摘 要 肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著至關重要的作用,其可以充實土壤養(yǎng)分、促進作物生長、改善農(nóng)作物品質及保護植物健康等。為提升江西省南城縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中肥料利用效率,促進當?shù)剞r(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展,分析當前南城縣面臨的土壤養(yǎng)分流失與失衡、化肥施用不當導致環(huán)境污染、有機肥料資源利用率低及農(nóng)民科學施肥意識缺乏等問題,并針對問題提出建立土壤養(yǎng)分監(jiān)測與評估體系、推廣測土配方施肥技術、發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)促進有機肥料利用及開展科學施肥技術培訓等管理策略與優(yōu)化措施。
關鍵詞 農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展;土壤肥料管理;優(yōu)化措施;江西省南城縣
中圖分類號:S518 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.20.032
農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是保障國家糧食安全、促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎。江西省南城縣作為農(nóng)業(yè)大縣,在發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的過程中,面臨著土壤養(yǎng)分流失、化肥施用不當?shù)纫幌盗型寥婪柿蠁栴},嚴重制約了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1]。筆者將圍繞南城縣農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的土壤肥料問題展開分析,并提出相應的管理策略與優(yōu)化措施,以期為南城縣乃至類似地區(qū)的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。
1 南城縣農(nóng)業(yè)資源及發(fā)展特點概述
南城縣地處亞熱帶季風氣候區(qū),光照充足,雨量充沛,土地肥沃,為發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了得天獨厚的自然條件。該縣土地總面積1 713 km2,其中耕地面積達2萬hm2,人均耕地面積高于全國平均水平。南城縣農(nóng)業(yè)資源稟賦優(yōu)越,發(fā)展特點鮮明。當?shù)刂饕N植水稻、玉米、大豆等糧食作物和蔬菜、薯蕷、蜜橘、茶葉等經(jīng)濟作物,其中尤以優(yōu)質稻米、麻姑茶等農(nóng)產(chǎn)品馳名中外。近年來,南城縣大力推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程,積極引進先進農(nóng)業(yè)技術,不斷優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構。例如,在水稻種植方面,采用了雜交水稻新品種和機插秧技術,大幅提高了單位面積產(chǎn)量;在果蔬種植方面,引進了設施大棚、滴灌施肥等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術,提升了農(nóng)產(chǎn)品的品質和附加值[2]。同時,南城縣著力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),推廣種養(yǎng)結合、立體種養(yǎng)等生態(tài)種養(yǎng)模式,促進農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。盡管南城縣農(nóng)業(yè)發(fā)展取得了長足進步,但在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展進程中,其仍面臨著諸多土壤肥料問題亟待解決。
2 存在的問題
2.1 土壤養(yǎng)分流失與失衡
