郭永剛，于皓然，梁大鵬，李曉峰，苗彥軍，杜帛洋，孫寶學(xué)

(1.西藏農(nóng)牧學(xué)院，西藏 林芝860000；2.吉林省長(zhǎng)春市十一高中，吉林長(zhǎng)春130062；3.中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，吉林長(zhǎng)春130102；4.長(zhǎng)春德勝寶農(nóng)業(yè)有限公司，長(zhǎng)春農(nóng)安130200)

西藏地質(zhì)歷史比較年輕，土壤形成年代較晚，土壤粗骨性成為西藏土壤的基本特性，由此導(dǎo)致土壤肥力質(zhì)量低下，蓄肥供肥能力不足，加之土壤耕作過(guò)程中肥力不斷消耗，為使作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，就需要對(duì)土壤進(jìn)行合理培肥以彌補(bǔ)土壤肥力的不足和養(yǎng)分失調(diào).但隨著人們向農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中大量投入化學(xué)肥料，土壤供肥能力得到了暫時(shí)的提高，但過(guò)?；蕪母叵蛑苓叚h(huán)境轉(zhuǎn)移，從而產(chǎn)生了農(nóng)業(yè)面源污染問(wèn)題，尤其是N、P等營(yíng)養(yǎng)元素流入河流、湖泊等水體，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者所關(guān)注的熱點(diǎn).土壤肥力不足是限制西藏糧食單產(chǎn)提高的重要因素之一[1]，確定合理措施來(lái)維持或提高土壤質(zhì)量，是實(shí)現(xiàn)糧食穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的基礎(chǔ).為此，本文針對(duì)西藏土壤的肥力特點(diǎn)和培肥狀況，總結(jié)以往在土壤培肥中取得的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提出西藏高原新型土壤培肥策略和途徑，以期促進(jìn)西藏農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù).

1 西藏地區(qū)人工培肥方式的發(fā)展

1.1 傳統(tǒng)培肥方式

西藏人工培肥水平較低，施肥模式也較為單一，主要有以下四種:

(1)放牧積肥:西藏當(dāng)?shù)厝罕娏?xí)慣在收獲后農(nóng)田中放牧牲畜或?qū)⑸笕︷B(yǎng)在農(nóng)田內(nèi)一段時(shí)間，讓牲畜糞便遺留在農(nóng)田中來(lái)肥沃農(nóng)田.

(2)燒稈肥田:當(dāng)季作物收獲后，將作物秸稈回收并在田間焚燒，之后再進(jìn)行翻耕.

(3)休耕:這是西藏最古老的方法.主要做法有全年或數(shù)年休耕滅草，或是半年種植油菜、蕎麥等早熟作物，后半年淹水滅草等方式來(lái)恢復(fù)或培肥地力.

(4)輪茬共作:主要通過(guò)禾本科－豆科作物輪茬，或是兩種以上作物共作等來(lái)維持地力.

1.2 目前人工培肥方式

改革開(kāi)放后，西藏人工培肥方式發(fā)生了巨大的改變.自1963年開(kāi)始向農(nóng)田增施化肥，到1972年全區(qū)化肥用量為673.17噸，糧食平均畝產(chǎn)達(dá)101公斤，2012年全區(qū)化肥用量已達(dá)49876噸，這也標(biāo)志著西藏耕地培肥從傳統(tǒng)方式開(kāi)始逐漸向以化肥為主的培肥方式轉(zhuǎn)變.

2 人工培肥方式存在的潛在問(wèn)題

近些年來(lái)西藏農(nóng)田的培肥方式、施肥水平發(fā)生了很大變化，盡管大量的肥料施用會(huì)提升作物產(chǎn)量和效益[2－3]，但也暴露出一些潛在的問(wèn)題.

2.1 有機(jī)肥施用

西藏使用有機(jī)肥的歷史較長(zhǎng)，施用的方式也較多，從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)時(shí)期的臥畜積肥到50年代初期開(kāi)始推廣的高溫堆肥、半坑堆肥、漚肥、挖溝泥和牲畜圈墊土積肥等技術(shù)，并繼續(xù)重視豆科作物和休閑作在培肥地力中的作用，從而在缺少化肥的年代下取得一定的增產(chǎn)效果.

