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农业可持续发展中土壤肥料问题及应对措施探索

2021-12-27张桂萍

农业开发与装备 2021年11期
关键词:土壤肥力农田耕地

张桂萍

(南京市江宁区农业农村局,江苏南京 211100)

1 可持续发展与可持续农业

“可持续发展”概念的提出,最早可追溯到德国十八、十九世纪的伐木业。当前,日渐频繁的过度伐木现象,有学者提出了“可持续发展”的理念,旨在保证正常供应木材,满足社会生产生活需要[1]。

“可持续农业”建立在上述概念基础之上,以采取合理的方式,借助技术和制度性变革,以利用维护好自然资源,满足当代和今后社会发展对农产品的需求。可持续农业的提出,是对自然资源的一种保护,重在维护和利用好土地、水、动植物资源,以形成技术上适当可行、经济上有活力、能够被社会广泛接受的农业[2]。

2 土壤肥料在农业可持续发展中的作用

2.1 土壤在农业可持续发展中的作用

万物土中生,土壤是农业产业发展的基础,其间蕴含着丰富的天然成分,是农作物生产不可缺少的营养物质。我国土地资源丰富,耕地面积广,为农业产业发展创造了得天独厚的资源优势,为此也孕育了丰富的农作物产品,比如:玉米、大豆、小麦等。但是,不是所有的耕地资源,都适合用于农作物种植,只有较肥沃的土壤才能为农作物高产创造条件。另外,随着城镇化进程的推进,耕地面积在逐年减少,这对传统农业的冲击是巨大的。因此,当前如何更高效的利用耕地资源,成为农业可持续发展领域首要研究的问题。

2.2 肥料在农业可持续发展中的作用

养分关系到土壤肥力高低,肥料是土壤肥力的重要来源。所以说,土壤肥料是农业可持续发展的重要物质基础之一。从大量比较数据来看,科学合理的施肥对提高粮食产量意义显著,尤其在提高粮食单产方面,施肥的贡献值在50%~60%。同时,科学施肥还有利于改善作物品质,提高瓜果、蔬菜中维生素、可溶性糖分等营养物质的含量。施肥可以增粗作物秸秆,增强作物的抗倒伏能力、抗病虫害能力。施肥还有利于改良土壤,持续增加土壤养分,改善土壤理化性状。就未来的农业发展来看,在解决有限的耕地资源与日趋增加的人口压力问题方面,科学合理施肥将成为农业可持续发展的重要突破口[3]。

3 农业可持续发展中土壤肥料常见的问题

3.1 土壤基础肥力下降,耕地质量持续下滑

随着农田复种指数提高、有机肥不被重视、化学肥料不合理施用等问题出现,这些年农田基础肥力明显下降,耕地质量在持续下滑,土壤板结,耕层变浅,盐化和酸化,土壤理化性状明显变差,各种土壤污染问题加剧,严重制约农业的可持续发展。由于受到自然及社会经济等因素的影响,我国耕地普遍存在重用轻养、质量退化等问题。土壤缺素、有机质含量偏低、中微量元素缺失的问题也日趋严重。

3.2 化肥原料来源紧缺,有机肥料利用不足

近些年,增施化学肥料,切实为提高产量创造实效。但是,随着化肥用量的增加,化肥原材料短缺的问题日渐突出。比如:用于合成氨原料的煤、炭、天然气等不可再生能源越来越少,而中国的钾肥资源原本就很贫乏,钾盐矿较少,浮选较为困难,很难形成规模化生产,不少源自于国外进口。而在有机肥利用方面,近些年,禽畜养殖的规模化、产业化发展,使得更多的禽畜粪便产出,作为重要的有机肥原料,多被看作废弃物随意堆放,难以有效利用,而造成了环境污染、资源的浪费。

3.3 施肥结构不合理,化学肥料利用率低

从当前农田用肥情况来看,氮肥、磷肥施用比例合理,而钾肥的用量普遍要低。同时,中微量元素肥施用明显不足,这必然导致农田钾亏损,中微量元素肥缺乏。而市场售买的化肥,以单质低浓度复合肥居多,高浓度复合肥占有比例低,普遍推广的专用肥也不多,这必然导致市场用肥种类的极不合理。除施肥结构不合理外,还存在的突出问题就是肥料当季利用率低。较低的肥料利用率造成农产品品质变差、生产成本增加,种植效益下降、农田生态环境污染等问题。

3.4 化肥残留量多,生态污染压力大

农业生产过程中,大量施氮、磷等化学肥料,可造成地下水富营养化。农田氮肥用量多时,土壤中残留的氮素增多,可排出的氨气量增加,将造成大气污染。还有些肥料中有毒物质超标,可造成土壤污染。个别地区施用的有机肥,以旧金属、碎玻璃、塑料袋等为原材料,未经处理干净后,随便施入土壤可破坏土壤结构,影响施肥效果。

