孔樟良

摘要：調(diào)查農(nóng)田施肥現(xiàn)狀可為深入了解施肥中存在的問題、進(jìn)一步完善測土配方施肥工作提供科學(xué)依據(jù)。通過對建德市31塊定位農(nóng)田連續(xù)5年的肥料結(jié)構(gòu)跟蹤監(jiān)測，比較分析了8類農(nóng)作系統(tǒng)農(nóng)田的氮、磷、鉀施用情況。結(jié)果表明，該市農(nóng)田肥料的投入量因種植方式、農(nóng)戶等的不同有較大的差異，氮、磷、鉀純量的年總投入量在219.45～1526.55kg/hm²之間變化，平均為734.70kg/hm²。；部分農(nóng)田存在超量施用肥料的現(xiàn)象。有機(jī)肥的施用量呈現(xiàn)增加趨勢，其對農(nóng)田氮、磷、鉀養(yǎng)分投入總量的貢獻(xiàn)平均約為10.89%；投入肥料中氮：磷：鉀平均比例大致為1：0.6：0.6。經(jīng)濟(jì)作物的肥料施用量明顯高于糧食作物，且有機(jī)肥及磷、鉀肥被優(yōu)先施于經(jīng)濟(jì)作物中。目前建德市在有機(jī)肥與化肥配合施用及氮磷鉀施用比例方面還不盡合理，建議繼續(xù)加大力度推廣施用有機(jī)肥，增加糧食作物農(nóng)田中磷、鉀肥及有機(jī)肥的施用，以全面提升耕地地力。

關(guān)鍵詞：肥料結(jié)構(gòu)；農(nóng)作系統(tǒng)；有機(jī)肥

中圖分類號：S153.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號：2014-0908

引言

氮、磷、鉀是農(nóng)作物需要量最大的營養(yǎng)元素，國內(nèi)絕大部分農(nóng)業(yè)土壤存在著不同程度的氮、磷、鉀缺乏及其平衡失調(diào)問題，施肥是保障農(nóng)作物高產(chǎn)的重要手段。了解農(nóng)田施肥現(xiàn)狀可為判斷區(qū)域農(nóng)田施肥的合理性及調(diào)整肥料結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。近20年來，中國各地非常重視合理施肥工作，就施肥對土壤質(zhì)量的影響、農(nóng)田氮磷鉀平衡等方面開展了大量的工作。研究表明，有機(jī)肥在維持土壤質(zhì)量方面有重要的作用，其不僅能提供作物正常生長必需的氮、磷、鉀及其他營養(yǎng)元素，而且還能改善土壤理化性狀，具有促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成，提高土壤陽離子交換量，防治土壤酸化，增強(qiáng)土壤固碳能力和微生物活性等方面的作用。而長期單施化肥不利于土壤物理性狀的改善，長期過量偏施化肥還可導(dǎo)致土壤鹽化、酸化等土壤退化、微量元素缺乏及增加農(nóng)業(yè)面源污染等問題，甚至影響了農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和環(huán)境質(zhì)量。對中國農(nóng)田施肥結(jié)構(gòu)的調(diào)查表明，中國農(nóng)田普遍存在氮素投入過高，鉀素投入不足的問題。研究認(rèn)為，為了保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，施肥不僅要考慮提供植物需要的養(yǎng)分，也需顧及對土壤其他性狀的作用。在施肥上，必須綜合考慮有機(jī)肥與化肥的配合施用及氮、磷、鉀等養(yǎng)分的平衡問題。

建德市隸屬浙江省杭州市，地處亞熱帶北緣季風(fēng)氣候區(qū)。全市耕地面積1.823萬hm²（其中水田面積1.551萬hm²），主要分布在境內(nèi)的河谷平原和丘陵山地，耕地質(zhì)量相對偏低，多數(shù)耕地土壤存在氮、磷、鉀的缺乏問題，需要通過施肥來達(dá)到作物的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)。近年來，該市農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大的改變，由原先以糧油為主逐漸演變?yōu)榧Z、果、蔬綜合發(fā)展的多種經(jīng)營模式，己形成蠶桑、草莓、蓮子、藥材花卉、干果、油茶等特色產(chǎn)業(yè)，作物種類及輪作類型越來越呈現(xiàn)多樣化，迫切需要了解各類農(nóng)作系統(tǒng)的施肥狀況，目的是為進(jìn)一步完善全市測土配方施肥，改良土壤、培肥地力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、環(huán)保”目標(biāo)提供科學(xué)依據(jù)。為深入了解不同農(nóng)作系統(tǒng)的施肥現(xiàn)狀，及時(shí)調(diào)整施肥中的不合理現(xiàn)象，于2008-2012年連續(xù)5年，選擇了31塊典型農(nóng)田及8類代表性的農(nóng)作系統(tǒng)，進(jìn)行了肥料結(jié)構(gòu)的定點(diǎn)調(diào)查，以期為合理施肥提供依據(jù)。