但由于有機(jī)肥施用效率較低，加之勞動(dòng)強(qiáng)度較大，目前單純以農(nóng)田施用有機(jī)肥為主的生產(chǎn)活動(dòng)已經(jīng)不多見(jiàn)，較為普遍的是利用放牧的牲畜自由便溺來(lái)增加肥力.且在有機(jī)肥的施用過(guò)程中一般還配合化肥使用，有機(jī)肥養(yǎng)分配比不均衡，化肥長(zhǎng)期施用會(huì)出現(xiàn)土壤板結(jié)、酸化等問(wèn)題.兩者同時(shí)施用會(huì)形成協(xié)同作用，達(dá)到土壤培肥和生態(tài)保護(hù)同時(shí)進(jìn)行的目的[2].但是也有研究表明，有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥配施會(huì)顯著降低土壤中的真菌數(shù)量，破壞土壤微生物群落平衡，影響土壤肥力[3－4].這可能是由于有機(jī)肥料中重金屬元素含量較高，在有機(jī)肥料進(jìn)入農(nóng)田后重金屬元素隨之進(jìn)入農(nóng)田生態(tài)環(huán)境中，導(dǎo)致土壤污染，影響微生物生長(zhǎng)，使其肥力降低[5].因此，有機(jī)肥料和化肥聯(lián)合使用是目前西藏地區(qū)的常見(jiàn)方式，但由于有機(jī)肥的運(yùn)輸成本高、肥效慢、施肥技術(shù)不完善等特點(diǎn)，制約了西藏地區(qū)有機(jī)肥料的使用[6].

2.2 無(wú)機(jī)肥施用

西藏從1963年開(kāi)始向農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中投入化肥，在70年代初開(kāi)始大面積推廣應(yīng)用并取得良好收益，化肥使用量不斷增加.目前全區(qū)化肥用量已超過(guò)5萬(wàn)噸/年，超過(guò)理論肥料需要量的50%以上[7]，但是這些肥料卻不能在農(nóng)田系統(tǒng)中充分發(fā)揮其效用；Hepperly等[8]的研究也表明盡管化肥能夠帶來(lái)短期的高產(chǎn)，但不能為作物帶來(lái)持續(xù)的高產(chǎn)和健康，也不能確保土壤的可持續(xù)利用.盡管如此，過(guò)量的施用化肥仍是農(nóng)民們常用的培肥方式[9].

西藏地區(qū)的土質(zhì)條件不同于內(nèi)地，過(guò)于采用“多氮、少磷、少鉀”的方式導(dǎo)致該地區(qū)出現(xiàn)了大面積過(guò)量施肥，進(jìn)而硝態(tài)氮向土壤更深層淋失對(duì)地下水環(huán)境產(chǎn)生威脅，同時(shí)還會(huì)造成作物減產(chǎn)[10].施用N肥后，N在土壤的轉(zhuǎn)化過(guò)程中會(huì)釋放出一些對(duì)人體和環(huán)境有害的氣體，如尿素未被植物根系吸收并以NH3的形式揮發(fā)[11]，土壤中的尿素也會(huì)通過(guò)反硝化作用釋放出溫室氣體N2O，其增溫潛勢(shì)是CO2的23倍[12]，結(jié)果可能致使全球變暖的問(wèn)題更加嚴(yán)峻.化肥的使用不但對(duì)環(huán)境造成污染，還會(huì)導(dǎo)致不同程度的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題[13]，國(guó)外很早就意識(shí)到了這一點(diǎn)，德國(guó)、法國(guó)等國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)的相關(guān)補(bǔ)償政策和法案[14－16].無(wú)機(jī)肥的過(guò)量施用已經(jīng)成為了西藏地區(qū)農(nóng)田土壤培肥的主要問(wèn)題.

