǎn)和消費國，但化肥的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，高效環(huán)保的新型肥料所占比例太小，產(chǎn)品的復(fù)合化程度很低，復(fù)合肥占總肥量的30%左右，而發(fā)達國家復(fù)合肥占總肥量的60%～80%。推廣及應(yīng)用長效緩/控釋肥是一項艱巨而長遠(yuǎn)的任務(wù)[7]。

4.2 進行農(nóng)田養(yǎng)分精準(zhǔn)配方施肥

大力推廣配方施肥技術(shù)。根據(jù)作物的需肥規(guī)律、土壤測試結(jié)果以及肥料的利用率，調(diào)整氮、磷、鉀和微量元素的合理用量和比例，使作物得到全面合理的養(yǎng)分供應(yīng)，最大限度地發(fā)揮作物的增產(chǎn)潛力，提高經(jīng)濟效益。近年來，實施的配方施肥就是一項行之有效的途徑。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)經(jīng)過20多a的發(fā)展，在歐美等發(fā)達國家應(yīng)用已經(jīng)非常普遍。目前，我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)還存在幾方面亟待解決的問題:一是農(nóng)田高密度信息的獲取。由于我國采用一家一戶的分散經(jīng)營，農(nóng)田養(yǎng)分差異較大，大面積高密度快速準(zhǔn)確地進行土壤性狀信息的采集及分析測試的技術(shù)還沒有解決，目前多采用傳統(tǒng)的取樣和實驗室分析測試方法，成本高、時效性差。二是施肥決策支持系統(tǒng)的建立。即怎樣解決現(xiàn)有專家系統(tǒng)實用性、通用性和可實施性較差的問題。三是研發(fā)適合我國農(nóng)田精準(zhǔn)管理的小型變量施肥農(nóng)機具。

精準(zhǔn)施肥根據(jù)作物生長的土壤狀況和需肥規(guī)律，適時、適量地進行投肥，滿足作物不同時期的肥料需求，以最少的肥料投入達到較高的經(jīng)濟效益，從而提高化肥利用率，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。精準(zhǔn)施肥是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)決策分析中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，也是發(fā)展最為成熟的技術(shù)。研究結(jié)果表明，水稻和玉米精準(zhǔn)施肥與農(nóng)民習(xí)慣施肥相比，氮肥利用率可平均提高7.8百分點[8]。

4.3 全面改進施肥方法

根據(jù)作物的需肥規(guī)律，在作物的各個生長階段進行合理的分期施肥，以滿足作物各個生育期的養(yǎng)分供應(yīng)，達到經(jīng)濟施肥的目的。

要大力提倡肥料深施，最大限度地減少肥料的損失，提高肥料利用率。

化肥與有機肥的合理混用。有機肥中除含有N，P，K及各種微量元素外，還含有大量的有益微生物和有機膠體，其具有改土保肥等作用，可彌補被土壤固定和易淋失等缺點，減少化肥損失，提高利用率。因此，施用化肥作基肥最好與有機肥混合施用。

肥料的混合使用:硫酸鉀呈弱酸性，施入土壤后，鉀離子易被土壤體的陽離子置換吸收而固定，所以鉀肥必須與N，P肥等混用，才能更好地發(fā)揮肥效；銨態(tài)N肥切勿與堿性肥料混用[9]。

看土施肥，如沙性土壤易漏肥，應(yīng)采用少量多次的施肥方法。

我國以占世界7%的耕地養(yǎng)活了占世界22%的人口，取得了舉世矚目的成就，化肥對糧食生產(chǎn)作出了巨大的貢獻。21世紀(jì)，我國面臨著人口不斷增長、耕地日益減少和糧食需求不斷增加的嚴(yán)峻現(xiàn)實，盡快開發(fā)既能獲得高產(chǎn)又能最大限度地提高肥料利用率并減輕對環(huán)境壓力的肥料利用新技術(shù)，對于保障糧食安全、保護生態(tài)環(huán)境具有極其重要的意義。

［1］李慶逵，朱兆良，于天仁.中國農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中的肥料問題[M].南昌:江西科學(xué)技術(shù)出版社，1998:3-5.

［2］張文新，張成軍，趙同科，等.緩釋氮肥減少菜田土壤硝酸鹽淋溶研究[J].華北農(nóng)學(xué)報，2010，25（5）:166-170.

［3］張民，史衍璽，楊守祥，等.控釋和緩釋肥的研究現(xiàn)狀與進展[J].化肥工業(yè)，2001，28（5）:27-30.

［4］陳同斌，曾希柏，胡清秀.中國化肥利用率的區(qū)域分異[J].地理學(xué)報，2002，57（5）:531-538.

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［6］杜建軍，王新愛，廖宗文，等.不同浸提條件對包膜控/緩釋肥水中溶出率的影響 [J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2005，11（1）:71-78.

［7］杜建軍，廖宗文，毛小云，等.控/緩釋肥在不同介質(zhì)中的氮素釋放特性及其肥效評價[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2003，9（2）:165-169.

［8］黃慶裕，蒲才潮.碳酸氫銨全層深施對水稻的增產(chǎn)效果[J].土壤肥料，2006（1）:60-61.

［9］黃紹文，金繼運，楊俐蘋，等.分區(qū)平衡施肥技術(shù)對氮肥利用率和土壤養(yǎng)分平衡的影響[J].土壤肥料，2002（6）:3-7.