在南城縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,不合理的肥料施用方式導致土壤養(yǎng)分流失與失衡問題日益突出。長期以來,化肥過量施用而有機肥投入不足,造成土壤有機質含量下降,團粒結構遭到破壞,土壤保肥保水能力降低,肥料養(yǎng)分容易隨灌溉水和降水流失。例如,在南城縣的水稻種植中,農(nóng)戶常常一次性將大量尿素撒施于田間,而這些速效氮肥不能完全被作物及時吸收利用,在降水或灌溉條件下極易發(fā)生淋失,導致土壤氮素流失嚴重[3]。同時,偏施氮肥而忽視磷肥、鉀肥的平衡施用,造成土壤養(yǎng)分比例失調,產(chǎn)生養(yǎng)分拮抗效應,制約作物的生長發(fā)育。在南城縣的果園生產(chǎn)中,部分果農(nóng)為追求高產(chǎn),過量施用復合肥而忽視了有機肥的配合施用,導致土壤速效養(yǎng)分含量過高,而緩效養(yǎng)分庫容量不足,土壤肥力惡化。此外,長期施用生理酸性肥料如硫酸銨、氯化銨等,加之農(nóng)作物根系的分泌作用,導致土壤pH值逐漸降低,出現(xiàn)酸化特征,影響土壤養(yǎng)分的有效性和作物的吸收利用。
2.2 化肥施用不當導致環(huán)境污染
在南城縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,化肥施用不當導致的環(huán)境污染問題也日益凸顯。由于缺乏科學的施肥指導,農(nóng)民往往憑經(jīng)驗和習慣施用化肥,忽視了土壤特性和作物需求的差異性,導致化肥過量施用或施用比例失衡。過量施用氮肥,尤其是速效性氮肥如尿素,會導致土壤中殘留大量硝態(tài)氮,并通過徑流、淋溶等途徑進入地表水和地下水,引發(fā)水體富營養(yǎng)化。而磷肥的過量施用,則會導致土壤磷素積累,形成難以被作物吸收利用的惰性磷,進而隨地表徑流進入水體,加劇水體污染[4]?;适┯貌划斶€會引發(fā)溫室氣體排放量增加。例如,過量施用氮肥會導致土壤中的硝化-反硝化作用加劇,釋放大量的氧化亞氮,對全球氣候變化產(chǎn)生重要影響。
2.3 有機肥料資源利用率低
南城縣雖然有著豐富的有機肥料資源,如畜禽糞便、作物秸稈等,但這些資源的利用率卻相對較低,未能充分發(fā)揮其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。畜禽糞便是一種優(yōu)質的有機肥料,富含氮、磷、鉀等多種養(yǎng)分,但南城縣畜禽糞便收集和處理體系不完善,大量糞便未經(jīng)無害化處理就直接還田或被遺棄,存在污染土壤和水體的風險。而作物秸稈,如稻草、玉米秸稈等,因缺乏高效的還田技術,大多被農(nóng)民焚燒或棄置,不僅浪費了j+whuxa/nMuxQUiywdkn/6hTijX2/WwW8Bhmy90UeFs=寶貴的有機質資源,還造成了大氣污染[5]。即便是已經(jīng)利用的有機肥料如農(nóng)家肥等,由于缺乏科學的發(fā)酵工藝和質量控制,其腐熟度和養(yǎng)分含量參差不齊,施用效果難以保證。種植大戶和專業(yè)合作社在有機肥生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用,但受限于技術和設備水平,生產(chǎn)規(guī)?;蜆藴驶潭冗€有待提高。
2.4 農(nóng)民缺乏科學施肥意識
長期以來,受傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的影響,南城縣一些農(nóng)民習慣于憑經(jīng)驗施肥,缺乏對土壤養(yǎng)分狀況和作物需求的系統(tǒng)了解。在施肥時,往往重化肥、輕有機肥,忽視了有機無機肥配合施用的重要性。農(nóng)民化學肥料施用量的決策,多基于其主觀判斷,缺乏科學的土壤檢測和平衡施肥指導,導致養(yǎng)分供給與作物需求脫節(jié)。部分農(nóng)民盲目追求高產(chǎn),過量施用速效氮肥如尿素,而忽視了磷鉀肥和中微量元素的補充,造成養(yǎng)分失衡。在農(nóng)田養(yǎng)分管理中,水肥一體化技術應用不足,灌溉和施肥缺乏精準匹配,肥料利用率偏低。秸稈還田、綠肥種植等培肥地力的措施推廣力度不夠,有機質投入比例低,土壤健康水平堪憂。農(nóng)業(yè)技術推廣體系對科學施肥知識的宣傳和指導還有待加強,尤其是針對農(nóng)戶民文化水平參差不齊的現(xiàn)狀,急需因地制宜開展形式多樣的技術培訓和示范,提升農(nóng)民的科學施肥意識和能力,推動南城縣農(nóng)業(yè)綠色高質量發(fā)展。
3 對策