2.3 綠肥施用

綠肥可以代替無(wú)機(jī)氮肥作為作物生長(zhǎng)發(fā)育所需.因此西藏就種植豆科作物或是豆科作物與其他作物混作等的方式，來(lái)進(jìn)行土壤培肥，如日喀則一帶群眾利用西藏紫云英在多雨高溫季節(jié)漚制綠肥；后來(lái)在傳統(tǒng)的種植綠肥制度上先后推廣了綠肥輪作、單作、復(fù)種和套作等方式，來(lái)加強(qiáng)對(duì)土壤的培肥力度，旨在緩解70年代以來(lái)由于禾本科作物大面積高強(qiáng)度種植產(chǎn)生的土壤肥力下降等問(wèn)題.不過(guò)，也有研究表明，在降雨量過(guò)大的地區(qū)，采用種植綠肥的培肥方式存在很高的營(yíng)養(yǎng)元素淋失的風(fēng)險(xiǎn)[17－18]，Bergstr?m利用同位素15N標(biāo)記綠肥與化肥時(shí)發(fā)現(xiàn)，綠肥同樣存在較嚴(yán)重的營(yíng)養(yǎng)元素淋失(表1)[19].

表1 以不同的同位素標(biāo)記法測(cè)定N淋失的百分含量Table 1 The percentage of added N leached estimated by difference and isotope methods

2.4 農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

可持續(xù)的理念是基于既滿足當(dāng)代人的需要又不影響后代人的需要，其詮釋了社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)品需求等各個(gè)方面[20]，其中土壤保護(hù)是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)進(jìn)行的基本保證.西藏作為生態(tài)脆弱地區(qū)，在培肥方式上存在的不足，將降低土壤長(zhǎng)期、持續(xù)供肥能力，進(jìn)而產(chǎn)生影響地表植被覆蓋、引起土壤侵蝕等一系列負(fù)面問(wèn)題，這必將對(duì)西藏的種植業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生安全隱患，從而引起整個(gè)生態(tài)和社會(huì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行.

3 西藏農(nóng)區(qū)土壤狀況與合理培肥

3.1 西藏農(nóng)區(qū)土壤類(lèi)型

西藏境內(nèi)成土條件具有特殊性和復(fù)雜性，形成多種獨(dú)特的成土過(guò)程，同時(shí)各種成土過(guò)程又常常交織在一起，從而形成許多種土壤類(lèi)型.按照土壤形成過(guò)程中的有機(jī)質(zhì)積累、礦物分解及化學(xué)元素遷移與轉(zhuǎn)化等特點(diǎn)，西藏農(nóng)區(qū)的土壤種類(lèi)主要是耕種亞高山草原土、耕種山地灌叢草原土、耕種草甸土、耕種棕壤、黃棕壤、黃壤和淋溶褐土(見(jiàn)表2).表中選擇了西藏主要農(nóng)田分布的四個(gè)地區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，基本囊括了主要土壤類(lèi)型，其中山地灌叢草原土比例最大，占33.81%；其次是潮土(草甸土長(zhǎng)期耕作后形成的)、亞高山草原土，雖然土壤類(lèi)型眾多，但都有一個(gè)共同特點(diǎn)就是物理性粗骨架，由此土壤沙性較強(qiáng)，這直接決定土壤培肥的策略和方向.

表2 西藏不同地區(qū)耕地土壤類(lèi)型與粗骨性特征Table 2 Soil types and coarse－grained characteristics of cultivated land in different regions of Tibet

3.2 土壤養(yǎng)分維持

土壤肥力是指土壤為植物生長(zhǎng)提供和協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件的能力.營(yíng)養(yǎng)方面我們可以從表3中看出，西藏耕種土壤養(yǎng)分基本狀況為氮素偏低、缺乏磷素、鉀素較豐富[21].

