徐華麗,魯劍巍,李小坤,王 寅,蘇 偉
(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,湖北 武漢 430070)
油菜是湖南省僅次于水稻的第二大作物,在全省油料作物中具有舉足輕重的作用[1]。菜籽油占湖南自產(chǎn)植物油的71.8%,占全省植物油消費(fèi)總量的36.0%。湖南由于植物油消費(fèi)量大,對(duì)國(guó)外市場(chǎng)的依存度超過(guò)50%,因此,發(fā)展油菜產(chǎn)業(yè)是維系全省糧油安全的戰(zhàn)略問(wèn)題。
中國(guó)是全球最大的油菜生產(chǎn)國(guó),油菜種植面積和總產(chǎn)量均居世界首位,而湖南則是中國(guó)的油菜生產(chǎn)大省。據(jù)統(tǒng)計(jì),2000~2008年,湖南省年均油菜種植面積為73.05萬(wàn)hm2、菜籽總產(chǎn)量為102.07萬(wàn)t,占全國(guó)油菜的比例分別為10.43%、8.76%,分別居國(guó)內(nèi)第4、5位[2-6]。但是,與油菜生產(chǎn)先進(jìn)省相比依然存在較大差距,主要表現(xiàn)在單產(chǎn)偏低、種植成本偏高等方面[7-8]。已往研究表明,湖南省油菜生產(chǎn)中存在施肥技術(shù)落后、投入少等問(wèn)題,這些問(wèn)題制約了油菜產(chǎn)量和品質(zhì)的提高。
然而,有關(guān)湖南省油菜施肥狀況的研究卻鮮見(jiàn)報(bào)道,油菜施肥中的問(wèn)題并不明確。因此,本研究采用抽樣調(diào)查的方法,研究湖南省油菜施肥狀況,分析并指出其中存在的問(wèn)題,以期為湖南省油菜的科學(xué)施肥及宏觀調(diào)控提供理論依據(jù)。
本研究采用農(nóng)戶抽樣調(diào)查的方法,對(duì)湖南省農(nóng)戶2007和2008年度的油菜施肥狀況進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查。根據(jù)油菜種植面積和生產(chǎn)水平的高低,結(jié)合地理位置,在湖南省抽取9個(gè)縣(市、區(qū))進(jìn)行調(diào)查,分別是茶陵縣、湘潭縣、石門縣、桃江縣、武岡市、瀏陽(yáng)市、醴陵市、漣源市及蘇仙區(qū)。每縣(市、區(qū))按照隨機(jī)抽樣原則,隨機(jī)抽樣1~2個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),每鄉(xiāng)鎮(zhèn)隨機(jī)抽樣2~3個(gè)村,每村按戶主名冊(cè)系統(tǒng)抽樣5~8戶,共完成調(diào)查問(wèn)卷114份。各縣(市、區(qū))的被調(diào)查農(nóng)戶在地理位置、產(chǎn)量和管理水平等方面均具有代表性。
調(diào)查內(nèi)容包括:①種植油菜的品種、產(chǎn)量及栽培方式;②基肥施用有機(jī)、無(wú)機(jī)肥的種類、時(shí)間、施肥量;③追肥的種類、時(shí)間、追肥量、追肥方法;④肥料的價(jià)格及油菜的價(jià)格;⑤其他與施肥相關(guān)的問(wèn)題。
農(nóng)戶施用的N、P、K肥料養(yǎng)分含量的計(jì)算,化肥采用包裝袋上標(biāo)識(shí)的量,有機(jī)肥養(yǎng)分含量采用文獻(xiàn)《中國(guó)有機(jī)肥料養(yǎng)分志》提供的數(shù)值計(jì)算[9-10]。
采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖。圖表中的樣本比例是以油菜種植戶的樣本個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)算的。