4 农业可持续发展中土壤肥料问题的应对措施

实现农业可持续发展,是确保粮食安全、环境安全的基本前提,而关键切入点,在于培育肥沃农田,做好耕地保育,科学合理组织施肥。针对出现的土壤肥料问题,可采取的应对措施如下。

4.1 做好耕地资源立法工作,保护利用好有限的耕地资源

耕地资源立法工作,是保护、利用、开发耕地资源的重要基石,是确认土地法规建设中各社会关系权利和义务的基本依据。就推进农业可持续发展的角度来看,务必要重视农业耕地资源立法工作,不断健全相关的法律法规体系,明确立法在耕地资源保护方面的价值,调整好耕地资源保护相应的法律关系,形成当前社会发展需要的农地发展制度。同时,配合立法执行的推进,更应做好耕地资源的调查研究,加强耕地的利用管理,重点惩戒非农用地的破坏行为。

4.2 开发利用好有机肥资源,均衡补充土壤养分能力

解决土壤肥料的问题,本质上就是做好耕地保育。通过土壤保育工作,以实现耕地保墒蓄水、水热均衡、保肥供肥强、物理性状好、耕层深厚,并进一步提高土壤肥力质量和生态质量。其中很关键的环节,在于均衡土壤养分能力,增强土壤-作物体系间能量、物质循环的容度和强度。通过秸秆还田、增施有机肥、种植绿肥等方式增加有机肥的投入,进一步提高土壤肥力,这一培肥耕地的方式在更新土壤有机质、促进土壤微生物繁殖、改良土壤的理化性状和生物活性方面发挥着重要的作用,为促进无公害农产品、绿色农产品和有机农产品的发展提供了有利的保障。今后,在解决土壤肥料问题方面,还应持续稳固有机肥的基础作用,配施化学肥料。尤其低肥力农田,更应该利用好有机肥资源,着力于探索一套有机肥-无机肥相结合的施肥体系。同时,推广好测土配方施肥技术,制定科学施肥方案,改善养分投入结构,改进施肥方法,做到因土因物施肥,提高土壤物质及能量循环的容量和强度,以提高种植作物各养分补给的能力。针对高肥力农田,则注意调整好养分投入、产出的均衡性,着力于推进农田系统能量和物质的良性循环,以均衡土壤补充各种养分的能力。

4.3 持续土壤肥力长期监测,为土壤科学施肥提供依据

解决土壤肥料问题,持续土壤肥力长期监测很有必要。作为一项重要的室外监测工作,其测报成果直接关系到现代农业施肥体系,是加强农业施肥管理工作的基础性工作。在这一方面,国外有洛桑的经典长期肥料试验,国内有国家土壤肥力与肥料效益长期监测基地网,覆盖面较广,而且具有长期的肥料监测试验群。但是,就实际情况来看,土壤肥力长期监测体系,始终有队伍不稳定、经费缺失的问题,影响了试验工作的正常开展。就此,基于应对土壤肥料问题的角度出发,建议:加强土壤肥力监测基地建设,掌握好土壤养分及生产力情况;加强土壤肥料效益试验网建设,掌握各地主农产区生产作物对氮磷钾肥、中微量元素肥的增施增产效果。并要以上述建设为基准,健全网络数据库建设,完善土壤肥料信息管理和沟通体系,为解决土壤肥料问题提供技术指导和数据支撑。

4.4 研发推广新型肥料,提高农田化肥利用率

施用常规化肥肥料,给农田环境造成的高污染危险一直被社会所诟病。为此,这些年,新型肥料在各地探索研制,尤其以缓/控释肥为代表的新型肥料成为研发推广热点。缓/控释肥最大的优点是,一次用肥满足作物整个生长期需肥要求,降低农田用肥的损失,提高了肥料利用率,起到了节本增效,环境友好的作用。由此,该新型肥料将成为解决当前土壤肥料问题的重要突破口。确定主导肥料之后,还需要对应改进施肥途径。当前,应利用好GIS、GPS、RS等技术,做好农田养分的精准管理,根据每单元的具体情况,做好每地段的农肥施入量,减少浪费、增加效益、改善环境。在相关技术的引导下,以平衡施肥为主导的“测土配方施肥”工程,切实做到因地因作物的合理施肥,大大提升肥料利用率,推进农业的健康可持续发展。

5 结语

粮食安全是农业安全的基础,而土壤肥料问题则是粮食安全的基础和保障。俗话说的好:“粮食一枝花,全靠肥当家”,就充分体现出土壤肥料对农业生产的重要性。为此,今后我们必须要正视土壤肥料问题,针对性在土壤肥料立法、研发新有机肥源、做好土壤肥力长期监测、研发推广新型肥料等方面做出改进,以解决土壤肥料问题为突破口,推进农业的健康可持续发展。

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