表3 西藏土壤養(yǎng)分概況Table 3 The general situation of soil

高原農(nóng)田是在惡劣自然環(huán)境下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)期的人類(lèi)耕作、灌溉、施肥等措施，逐步演化而成的.由于藏區(qū)各地氣候、成土母質(zhì)、成土條件、耕作方式等迥異，導(dǎo)致農(nóng)田土壤的類(lèi)型、質(zhì)量、肥力狀況差異很大.充分了解植物和土壤的化學(xué)成分可以提升施肥和耕作的效率，進(jìn)而提升作物的產(chǎn)量.因此在對(duì)耕地進(jìn)行人工培肥前，我們應(yīng)該充分了解耕地土壤中缺素狀況，在該土壤營(yíng)養(yǎng)條件下的作物生長(zhǎng)狀況.西藏耕地有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀含量處于中、低水平的耕地分別占53.62%，46.55%，70.58%和31.24%[22].在田塊尺度上，可根據(jù)西藏耕地土壤營(yíng)養(yǎng)元素分布特點(diǎn)，因地制宜，確定合理的栽培制度，采用配方施肥或定向培肥等措施，制定空間尺度下的土壤培肥措施，可以在一定程度上避免土壤侵蝕、營(yíng)養(yǎng)元素淋失等一系列土壤肥力質(zhì)量下降的問(wèn)題.

3.2.1 土壤有機(jī)質(zhì)添加

有機(jī)糞肥的施用既可以為植物的生長(zhǎng)提供養(yǎng)分，減少植物生長(zhǎng)對(duì)耕地土壤養(yǎng)分的消耗，同時(shí)還能增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量.但是，有機(jī)糞肥中大量的N、P等營(yíng)養(yǎng)元素使用不當(dāng)，也有可能會(huì)對(duì)水體造成污染.從有機(jī)質(zhì)在土壤中從投入到分解等過(guò)程進(jìn)行分析(圖1)，并從這些過(guò)程入手有針對(duì)性的解決營(yíng)養(yǎng)元素的流失[23]，如向土壤中添加吸附劑，使土壤對(duì)這些營(yíng)養(yǎng)元素的吸附作用增強(qiáng)，可有效地阻止了營(yíng)養(yǎng)元素的淋失.

圖1 有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)變過(guò)程Fig.1 The transformation of organic matter

3.2.2 氮肥的添加

除了豆科作物和富含有機(jī)質(zhì)的耕地，土壤中的氮素必須經(jīng)常補(bǔ)充才能維持作物的生產(chǎn).有研究表明，在生產(chǎn)過(guò)程中，作物尤其是谷物對(duì)N的利用效率很低，如Francis等[24]利用同位素標(biāo)記法(15N)測(cè)得，在玉米田內(nèi)以NH3的形式揮發(fā)失去的N素占52%～73%.為此人們大量的向農(nóng)田投入氮肥，使得大量的N素從農(nóng)業(yè)系統(tǒng)向水體轉(zhuǎn)移，并引起了一系列面源污染等環(huán)境問(wèn)題[25].氮素在土壤中流失的過(guò)程主要包括:氨的揮發(fā)，反硝化作用以及淋溶(見(jiàn)圖2).面對(duì)這些問(wèn)題已有不少學(xué)者提出他們的方法[26]，①盡量避免使用無(wú)機(jī)氮肥，因?yàn)橛袡C(jī)肥與無(wú)機(jī)氮肥相比氮的含量較低，且其釋放氮的速度也較無(wú)機(jī)氮肥要緩慢一些，肥料的緩慢釋放有助于提高土壤的質(zhì)量[27]；②把握正確的施肥時(shí)機(jī)和施肥量，當(dāng)?shù)尼尫排c植物的需要非同步時(shí)，會(huì)對(duì)植物造成負(fù)面影響，還會(huì)加大N淋失的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，巨曉棠等[28]提出了“合理施氮”的概念，意在通過(guò)“4R”理念兼顧經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益，因地制宜確定施用氮肥量；③使用硝化抑制劑，這樣可以減少N的反硝化損失，但有研究也表明，硝化抑制劑的使用可能會(huì)抑制了土壤中甲烷的氧化[29－30]，從而增大溫室氣體甲烷的排放.