湖南省油菜施肥的品種及其比例如表1所示。由表1可知,89.5%的被調(diào)查農(nóng)戶施用了化肥,87.7%的被調(diào)查農(nóng)戶施用了有機(jī)肥。由此可以看出,湖南省油菜種植農(nóng)戶比較重視肥料的施用,尤其是有機(jī)肥的施用。
農(nóng)戶施用的化肥品種主要包括尿素、復(fù)合肥、碳酸氫銨、過(guò)磷酸鈣和硼肥。其中,施用比例較高的是尿素和復(fù)合肥,分別占被調(diào)查農(nóng)戶的53.5%和51.8%;其次是碳酸氫銨,占42.1%;過(guò)磷酸鈣的施用比例較低,僅為11.4%,且無(wú)單質(zhì)鉀肥施用。此結(jié)果說(shuō)明,雖然農(nóng)戶清楚施用化肥的重要性,但卻重氮肥,輕磷、鉀肥。
調(diào)查結(jié)果表明,湖南省油菜種植農(nóng)戶施用的有機(jī)肥品種包括人糞尿、豬糞尿、火土灰、牛圈肥、雞糞、秸稈、草木灰、煤灰及餅肥等。其中,施用最普遍的是人糞尿和豬糞尿,分別占被調(diào)查農(nóng)戶的49.1%和45.6%;其次是火土灰,占25.4%;秸稈還田的比例較低,僅為8.8%。
表1 湖南省油菜施肥的品種及比例
從表1還可以看出,硼肥的施用比例不高,僅為18.4%。油菜需硼較多,當(dāng)前大面積種植的甘藍(lán)型優(yōu)質(zhì)油菜對(duì)缺硼尤其敏感[11-15]。湖南省屬于缺硼地區(qū),土壤有效硼含量平均只有0.238 mg/kg,屬于硼的極缺臨界值[16]。因此,湖南省油菜生產(chǎn)中硼肥的施用是很有必要的,也是有待于進(jìn)一步加強(qiáng)的。
2008年,全省及各被調(diào)查縣(市、區(qū))單位面積氮、磷、鉀肥(折純,下同)投入量的結(jié)果如表2所示。
表2 湖南省油菜養(yǎng)分投入量 (kg/hm2)
全省油菜氮、磷、鉀肥平均總投入量分別為132 kg/hm2、47 kg/hm2、75 kg/hm2,其中來(lái)自于化肥的氮、磷、鉀素投入量分別為 111、20、12 kg/hm2,化肥中的氮、磷、鉀肥投入量占養(yǎng)分總投入量的比例分別為84.1%、42.6%、16.0%。這一結(jié)果說(shuō)明,湖南省油菜種植中氮素的來(lái)源以化肥為主,而鉀素的來(lái)源以有機(jī)肥為主。
由表2可見(jiàn),湖南省油菜氮肥施用水平不高,各縣(市、區(qū))氮肥總投入量在71~217 kg/hm2之間,地區(qū)之間差異較大??傮w來(lái)講,衡南、湘潭的氮肥用量達(dá)200 kg/hm2以上,施氮量充足,施用水平相對(duì)較高;茶陵、瀏陽(yáng)、桃江及武岡的氮肥用量不足100 kg/hm2,施氮水平相對(duì)較低;漣源、石門、蘇仙的氮肥用量為150 kg/hm2左右,施氮水平中等。
調(diào)查結(jié)果顯示,全省油菜化肥中的磷、鉀肥投入量均較低,除漣源、桃江兩地由于施用較多有機(jī)肥使磷、鉀肥總投入量較為充足外,其余被調(diào)查縣(市、區(qū))的磷、鉀肥總投入量均嚴(yán)重不足。
湖南省油菜氮、磷、鉀肥養(yǎng)分總投入量中,N∶P2O5∶K2O 的平均比例為 1∶0.35∶0.57;化肥投入量中,N∶P2O5∶K2O 的平均比例為 1∶0.18∶0.11。此結(jié)果說(shuō)明,氮、磷、鉀肥養(yǎng)分比例不協(xié)調(diào),磷、鉀肥所占的比例偏低,尤其是鉀肥。