1.材料與方法

1.1觀察點(diǎn)基本情況

用于定位調(diào)查的31塊農(nóng)田分布于市內(nèi)16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道，涉及水稻、油菜、草莓、蓮子、柑桔和西紅花等主要農(nóng)作物，耕作制度包括油菜（麥）一稻、草莓一稻等主要類型，大致可歸納為8類農(nóng)作系統(tǒng)（如表1）。土壤類型均為水稻土，各田塊在觀察期內(nèi)的利用方式不變。

1.2調(diào)查方法

按田塊逐年記錄各類肥料的用量，并根據(jù)各類肥料中N、P2O5，、K2O含量統(tǒng)一折算為單位面積的N、P2O5、K2O純用量。

1.3數(shù)據(jù)分析

觀察數(shù)據(jù)的最大值、最小值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)在Microsoft Office Excel 2007軟件上統(tǒng)計(jì)。

2.結(jié)果與分析

2.1施肥總體情況

對連續(xù)5年31塊農(nóng)田的調(diào)查表明（表2），建德市農(nóng)田年肥料的投入量因種植方式、農(nóng)戶等的不同有較大的差異，氮、磷、鉀純量的總投入量在219.45-1526.55kg/hm²之間變化，平均為734.70kg/hm²，變異系數(shù)為48.57%，最高為最低的7.0倍。某些年份的部分農(nóng)田肥料的投入量存在明顯的偏高現(xiàn)象，這在一定程度上導(dǎo)致了肥料的浪費(fèi)。氮肥總用量在143.85-601.65kg/hm²之間變化，平均為354.64kg/hm²，變異系數(shù)為38.12%；氮肥中化肥來源的氮占60.06%-100%，平均為90.01%，有機(jī)肥來源的氮占0.00%-39.94%，平均為9.99%。磷肥總用量在1.65，-477.75kg/hm²之間變化，平均為187.02kg/m²，變異系數(shù)達(dá)70.47%，最高為最低的478倍；磷肥中化肥來源的磷占0.00%-100%，平均為84.77%，有機(jī)肥來源的磷占0.00%-100%，平均為15.23%。鉀肥總用量在1.50-447.15kg/hm²之間變化，平均為193.05kg/hm²。，變異系數(shù)達(dá)60.99%，最高為最低的298倍；鉀肥中化肥來源的鉀占0.00%-100%，平均為86.87%，有機(jī)肥來源的磷占0.00%-100%，平均為13.13%。

在所有調(diào)查的31塊農(nóng)田中，有機(jī)肥在對氮、磷、鉀總量的貢獻(xiàn)在0.00%-37.30%之間，平均為10.89%（表2）?？傮w上，有機(jī)肥對肥料中氮的貢獻(xiàn)（平均占9.99%）低于對磷（15.23%）和鉀（13.13%）的貢獻(xiàn)。在總肥料純用量中，氮、磷、鉀的比例分別為35.36%-98.86%、0.60%-34.28%和0.54%-43.25%，平均分別為45.58%、27.24%和27.18%，氮：磷：鉀平均比例大致為1：0.6：0.6。

2.2不同農(nóng)作系統(tǒng)施肥的差異

由圖1可知，建德市不同種植系統(tǒng)中肥料用量有很大的差異，以蔬菜地最高（年平均氮磷鉀總純量為1354.20kg/hm²），其次為蠶桑（年平均氮磷鉀總純量為982.65kg/hm²）、柑桔（年平均氮磷鉀總純量為937.28kg/hm²）和草莓一稻（年平均氮磷鉀總純量為866.25kg/hm²），最低的為單季稻（年平均氮磷鉀總純量為229.95kg/hm²）。蔬菜地肥料用量最高與蔬菜復(fù)種指數(shù)高（種植2季以2z）和需肥量大有關(guān)。總體上，經(jīng)濟(jì)作物的肥料施用量明顯高于糧食作物。部分蔬菜地、果園及蠶桑地存在肥料過量施用問題。