圖2 氮在土壤中的轉(zhuǎn)化過(guò)程Fig.2 The process of nitrogen’s transformation in soil

3.2.3 磷肥的施加

磷是植物體內(nèi)許多重要有機(jī)化合物的組分，是僅次于氮素的第二養(yǎng)分[31]，同時(shí)又以多種方式參與植物的各種代謝過(guò)程.當(dāng)我們向土壤中施加磷肥時(shí)，最關(guān)鍵的是要根據(jù)磷在土壤中的轉(zhuǎn)化動(dòng)態(tài)來(lái)確定施肥方法，從而最大限度地避免磷素的流失.Schouman等[32]基于磷的吸附與解吸附動(dòng)力學(xué)、土壤中磷的累積和土壤中非有機(jī)磷的含量構(gòu)建一個(gè)磷在土壤中的動(dòng)態(tài)模型，依據(jù)這個(gè)模型就可以估測(cè)P的流失途徑；Lemunyon和Gilbert提出的磷指數(shù)法(Phosphorus index，PI)作為一種評(píng)估磷流失風(fēng)險(xiǎn)的工具[33]，也可以用于減少磷素流失.土壤中磷素的流失會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化[34]，嚴(yán)重地影響生態(tài)環(huán)境，基于此，控制磷肥的施用并保證其利用率顯得極為重要.何園球等[35]人研究發(fā)現(xiàn)，土壤水分管理對(duì)有效磷含量的提升影響顯著；土壤有機(jī)質(zhì)含量也是影響有效磷含量的重要因素，鐘國(guó)輝等[36]的研究表明，土壤有機(jī)質(zhì)含量與有效磷含量呈正相關(guān)，合理的施加有機(jī)肥也是提升土壤中磷素利用率，控制磷肥施用的一種方法.此外，還可利用一些特殊功能的復(fù)合肥，如選擇緩控釋肥(slow release)來(lái)協(xié)調(diào)植物不同時(shí)期的需要和減緩磷素流失對(duì)水體產(chǎn)生的污染.

3.2.4 土壤酸堿度的調(diào)控

土壤酸堿度是土壤肥力的重要指標(biāo)，過(guò)酸過(guò)堿都不利于作物的生長(zhǎng)，并且土壤酸堿度還與土壤的營(yíng)養(yǎng)成分的有效性密切相關(guān).西藏農(nóng)田土壤的酸堿度范圍是6.5～9.0，而磷的適宜pH范圍很窄，一般在6.5～7.0有效性較高，也有學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，pH值在4.9～7.4范圍內(nèi)有利于磷鹽的溶解，增加有效磷的含量，但當(dāng)pH超過(guò)這個(gè)范圍，從磷鹽中吸收的磷將會(huì)減少[37].植物對(duì)氮素的吸收也與pH有明顯的相關(guān)性[38].在微酸性環(huán)境下，作物對(duì)硝態(tài)氮的吸收較快，微堿性環(huán)境下，作物對(duì)銨態(tài)氮的吸收較快[39].不同的作物生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)兩者的需求不同，如田霄鵬等[40]的研究結(jié)果顯示，菠菜和小白菜對(duì)硝態(tài)氮的需求更強(qiáng)，萵筍則對(duì)銨態(tài)氮的需求更強(qiáng).但從吸收的難易程度來(lái)講，銨態(tài)氮更容易轉(zhuǎn)化并作用于植物，硝態(tài)氮?jiǎng)t需要借助H＋轉(zhuǎn)化吸收[41].目前來(lái)說(shuō)，氮肥中的主要形態(tài)還是硝態(tài)氮[42].但不能說(shuō)硝態(tài)氮作用一定優(yōu)于銨態(tài)氮，這要視作物本身和土壤酸堿條件等諸多因素綜合決定.銨態(tài)氮和硝態(tài)氮共同施用具有互補(bǔ)效果，更有利于作物生長(zhǎng)[43].土壤過(guò)酸或過(guò)堿都會(huì)影響其理化性質(zhì)、微生物種群分布及酶活，進(jìn)而抑制作物生長(zhǎng)發(fā)育[44]，在西藏地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，需要對(duì)農(nóng)田土壤的酸堿性進(jìn)行控制，過(guò)酸的土地可以用草木灰和有機(jī)肥混施降低其酸性，過(guò)堿的土地可以用腐殖酸肥、硫酸鋁稀釋水溶液等進(jìn)行調(diào)控，根據(jù)不同地區(qū)和作物的實(shí)際需要調(diào)劑pH值最適.此外，土壤的pH值還表現(xiàn)出明顯的季節(jié)動(dòng)態(tài)[45].

