邵賽男，夏曉燕，蔣玉根，徐君，裘雪龍，胡敏駿，張海娟

(杭州市富陽區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州 311400)

化肥作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，在促進(jìn)我國糧食增產(chǎn)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中起到了不可替代的作用[1]。這些年來，我國化肥使用量迅速攀升，2014年達(dá)531.9 kg·hm-2，約是世界平均水平的3.9倍，高于歐美等發(fā)達(dá)國家[2]。2015年農(nóng)業(yè)部提出“一控，兩減，三基本”的農(nóng)村污染治理目標(biāo)，其中“兩減”之一就是化肥施用總量減量。化肥施用總量減量，減的是不合理施用的肥料。富陽區(qū)為實(shí)施化肥減量，提出了5個(gè)化肥減量實(shí)施技術(shù)集成，其中之一就是平衡施肥技術(shù)(即測土配方施肥技術(shù))。本文基于富陽區(qū)的測土配方施肥技術(shù)數(shù)據(jù)，探討實(shí)現(xiàn)化肥減量的經(jīng)驗(yàn)與做法。

1 應(yīng)用現(xiàn)狀

測土配方施肥是在科學(xué)分析作物基于目標(biāo)產(chǎn)量，根據(jù)土壤供肥能力和作物需肥特性，制定適宜的施肥量，并合理調(diào)整各生育期施肥比例，從而促進(jìn)化肥減量增效的一項(xiàng)重要措施[3]。富陽區(qū)作為2006年第一批測土配方施肥項(xiàng)目縣，開展了測土配方施肥技術(shù)的具體實(shí)施。通過15 a的實(shí)踐，富陽區(qū)共采集、檢測土壤樣本11 000多個(gè)，開展田間試驗(yàn)400多組，形成了水稻、油菜、茶葉等主導(dǎo)作物的施肥指標(biāo)體系和測土配方施肥技術(shù)體系，建立了測土配方施肥專家系統(tǒng)，為作物的科學(xué)施肥奠定了基礎(chǔ)。

1.1 富陽區(qū)土壤養(yǎng)分信息

2016年5月在全區(qū)24個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)重新采集水田土壤樣本1 062個(gè)，全面分析了水田土壤養(yǎng)分信息，并根據(jù)《測土配方施肥技術(shù)規(guī)程》《浙江省標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力調(diào)查與分等定級(jí)技術(shù)規(guī)范》分析富陽區(qū)水田土壤養(yǎng)分的豐缺分級(jí)情況。結(jié)果pH 5.85，容重1.17 g·cm-3，全氮1.91 g·kg-1，有機(jī)質(zhì)30.5 g·kg-1，有效磷50.1 mg·kg-1，速效鉀97 mg·kg-1，陽離子交換量13.7 cmol·kg-1，水溶性鹽0.43 g·kg-1。

依照《測土配方施肥技術(shù)規(guī)程》《浙江省標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田地力調(diào)查與分等定級(jí)技術(shù)規(guī)范》，富陽區(qū)水田土壤有效磷含量處于1級(jí)指標(biāo)(>40 mg·kg-1)，全氮、有機(jī)質(zhì)含量處于2級(jí)范圍，速效鉀處于4級(jí)范圍，土壤肥力指標(biāo)處于保肥能力中等水平。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際及土壤分布情況，富陽區(qū)地處丘陵地貌帶，土壤類型多，紅壤、黃壤在富陽境內(nèi)均有分布，且種植作物類型多，僅依照平均值來判斷土壤的豐缺指標(biāo)是不合理的。

富陽區(qū)土壤pH值變異大，最高達(dá)8.35，最低僅3.55。由于土壤pH值對土壤養(yǎng)分的有效性影響很大，有必要根據(jù)土壤的酸堿度來分析土壤的養(yǎng)分狀況。根據(jù)土壤pH值劃分的土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)分布結(jié)果見表1。

表1 依據(jù)土壤pH值分級(jí)的土壤養(yǎng)分指標(biāo)平均值

表1分析可知，富陽區(qū)土壤有效磷含量隨pH值的升高而逐慚降低，pH≤6.5的水田有效磷相對較高，因此，在制定磷肥使用運(yùn)籌方案時(shí)，要控制pH≤6.5土壤的磷肥施用。pH>6.5、全氮含量處于1級(jí)以上水平的水田，可適當(dāng)考慮控制氮肥的施用。pH>4.5～6.5，全氮、有機(jī)質(zhì)及陽離子交換量的平均值明顯低于其他pH值范圍內(nèi)的土壤養(yǎng)分平均值，應(yīng)加強(qiáng)該pH值范圍內(nèi)的土壤養(yǎng)分管理。結(jié)合各方面的分析，富陽區(qū)化肥減量的總體目標(biāo)是減少磷肥的不合理施用。

1.2 化肥減量目標(biāo)的制定

根據(jù)土壤pH值區(qū)間的養(yǎng)分指標(biāo)分析可以找出需要減少化肥使用的基本方向，但化肥減量的具體實(shí)施，僅僅了解這些信息是不夠的，我們還需要分析在保證產(chǎn)量的前提下如何減少化肥施用量，減量方案執(zhí)行后具體能減少多少化肥的施用量。