不同農(nóng)作系統(tǒng)中氮、磷、鉀用量也有很大的差異（表3），其變化基本上與氮磷鉀總用量相似，蔬菜地、蠶桑地、柑桔地氮、磷、鉀的施用量也普遍較高。其中，不同農(nóng)作系統(tǒng)中磷和鉀的施用量差異尤為明顯；蔬菜地、蠶桑地和柑桔地氮肥用量為單季稻田的3.4、3.6、2.3倍，而蔬菜地、蠶桑地和柑桔地磷和鉀肥用量分別為單季稻田的13.5、6.6、9.6和9.2、5.0、6.3倍。從化肥--與有機(jī)肥對氮、磷、鉀總用量貢獻(xiàn)來看，種植單季稻和蠶桑的農(nóng)田中基本沒有施用有機(jī)肥，它們的氮磷鉀全部以化肥形式提供；種植西紅花一稻及蓮子的農(nóng)田中有機(jī)肥用量也很低，其氮磷鉀也主要有化肥提供；而種植蔬菜和柑桔的農(nóng)田中有機(jī)肥用量較高，有較高比例的氮磷鉀以施用有機(jī)肥方式進(jìn)入這些農(nóng)田；種植草莓一稻及油（麥）N的農(nóng)田中也有一定比例的氮磷鉀來自于有機(jī)肥。

從各農(nóng)作系統(tǒng)氮磷鉀的構(gòu)成相對比例來看（表4），在油（麥）一稻、單季稻、西紅花一稻等農(nóng)作系統(tǒng)中，磷、鉀用量相對偏低，表明建德市的磷鉀肥被優(yōu)先用于經(jīng)濟(jì)作物。其中蔬菜地和柑桔地中磷鉀相對于氮肥的用量明顯高于其他農(nóng)作系統(tǒng)。

2.3肥料施用量的年度變化趨勢

表5可知，從2008至2012的5年中，氮磷鉀等3種肥料的總施用量呈輕微增加趨勢，在調(diào)查的31塊農(nóng)田中，2008年平均施肥量為678.90kg/hm²，2009、2010、2011、2012年分別增至769.65、718.20、737.25、798.00kg/hm²，增幅分別為13.37%、5.79%、8.59%、17.54%。其中，化肥投入的養(yǎng)分增幅分別為20.04%、3.11%、6.43%、11.73%，有機(jī)肥投入的養(yǎng)分增幅為-21.15%、19.10%、19.78%、47.61%。除2009年外，有機(jī)肥形式增加的養(yǎng)分投入高于化肥投入的增加。結(jié)果還表明，在5年中，有機(jī)肥施用量呈上升趨勢，2008年、2009、2010、2011、2012年有機(jī)肥投入的養(yǎng)分占總養(yǎng)分的比例分別為16.19%、11.26%、18.23%、17.86%和20.34%，2010年、2011、2012年分別比2008年分別增長了2.04、1.67、4.15個(gè)百分點(diǎn)。有機(jī)肥投入量的增加與近年來建德市大力推廣商品有機(jī)肥有關(guān)。