4 西藏農(nóng)區(qū)新型培肥方式展望

西藏傳統(tǒng)的土壤培肥方式維持了數(shù)千年以來(lái)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，面對(duì)時(shí)代發(fā)展和氣候變化，創(chuàng)新培肥的方式和方法，有助于維持西藏農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展.

4.1 西藏合理施肥新方式

基于可持續(xù)發(fā)展的基本要求，我們可以一種新的生產(chǎn)模式來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)模式，新方式可將傳統(tǒng)模式中的耕種系統(tǒng)和養(yǎng)殖系統(tǒng)有機(jī)的耦合，從而形成一個(gè)更高級(jí)且具有更多生態(tài)－經(jīng)濟(jì)功能的新系統(tǒng)，如系統(tǒng)耦合[46]、農(nóng)牧一體化[47－48].在新系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)物主要以耕地系統(tǒng)中的秸稈，或者雜草和作物底部葉片為食，經(jīng)動(dòng)物消化后又以排糞的方式將剩余的一部分未利用的物質(zhì)回歸土壤，并被農(nóng)作物和雜草所利用.新系統(tǒng)中的主要有兩個(gè)肥源，一個(gè)是人為的在作物播種時(shí)加入的系統(tǒng)外界肥料，另一個(gè)是在新系統(tǒng)內(nèi)的反饋肥源，即由動(dòng)物在農(nóng)田內(nèi)部排放的糞便.總的來(lái)說(shuō)，新型培肥方式就是除了人工施肥外，還加入了系統(tǒng)內(nèi)反饋的動(dòng)物糞便，這樣既符合西藏從古至今的放牧培肥習(xí)慣，同時(shí)還借助現(xiàn)代科技來(lái)提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)效益.

此外，分類(lèi)收集社會(huì)生產(chǎn)過(guò)程中的無(wú)污染生物質(zhì)廢棄物，運(yùn)用耐低溫發(fā)酵技術(shù)進(jìn)行廢棄物高溫發(fā)酵堆肥[49]，并還田土壤，把生物質(zhì)廢棄物作為高原土壤培肥的來(lái)源補(bǔ)充.這不僅可以實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分的有益補(bǔ)充，而且通過(guò)消納廢棄物，更可以改善和保護(hù)高原的生態(tài)環(huán)境.

4.2 新型施肥模式的可行性

4.2.1 物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和能量的傳遞

在新的系統(tǒng)中，一方面，作物和雜草從不同的層面捕獲光能，提高了系統(tǒng)內(nèi)對(duì)光能的利用效率；另一方面，動(dòng)物以作物生物質(zhì)為食，經(jīng)消化后將一部分未利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)歸還到耕地中，并被作物和雜草所利用.新系統(tǒng)中雜草和作物生長(zhǎng)所消耗的養(yǎng)分從動(dòng)物糞便中得到一定補(bǔ)償，這樣迅速的物質(zhì)轉(zhuǎn)移和高速的能量傳遞有利于維持農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定.

4.2.2 生物多樣性

從宏觀方面來(lái)說(shuō)，新系統(tǒng)是植物系統(tǒng)和動(dòng)物系統(tǒng)的耦合，增加了新系統(tǒng)的生物多樣性，而生物多樣性的保持對(duì)于保護(hù)害蟲(chóng)天敵、防止土壤侵蝕、促進(jìn)養(yǎng)分循環(huán)有重要的作用；從微觀方面來(lái)說(shuō)，動(dòng)物糞肥的投入可以增加土壤微生物活性和數(shù)量，從而增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量.近年來(lái)，對(duì)農(nóng)田生物多樣性的保護(hù)越來(lái)越被重視.生物多樣性的提升對(duì)能值轉(zhuǎn)化效率也有影響，沙志鵬等[50]的研究表明，相比于傳統(tǒng)的施肥模式，生物多樣性較高的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)能值投資率(EIR)、系統(tǒng)能值反饋率(FYE)、環(huán)境負(fù)載率(ELR)、可持續(xù)能力(ESI)、產(chǎn)品安全指數(shù)(EIPS)各項(xiàng)能值指數(shù)均具有較大優(yōu)勢(shì).