3.1 建立土壤養(yǎng)分監(jiān)測與評估體系
為了有效應對南城縣土壤養(yǎng)分流失與失衡的問題,建立一套科學完善的土壤養(yǎng)分監(jiān)測與評估體系勢在必行。1)依托現(xiàn)代信息技術,如物聯(lián)網(wǎng)、“3S”技術等,構建一個覆蓋全縣的土壤養(yǎng)分監(jiān)測網(wǎng)絡。在不同類型的農(nóng)田布設監(jiān)測點,配備土壤養(yǎng)分速測設備,實時采集土壤養(yǎng)分數(shù)據(jù),并通過無線傳輸技術上傳至云平臺。2)開發(fā)一套土壤養(yǎng)分評估與決策軟件,融合土壤理化性狀、作物種植歷史、氣象條件等多源數(shù)據(jù),運用大數(shù)據(jù)分析和機器學習算法,對土壤養(yǎng)分狀況進行綜合評估,形成土壤養(yǎng)分專題圖和診斷報告。3)建立一支專業(yè)的土壤肥料管理隊伍,定期深入田間地頭,開展土壤養(yǎng)分監(jiān)測和農(nóng)化服務,并根據(jù)評估結果,因地制宜制訂科學施肥方案。例如,在設施蔬菜種植區(qū),可采用土壤溶液取樣器,實時監(jiān)測土壤溶液中的氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量,依據(jù)蔬菜生長需求,制訂精準的水肥管理方案,實現(xiàn)養(yǎng)分動態(tài)平衡。而在水稻種植區(qū),可應用無人機搭載多光譜相機,開展水稻長勢監(jiān)測和養(yǎng)分診斷,針對性地實施葉面噴肥、無人機施肥等精準管理措施,提高養(yǎng)分利用效率。
3.2 推廣測土配方施肥技術
針對南城縣化肥施用不當導致環(huán)境污染的問題,大力推廣測土配方施肥技術是一項行之有效的策略。測土配方施肥是根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況和作物需求,制訂科學合理的施肥方案,實現(xiàn)精準施肥、減肥增效的關鍵技術。1)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門要組織開展全縣范圍內的土壤養(yǎng)分普查,采集不同類型農(nóng)田的土壤樣品,送至實驗室進行養(yǎng)分含量分析,并借助數(shù)字土壤管理系統(tǒng),生成土壤肥力數(shù)據(jù)庫。2)根據(jù)主要作物的生長發(fā)育規(guī)律和需肥特點,研發(fā)針對性的施肥配方,包括肥料品種、用量、施用時期和方法等,形成一套切實可行的施肥方案庫。3)加強對農(nóng)業(yè)技術人員和種植大戶的培訓,普及測土配方施肥知識,提升其科學施肥的意識和能力。例如,在蔬菜種植基地,可利用土壤養(yǎng)分速測儀,現(xiàn)場測定土壤氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量,結合蔬菜品種和生長階段,利用施肥專家系統(tǒng)快速生成施肥處方,指導農(nóng)戶科學施肥。在水稻種植區(qū),可應用無人機搭載高光譜傳感器,獲取水稻長勢和養(yǎng)分狀況數(shù)據(jù),利用智能算法優(yōu)化施肥決策,通過可變率施肥技術實現(xiàn)精準施肥。
3.3 發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)促進有機肥料利用
發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)是提升南城縣有機肥料資源利用率的重要途徑,循環(huán)農(nóng)業(yè)強調農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的物質和能量循環(huán)利用,將農(nóng)作物種植、畜禽養(yǎng)殖、農(nóng)產(chǎn)品加工等環(huán)節(jié)有機結合,實現(xiàn)種養(yǎng)加一體化,最大限度地發(fā)揮農(nóng)業(yè)廢棄物的肥料價值。為此,南城縣要因地制宜發(fā)展種養(yǎng)結合的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。在畜禽養(yǎng)殖場周邊,規(guī)劃建設農(nóng)田和蔬菜大棚,畜禽糞便經(jīng)無害化處理后,通過管道輸送至田間,配合水肥一體化技術,實現(xiàn)糞肥的就地消納和高效利用。在農(nóng)作物收獲后,秸稈可直接還田,或青貯發(fā)酵后用做飼料,飼喂牲畜產(chǎn)生的糞便再用于農(nóng)田施肥,實現(xiàn)養(yǎng)分的閉環(huán)式循環(huán)。