3.討論

施肥是與農(nóng)作物產(chǎn)量、品質(zhì)、成本、土壤培肥和環(huán)境污染等問題密切相關(guān)的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)調(diào)控的重要措施，應(yīng)以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益的綜合效益最佳為目標(biāo)口伽。理想化的施肥模式必須是同時(shí)滿足高產(chǎn)、低投、沒有污染等多目標(biāo)的最佳肥料投入組合。中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施肥主要有2個(gè)方面的目的，一是獲得農(nóng)作物的高產(chǎn)，二是改善土壤性狀、提高土壤肥力。要同時(shí)達(dá)到這2個(gè)方面的目的在施肥上必須有一個(gè)合理的肥料結(jié)構(gòu)，包括有機(jī)肥與化肥的配合施用及氮磷鉀的平衡問題。由于化學(xué)組分上的差異，化肥與有機(jī)肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用有所不同。前者具有較高的氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量與植物有效性，可在短時(shí)間內(nèi)提供給農(nóng)作物需要的養(yǎng)分。但單施化肥，特別是逐年增施化肥，也會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和物質(zhì)循環(huán)帶來了許多不利因素，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分的過度積累、增加養(yǎng)分向地表水體流失的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及土壤性狀惡化，不能適應(yīng)現(xiàn)代持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。有機(jī)肥富含有機(jī)質(zhì)，除氮、磷、鉀外，還含有中微量營養(yǎng)元素和生物活性物質(zhì)以及多種有益微生物，可以改良土壤的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性，熟化土壤，培肥地力，促使作物前、中、后期的養(yǎng)分平衡供應(yīng)，滿足各個(gè)生育時(shí)期對營養(yǎng)的需求，協(xié)調(diào)作物氮、磷、鉀營養(yǎng)的分配比例。但同樣單施有機(jī)肥也有一定的弊端，只能維持固有的封閉式的物質(zhì)循環(huán)，不能使作物產(chǎn)量明顯提高，很難滿足人口增長對農(nóng)產(chǎn)品的需求，也很難適應(yīng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)對施肥技術(shù)和肥料品種的需求。因此，只有化肥與有機(jī)肥的合理配施，才能促進(jìn)農(nóng)作物的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效，才能提高肥料利用率及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。面對人口、資源、環(huán)境的壓力，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須在適量施用化肥的同時(shí)，重視現(xiàn)有機(jī)肥與化肥的合理分配與施用。

以上調(diào)查分析表明，近年來建德市施肥結(jié)構(gòu)有所改善，但仍存在一些不足，主要表現(xiàn)在2個(gè)方面：（1）有機(jī)肥化肥配比不盡合理：20世紀(jì)80年代以來，隨著化肥用量大增，該市廄肥和綠肥用量逐年下降，耕地土壤有機(jī)質(zhì)水平也呈現(xiàn)下降的跡象。近年來，通過實(shí)施“測土配方平衡施肥”和“耕地質(zhì)量提升”等項(xiàng)目，重新認(rèn)識(shí)有機(jī)肥施用的重要性，增強(qiáng)了有機(jī)肥的投入力度。但從本次調(diào)查來看，目前有機(jī)肥主要用于果蔬等經(jīng)濟(jì)效益較高的作物上，大田作物施用有機(jī)肥仍較少。從耕地土壤培肥的角度看，有機(jī)肥施用量仍顯不足。雖然目前對有機(jī)肥與化肥施用的合適比例還沒有一個(gè)明確的標(biāo)準(zhǔn)，但眾多的研究已表明，化肥與有機(jī)肥配合施用對提高土壤肥力和作物產(chǎn)量一般要優(yōu)于單施化肥。由于建德市屬于河谷與丘陵地區(qū)，耕地土壤的基礎(chǔ)地力普遍較低，培肥地力也是該市耕地施肥管理需要考慮的重要內(nèi)容，因此，有必要進(jìn)一步增加有機(jī)肥料的投入，特別是在糧食生產(chǎn)的農(nóng)田中增加有機(jī)肥料的投入。（2）肥料中氮磷鉀比例有待優(yōu)化：氮磷鉀比例合理，不僅有利于地力的發(fā)揮，提高養(yǎng)分的利用率，而且能使農(nóng)作物高產(chǎn)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)養(yǎng)分的良性循環(huán)創(chuàng)造好的條件。相反，則會(huì)影響肥料的流失及農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。本次調(diào)查表明，建德市耕地中磷、鉀肥的施用量已達(dá)到較高的水平，肥料中磷、鉀相對于氮的比例已達(dá)到較高的水平，平均氮：磷：鉀比例大致為1：0.6：0。6，這對緩解本市耕地土壤的缺磷、缺鉀問題起到了一定的作用。但必須注意，目前該市的磷鉀肥主要用于經(jīng)濟(jì)作物，糧食作物中施用磷鉀的數(shù)量仍顯相對不足。例如，單季稻農(nóng)田施肥中氮：磷：鉀比例為1：0.20：0.28，其中的磷、鉀相對于氮的比例偏低。據(jù)報(bào)道，主要農(nóng)作物對氮：磷：鉀的需求比例平均約為3.31：1.35：2.84。而蔬菜、柑桔和草莓—稻等農(nóng)作系統(tǒng)中氮：磷：鉀比例分別為1：0.8 1：0.77、1：0.86：0.78和1：0.63：0.57，其中的磷施用量明顯偏高。長期過量施用磷肥可能會(huì)引起土壤中磷素的過量積累，并可能增加農(nóng)業(yè)面源污染。