4.2.3 低投入，高回報(bào)

在土地資源利用方面新模式將兩個(gè)系統(tǒng)耦合，在不影響兩個(gè)系統(tǒng)各自的生產(chǎn)力的同時(shí)減少了一半的生產(chǎn)用地；在培肥方式上，新系統(tǒng)中只用在前期加入底肥，后期的主要是通過(guò)系統(tǒng)的自給自足.從這兩個(gè)方面來(lái)看，新系統(tǒng)較傳統(tǒng)生產(chǎn)方式投入了較少的人力和經(jīng)濟(jì)并在同一塊土地上收獲了經(jīng)濟(jì)效益較高的家禽，切實(shí)做到了低投入，高回報(bào).

4.2.4 環(huán)境友好

以往西藏地區(qū)在培肥方式會(huì)對(duì)水體環(huán)境埋下安全隱患，在新系統(tǒng)的培肥方式上，前期使用的緩釋復(fù)合肥一方面不會(huì)與植物的需求產(chǎn)生矛盾，另一方面可以減緩營(yíng)養(yǎng)元素淋失所引起的環(huán)境問(wèn)題.后期施加的糞肥一方面可以補(bǔ)償作物的生長(zhǎng)對(duì)土壤養(yǎng)分的消耗，另一方面基于糞肥的量少，均勻等特點(diǎn)，因此糞肥的施加既不會(huì)和植物的需要產(chǎn)生矛盾也不會(huì)造成大量的營(yíng)養(yǎng)元素的淋失.

4.3 土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)

除了發(fā)展合理培肥的新方式之外，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤質(zhì)量變化在土壤培肥中也有重要決策作用.鑒于西藏地域過(guò)于遼闊，運(yùn)用遙感與地理信息技術(shù)，進(jìn)行大尺度空間的國(guó)土質(zhì)量監(jiān)測(cè)較為可行.通過(guò)獲取長(zhǎng)時(shí)間序列的衛(wèi)星遙感圖像數(shù)據(jù)資料，可以獲取不同類(lèi)型荒漠化土地面積、土壤水分等多角度多層次信息，建立土壤質(zhì)量分類(lèi)體系與遙感判讀模型，然后利用不同時(shí)期或不同時(shí)相衛(wèi)星遙感影像解析結(jié)果對(duì)比，分析農(nóng)牧區(qū)土壤質(zhì)量與相關(guān)影響要素的動(dòng)態(tài)變化，從而建成基于遙感信息的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)圖，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)西藏土壤質(zhì)量的變化，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳給處理程序，使監(jiān)測(cè)者實(shí)時(shí)獲得農(nóng)牧區(qū)的環(huán)境變化，為提出土壤培肥管理科學(xué)方案提供科學(xué)依據(jù).

5 結(jié)語(yǔ)

在經(jīng)過(guò)數(shù)千年的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展歷程后，西藏隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，生活水平的提高，人們對(duì)健康、生態(tài)、環(huán)境等問(wèn)題的關(guān)注也日趨上升，但是由施肥不當(dāng)帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題、農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題開(kāi)始逐漸顯現(xiàn)，合理進(jìn)行土壤培肥是解決問(wèn)題的根本.西藏高原面對(duì)新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形勢(shì)和市場(chǎng)需求，需要探索出適應(yīng)高原地區(qū)的培肥策略和發(fā)展道路.因此，我們?cè)趯?duì)農(nóng)業(yè)自然資源進(jìn)行利用時(shí)，應(yīng)立足高原生產(chǎn)條件，將管理和保護(hù)自然資源作為基礎(chǔ)，并調(diào)整培肥技術(shù)和機(jī)制變化的方向，以便確保培肥技術(shù)持續(xù)地滿足目前和今后的生存與發(fā)展需要.