表3是湖南省油菜化肥、化肥和有機(jī)肥養(yǎng)分投入量的分級(jí)結(jié)果。由表3可知,化肥及總養(yǎng)分中的N投入量均以<100 kg/hm2的農(nóng)戶比例最高,分別為50.0%、41.2%,N投入量>150 kg/hm2的比例分別為26.3%、29.8%。整體來(lái)看,湖南省油菜氮肥用量不足。同時(shí)應(yīng)當(dāng)注意的是,約10%的農(nóng)戶施氮量>250 kg/hm2,可能出現(xiàn)氮肥的過(guò)量施用。
表3 油菜氮、磷、鉀肥的投入量分級(jí)
表3的結(jié)果顯示,化肥及總養(yǎng)分中的P2O5投入量均以<20 kg/hm2的農(nóng)戶比例最高,分別為61.4%、33.3%,P2O5投入量>60 kg/hm2的比例分別為10.5%、30.7%。由此可以看出,湖南省磷肥施用水平較低,絕大部分農(nóng)戶的施磷量不能滿足油菜對(duì)磷素的需求。
調(diào)查表明,90%以上的農(nóng)戶化肥K2O投入量<40 kg/hm2,而總養(yǎng)分中K2O投入量>40 kg/hm2的比例為48.3%。由此可以看出,湖南省油菜化肥K2O的投入量極低,雖然有機(jī)肥的施用在一定程度上補(bǔ)充了鉀素,然而總養(yǎng)分中的施鉀量依然是不足的。
調(diào)查結(jié)果顯示,湖南省直播油菜和移栽油菜各占50%左右。圖1所示為湖南省油菜施肥次數(shù)情況。由圖1可知,湖南省油菜施肥總次數(shù)為1~5次,其中施3次的比例最高,占40.6%;追肥次數(shù)為0~3次,其中追1次的比例最高,占55.6%。
圖1 湖南省油菜施肥次數(shù)
分別對(duì)移栽油菜和直播油菜的施肥次數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),移栽油菜中約70%的農(nóng)戶在油菜整個(gè)生育期中施肥3次,其中追肥1次;而直播油菜中約40%的農(nóng)戶施肥2次,其中追肥1次,35%的農(nóng)戶僅施1次基肥、不追肥。這說(shuō)明移栽油菜的施肥模式基本為苗床肥+基肥+1次追肥,而直播油菜的施肥模式基本為種肥+1次追肥。由此可見(jiàn),直播油菜與移栽油菜相比,農(nóng)戶的施肥次數(shù)有減少的傾向。值得注意的是,直播油菜的農(nóng)戶中,有三分之一的農(nóng)戶不追肥。
湖南省油菜種植中,來(lái)自于化肥的氮肥作為基肥的用量和比例如表4所示。從表4可知,全省基肥N的施用量為0~93.3 kg/hm2,平均為55.3 kg/hm2;比例為0%~100%,平均為48.9%。對(duì)所有被調(diào)查農(nóng)戶化肥中基肥N的比例進(jìn)行分級(jí)的結(jié)果顯示,僅15.8%的農(nóng)戶基肥比例較為合理,處于40%~60%之間,比例為0和100%的農(nóng)戶分別占19.8%和26.7%。基肥比例過(guò)低不利于冬前形成壯苗,基肥比例過(guò)高易造成后期脫肥早衰,兩者都不利于獲得油菜的高產(chǎn)。
表4 化肥中基施N肥的用量及比例
湖南省油菜生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益分析如表5所示。其中,肥料和油菜籽的價(jià)格以當(dāng)時(shí)的市場(chǎng)價(jià)為準(zhǔn),總成本包括物質(zhì)成本和人工成本。
表5 湖南省油菜生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益分析
由表5可知,湖南省2008年油菜籽平均單產(chǎn)為1391 kg/hm2,與統(tǒng)計(jì)資料中的數(shù)值一致[2]。調(diào)查發(fā)現(xiàn),湖南省油菜單產(chǎn)高于1500 kg/hm2的農(nóng)戶僅占50%,即湖南省有一半的油菜種植農(nóng)戶的單產(chǎn)水平達(dá)不到1500 kg/hm2。從縣、市范圍來(lái)看,漣源、武岡、石門的油菜單產(chǎn)水平相對(duì)較高,而茶陵、瀏陽(yáng)的油菜單產(chǎn)水平相對(duì)較低。