依據(jù)pH值劃分的土壤酸堿性代表面積，可粗略地制訂化肥減量的方向和具體的減肥目標(biāo)。以減少磷肥施用總量為例，將水稻的目標(biāo)產(chǎn)量設(shè)定在9 000 kg·hm-2，每收獲100 kg水稻需P2O51.3 kg，磷肥施用量=目標(biāo)產(chǎn)量×單位收獲養(yǎng)分吸收量-土壤速效磷×0.25(肥料利用率)。根據(jù)表1中pH分級(jí)的土壤有效磷含量平均值，pH>5.5～6.5土壤有效磷含量是較為理想的狀態(tài)，以該值折算的磷肥施用量為準(zhǔn)，測算土壤pH值分級(jí)下的土壤磷肥施用情況及減量目標(biāo)。結(jié)合面積數(shù)據(jù)，富陽區(qū)可制定磷肥總量的減量目標(biāo)(表2)。

表2 土壤pH值分級(jí)的代表面積、磷肥施用量及磷肥減量目標(biāo)

1.3 基于測土配方施肥技術(shù)開展化肥減量工作的田間試驗(yàn)情況

化肥減量不能盲目減量，減量的目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)更科學(xué)的肥料管理，提高化肥利用率，減少因過度施肥造成的水體富營養(yǎng)化情況。對養(yǎng)分相對薄弱的土壤不應(yīng)盲目追求化肥減量，應(yīng)針對不同作物、不同土壤的養(yǎng)分狀況提出不同的土壤施肥管理方案。

富陽區(qū)實(shí)施測土配方項(xiàng)目以來，一直開展田間試驗(yàn)，特別注重化肥利用率的田間試驗(yàn)，實(shí)施以測土配方施肥為主處理的田間長期定位試驗(yàn)。由表3可知，富陽區(qū)近年來的水稻種植化肥利用率均高于全國平均值，這得益于測土配方施肥技術(shù)的實(shí)施和配方肥的全面應(yīng)用。美國糧食作物氮肥利用率大體在50%，歐洲主要國家大體在65%[4]，與國外相比，富陽區(qū)的氮肥利用率還有不小的增長空間。

表3 富陽區(qū)水稻的肥料利用率

以2019年富陽區(qū)磷肥利用率33.56%為例，較磷肥利用率25%折算，應(yīng)設(shè)定的磷肥總量減少目標(biāo)為77 995 kg。由此可見，提高肥料利用率能大大促進(jìn)減少化肥總用量目標(biāo)任務(wù)的達(dá)成。

富陽區(qū)自2008年開展長期定位監(jiān)測點(diǎn)試驗(yàn)，通過監(jiān)測點(diǎn)產(chǎn)量及地力監(jiān)測數(shù)據(jù)，比對測土配方施肥區(qū)與農(nóng)戶習(xí)慣用肥區(qū)的土壤地力和水稻產(chǎn)量的變化情況。2008年建立的4個(gè)地力監(jiān)測點(diǎn)的基礎(chǔ)地力數(shù)據(jù)情況詳見表4。

表4看出，4個(gè)地力監(jiān)測點(diǎn)的有效磷含量低于全市平均水平，因此，在這4個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的測土配方施肥試驗(yàn)中，主要做的是控制氮肥使用，適當(dāng)增加磷肥施用，其測土配方施肥建議的施肥方案見表5。

表4 4個(gè)地力監(jiān)測點(diǎn)2008年的基礎(chǔ)地力數(shù)據(jù)

表5 測土配方區(qū)與農(nóng)戶習(xí)慣施肥區(qū)用肥水平比較

測土配方實(shí)施后對產(chǎn)量的影響情況。2008年水稻產(chǎn)量洞橋鎮(zhèn)賢德村為7 170 kg·hm-2，胥口鎮(zhèn)下練村為8 295 kg·hm-2，淥渚鎮(zhèn)新浦村為7 005 kg·hm-2，東洲街道富春江村為5 520 kg·hm-2。經(jīng)8 a田間監(jiān)測試驗(yàn)后，除空白區(qū)以外，水稻產(chǎn)量均有所增加。2017年4個(gè)監(jiān)測點(diǎn)不同試驗(yàn)組水稻產(chǎn)量如圖1所示。

圖1 2017年不同監(jiān)測點(diǎn)的水稻產(chǎn)量

由圖1可知，采用測土配方施肥的處理，除胥口鎮(zhèn)下練村監(jiān)測點(diǎn)外，水稻產(chǎn)量均比農(nóng)戶習(xí)慣施肥區(qū)有不同程度的增加。而在測土配方施肥基礎(chǔ)上加施有機(jī)肥，則均比農(nóng)戶習(xí)慣施肥區(qū)增產(chǎn)效果明顯。因此，采用測土配方施肥技術(shù)，在保證化肥減量目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的同時(shí),不僅不會(huì)使水稻產(chǎn)量下降，還能帶來不同程度的增產(chǎn)效果。