基于以上建德市目前施肥中存在的問題，建議加強(qiáng)以下工作：（1）加強(qiáng)配方施肥技術(shù)的推廣：在種植業(yè)結(jié)構(gòu)持續(xù)調(diào)整，經(jīng)濟(jì)作物種植和設(shè)施栽培面積不斷擴(kuò)大的形勢下，有必要加大施肥技術(shù)的研究力度，合理調(diào)整用肥結(jié)構(gòu)，充分利用肥料資源，生產(chǎn)新型（專用）配方肥料，在滿足種類作物需求的同時(shí)保持土壤養(yǎng)分平衡，確保該市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。（2）增加有機(jī)肥料的投入：有機(jī)肥除含有全面、均衡的養(yǎng)分外，在增加土壤有機(jī)質(zhì)，保持和提高土壤肥力，緩解近代農(nóng)業(yè)高投入、高污染對土壤和環(huán)境資源的破壞，提高土壤自凈能力，保證土壤資源的永續(xù)利用等方面具有其他肥料無法替代的作用，建議在畜禽集中飼養(yǎng)、遠(yuǎn)距運(yùn)輸成本偏高、務(wù)農(nóng)勞動(dòng)力不足的情況下，采取政策傾斜送肥到田，生產(chǎn)價(jià)廉質(zhì)優(yōu)精制有機(jī)肥；改進(jìn)還田機(jī)具，推進(jìn)秸稈還田和種植（經(jīng)濟(jì)）綠肥還田等措施，增加土壤有機(jī)養(yǎng)分并改良土壤。（3）開發(fā)高鉀低磷型經(jīng)濟(jì)作物專用復(fù)合肥：各種作物對氮磷鉀需求的比例有所差異，對N：P2O5：K2O的需求甜瓜一般約為2：1：3，草莓約為3：1：4，茄果類蔬菜約為2：1：（4～5），根莖類蔬菜約為3：1：6，水稻約為2.5：1：3。但目前市場中銷售的復(fù)合肥中N：P2O5：KzO的比例通常為15：15：15和10：7：8，在氮磷鉀比例上不夠合理。特別是經(jīng)濟(jì)作物中鉀的供應(yīng)常常不足，影響植株體內(nèi)養(yǎng)分合成、轉(zhuǎn)化和輸送，進(jìn)而影響作物抗逆能力和產(chǎn)量及品質(zhì)的提高。因此，適當(dāng)提高肥料中鉀的比例，生產(chǎn)高鉀低磷型的復(fù)合肥，是保持該市耕地土壤養(yǎng)分平衡的重要途徑。

4.結(jié)論

研究表明，建德市農(nóng)田肥料的投入量有很大的變化，氮、磷、鉀純量的年總投入量在219.45-1526.55kg/hm²之間變化，平均為734.70 kg/hm²，最高為最低的7.0倍；部分蔬菜地和果園等農(nóng)田存在肥料的超量施用。投入肥料中氮：磷：鉀平均比例大致為1：0.6：0.6，其中蔬菜、柑桔和草莓一稻等農(nóng)作系統(tǒng)中磷和鉀相對于氮的用量比例偏高。隨著“測土配方平衡施肥”和“耕地質(zhì)量提升”等項(xiàng)目的實(shí)施，有機(jī)肥的施用量呈現(xiàn)逐年增加趨勢，其對農(nóng)田氮、磷、鉀養(yǎng)分投入總量的貢獻(xiàn)平均約為10.89%。建議適當(dāng)控制經(jīng)濟(jì)作物的肥料施用量，特別是磷、鉀肥的施用量；繼續(xù)加大力度推廣施用有機(jī)肥，增加糧食作物農(nóng)田中磷、鉀肥及有機(jī)肥的施用，以全面提升耕地地力。