經(jīng)濟(jì)效益是影響油菜種植農(nóng)戶生產(chǎn)積極性的一個(gè)重要因素。從表5可以看出,湖南省油菜的純收益平均為2986元/hm2,產(chǎn)投比平均為1.70。除茶陵產(chǎn)量較低、純收益為負(fù)外,其余地區(qū)純收益在1361~5460元/hm2之間,產(chǎn)投比在1.32~2.33之間。從縣、市范圍來(lái)看,漣源和武岡的純收益和產(chǎn)投比相對(duì)較高,茶陵、瀏陽(yáng)的收益和產(chǎn)投比相對(duì)較低。
肥料投入是生產(chǎn)成本的重要組成之一。調(diào)查結(jié)果表明,全省肥料成本占物質(zhì)成本的比例在42.7%~71.0%之間,平均為61.2%。
湖南省油菜生產(chǎn)中存在油菜籽單產(chǎn)偏低、經(jīng)濟(jì)效益不高的現(xiàn)象[17]。眾所周知,肥料的施用對(duì)提高單產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。施肥調(diào)查結(jié)果表明,在湖南省油菜生產(chǎn)的養(yǎng)分管理中存在著一些問(wèn)題,現(xiàn)將存在的問(wèn)題和相應(yīng)的建議概括如下:
從調(diào)查結(jié)果來(lái)看,湖南省的大多數(shù)農(nóng)戶注重有機(jī)肥的施用,尤其是人、畜糞尿的施用,這在當(dāng)前農(nóng)業(yè)施肥結(jié)構(gòu)中是值得重視和推廣的。然而,有機(jī)肥源中秸稈還田的農(nóng)戶比例不足10%。
秸稈是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中一項(xiàng)重要的資源,含有較豐富的植物養(yǎng)分和有機(jī)碳[18-19]。研究表明,秸稈還田能夠有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,改良土壤,培肥地力,特別對(duì)緩解氮、磷、鉀肥比例失調(diào)的矛盾,彌補(bǔ)磷、鉀化肥不足有重要的意義[20]。針對(duì)湖南省油菜磷、鉀化肥施用量較低的情況,建議大力推廣秸稈還田技術(shù),有效補(bǔ)充土壤磷、鉀素。
油菜是需硼量較高的作物,充足的硼肥供應(yīng)是油菜獲得高產(chǎn)的必要條件。湖南省土壤普遍缺硼,然而油菜種植中硼肥的施用比例僅為18.4%。因此,建議通過(guò)宣傳或農(nóng)技指導(dǎo),加強(qiáng)油菜硼肥施用技術(shù)的推廣。
肥料是作物的“糧食”,肥料的用量直接影響油菜的產(chǎn)量[21-23]。調(diào)查結(jié)果表明,湖南省油菜氮、磷、鉀化肥的用量和總量整體不足,養(yǎng)分比例失調(diào)。因此,建議農(nóng)戶適量增加氮、磷、鉀化肥的投入量,且均衡施用各營(yíng)養(yǎng)元素。
已有研究表明,油菜氮肥基/追比在40%~60%之間較為合理。依此推斷,湖南省被調(diào)查油菜種植農(nóng)戶中有85%的農(nóng)戶氮肥基/追比不合理。氮肥的盲目施用不僅導(dǎo)致肥料利用率的下降,而且也造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。建議在基施的基礎(chǔ)上,適當(dāng)增加追肥次數(shù),合理分配氮肥的基肥和追肥的比例。
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