1.4 基于測土配方技術(shù)的化肥減量技術(shù)流程

取土分析本地區(qū)的土壤養(yǎng)分及肥力情況；根據(jù)土壤養(yǎng)分及肥力情況研究化肥減量的具體目標(biāo)；結(jié)合田間試驗(yàn)制定適合本地的化肥減量實(shí)施方案并組織實(shí)施；通過年度之間實(shí)施區(qū)土壤肥力變化的分析，結(jié)合當(dāng)季肥料利用率數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)，分析化肥減量方案實(shí)施后的效果，評(píng)價(jià)化肥減量方案實(shí)施后是否對作物產(chǎn)量及品質(zhì)造成重大影響；根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果完善化肥減量實(shí)施方案(圖2)。

圖2 基于測土配方施肥技術(shù)的化肥減量流程

2 主要問題

富陽區(qū)農(nóng)田以中低產(chǎn)田為主，農(nóng)民為確保高產(chǎn)而過量使用氮肥及高比例的復(fù)合肥料，造成肥料供應(yīng)與作物需求不同步。因此，建議富陽區(qū)實(shí)現(xiàn)化肥減量的主要途徑：一是推薦農(nóng)戶使用適合比例的配方肥(復(fù)混肥料)，減少比例不協(xié)調(diào)的復(fù)混肥料的使用；二是采用有機(jī)替代技術(shù)，使用有機(jī)肥來替代部分化肥，擴(kuò)大冬綠肥的種植面積，科學(xué)秸稈還田及商品有機(jī)肥使用，提高土壤保肥能力，減少化肥施用；三是采用新型肥料，特別是緩控釋肥料、水溶肥料、液體肥料、生物肥料替代傳統(tǒng)化學(xué)肥料，減少化肥使用量；四是改變施肥方法，如推行化肥機(jī)械深施、肥水耦合技術(shù)；五是信息化施肥技術(shù)，利用已建立的測土配方施肥專家系統(tǒng)及耕地地力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫，實(shí)施變量施肥技術(shù)等。

在五項(xiàng)工作推進(jìn)的過程中，實(shí)施效果較好的是第一項(xiàng)和第三項(xiàng)。第二項(xiàng)措施因商品有機(jī)肥施用費(fèi)工及秸稈還田后造成后作耕作麻煩而不受農(nóng)戶歡迎，綠肥種植雖深受農(nóng)戶歡迎，但比較效益低。第四項(xiàng)措施受丘陵地形限制，很多農(nóng)田無法全面實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，實(shí)施效果有限。第五項(xiàng)技術(shù)因數(shù)據(jù)庫更新頻率等技術(shù)限制，未能得到全面應(yīng)用。除采用技術(shù)措施外，在實(shí)施化肥減量增效工作中還存在以下問題：

2.1 土壤養(yǎng)分評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

目前，國內(nèi)對于農(nóng)田土壤養(yǎng)分分類沒有統(tǒng)一執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，無法就土壤養(yǎng)分做出標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的評(píng)價(jià)。這就影響了化肥減量目標(biāo)的制定，是否需要減量，減掉多少是合理，取決于化肥減量方案制定者，并非統(tǒng)一制定的減量目標(biāo)。

2.2 宣傳效果不顯著

雖然有針對化肥減量開展的各種科普宣傳及技術(shù)培訓(xùn)，但仍有農(nóng)戶將作物生長不良?xì)w咎于化肥施用不足，造成了不少因過量使用化肥而作物生長不良的情況?？破招麄?、科技下鄉(xiāng)方式單一，培訓(xùn)活動(dòng)培訓(xùn)人員涉及面不夠廣，制約了化肥減量工作的進(jìn)一步實(shí)施。

2.3 測土配方數(shù)據(jù)信息管理水平滯后

測土配方數(shù)據(jù)信息雖然已經(jīng)建立信息平臺(tái)，并將平臺(tái)信息及設(shè)備普及到每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，但因操作方式不夠簡潔，信息內(nèi)容復(fù)雜，施肥建議卡不能覆蓋所有種植作物等原因，影響了農(nóng)戶使用測土配方施肥系統(tǒng)的積極性。

3 小結(jié)

采用pH值分級(jí)法劃分土壤養(yǎng)分信息，有助于化肥減量方案的構(gòu)建。但該方案也存在一定局限性，對于特定區(qū)域養(yǎng)分指標(biāo)變異系數(shù)大的地塊，適用性有待研究。提升化肥利用率才是完成化肥減量施用的捷徑。

隨著化肥減量工作的持續(xù)推進(jìn)，使用化肥總量減量這一考核目標(biāo)，并不能從根本上解決農(nóng)田化肥使用過量這一問題。提高測土配方施肥技術(shù)的普及率，建立不同尺度的管理指標(biāo)，相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)可借鑒歐美等國家化肥減量的成功經(jīng)驗(yàn)，制定養(yǎng)分管理政策法規(guī)制度等[5-6]。服務(wù)體系上加強(qiáng)與服務(wù)主體間的溝通與共享，實(shí)現(xiàn)資源高效利用、服務(wù)互補(bǔ)[7]，才能更有效地推進(jìn)化肥減量工作的實(shí)施。