針對南城縣蔬菜種植面積大的特點,可發(fā)展基質栽培技術,以畜禽糞便、秸稈、稻谷殼等農(nóng)業(yè)廢棄物為原料,加工生產(chǎn)優(yōu)質育苗基質,既提高了有機肥料的利用率,又促進了設施蔬菜的標準化生產(chǎn)。同時,南城縣要大力發(fā)展專業(yè)化的有機肥生產(chǎn)企業(yè),引進先進的好氧發(fā)酵工藝和設備,將畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等進行集中收集、腐熟處理,生產(chǎn)出優(yōu)質商品有機肥,并建立有機肥產(chǎn)品質量認證體系,促進有機肥料的規(guī)模化生產(chǎn)和推廣應用。例如,在畜禽養(yǎng)殖場配套建設大型沼氣工程,糞便經(jīng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣用于能源利用,沼液沼渣則用于加工生產(chǎn)液體有機肥和顆粒有機肥,既提高了糞便的資源化利用水平,又產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。
3.4 開展科學施肥技術培訓
農(nóng)民是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主體,提升其科學施肥意識和技能,是推動南城縣農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門要精心組織,廣泛開展科學施肥技術培訓,讓每一位農(nóng)民都能掌握科學種田的技能。培訓內容要全面系統(tǒng),涵蓋土壤養(yǎng)分管理、作物需肥特點、肥料種類與施用方法等方面,但又要通俗易懂,務求讓農(nóng)民學得進、記得牢、用得上。授課專家要深入田間地頭,用農(nóng)民聽得懂的語言講解施肥原理,用看得見、摸得著的案例演示施肥技巧。培訓方式要靈活多樣,線上線下相結合,集中授課和現(xiàn)場指導相銜接。針對南城縣農(nóng)民文化水平參差不齊的現(xiàn)狀,要因材施教,對老年農(nóng)民多組織田間觀摩和現(xiàn)場指導,對青壯年農(nóng)民則可利用網(wǎng)絡平臺開展在線培訓。在蔬菜種植區(qū),可舉辦設施蔬菜精準施肥師培訓班,重點教授蔬菜養(yǎng)分管理、水肥一體化技術等內容,并在大棚開展實踐操作,手把手傳授施肥要領。在水稻種植區(qū),可利用“稻田夫妻”“田秀才”等APP,推送水稻生長期管理、病蟲草害防治、大棚蔬菜管理與病蟲害防治等實用技術,讓農(nóng)民隨時隨地都能學到新知識。培訓還要注重實效評價,建立學員檔案,跟蹤培訓效果,對于培訓后在科學施肥方面表現(xiàn)突出的農(nóng)戶,給予物質獎勵和榮譽表彰,發(fā)揮示范引領作用。
4 結語
南城縣農(nóng)業(yè)要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須高度重視土壤肥料管理問題,通過建立完善的土壤養(yǎng)分監(jiān)測體系、推廣先進的測土配方施肥技術、大力發(fā)展循環(huán)農(nóng)業(yè)及積極開展科學施肥技術培訓等一系列優(yōu)化措施,改善土壤養(yǎng)分失衡狀況,提高化肥利用效率,促進有機肥料資源化利用,增強農(nóng)民的科學施肥意識。這不僅有利于提升農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質,減輕農(nóng)業(yè)面源污染,而且有利于推動南城縣農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、助力鄉(xiāng)村振興。未來,南城縣還需要在精準農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)等方面加大探索力度,不斷完善土壤大數(shù)據(jù)平臺建設,促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化、智能化發(fā)展,為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供堅實的科技支撐。
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(責任編輯:張春雨)
南方農(nóng)業(yè)·下旬2024年10期