崔曉玉,劉永全,陳雄鷹,周升明,胡明勇
(1. 長沙市土壤肥料工作站,湖南 長沙410013;2. 岳麓區農業林業畜牧局,湖南 長沙410013)
化肥是重要的農業生產資料,尤其在我國耕地日益減少且自然災害頻繁發生的情況下,化肥的使用成為我國糧食增產的重要保障。據統計,1978~2006年間化肥投入對中國糧食產量的貢獻率達56.81%[1]。同時,化肥也是農民生產投資中最大的物質投入,占到整個農業生產投入的50%左右[2]。近年來,由于過度施用化肥,造成耕地板結、地力下降、面源污染突出等一系列問題,不利于耕地資源的可持續發展。因此,筆者搜集了長沙市近10年來的化肥使用數據,在此基礎上總結了長沙市化肥使用現狀,分析了其中存在的問題,并提出一些化肥使用的建議,以期為該市化肥的合理施用提供依據,促進全市農業可持續發展。
2004~2013年,長沙市化肥總量由50.87 萬t 增加到63.83 萬t,增加了25.48%,平均每年增加1.30萬t[3]。由圖1 可知,長沙市化肥用量增加,主要是鉀肥和復合(混)肥穩步增長的結果,鉀肥用量由5.18 萬t增加到7.80 萬t,增加了50.58%,平均每年增加0.26萬t;復合(混)肥用量由7.79 萬t 增加到19.18 萬t,增加了146%,平均每年增加1.14 萬t;磷肥用量變化不大,由12.97 萬t 增加到14.16 萬t,增加了9.18%,平均每年增加0.12 萬t;氮肥用量整體呈下降趨勢,由24.94 萬t 下降到22.69 萬t,減少了9.02%,平均每年減少0.22 萬t。

圖1 長沙市2004~2013年化肥使用量變化
長沙市2004年糧食產量252.04 萬t,2013年糧食產量244.22 萬t,與2004 相比糧食產量減少了3.10%。10年間,長沙市化肥總量增加了25.48%。從全市糧食產量與化肥用量的變化(圖2)可以看出,一定時期內,化肥促進了糧食產量的提高,但隨著化肥用量的逐年增加,糧食產量卻由原來的直線上升變為下降,最后趨于穩定,這說明化肥對糧食的增產率呈現出銳減趨勢。

圖2 長沙市2004~2013年糧食產量與化肥用量的關系
由表1 可知,以2012年為例,長沙市農作物播種面積65.7 萬hm2,可計算出單位播種面積施肥量為979.5.0 kg/hm2,其中氮肥為360.0 kg/hm2,磷肥為221.8 kg/hm2,鉀肥為113.3 kg/hm2,復合(混)肥為284.5 kg/hm2。與湖南省化肥用量相比,長沙市鉀肥、復合(混)肥用量分別高出全省平均水平12.1%、62.4%,化肥總量、磷肥與全省平均水平相差不大,氮肥用量比全省平均水平低27.2%。與全國化肥用量相比,長沙市化肥用量高于全國平均水平,化肥總量、氮肥、磷肥、鉀肥和復合(混)肥等用量分別是全國平均水平的2.7 倍、2.5 倍、4.4 倍、3.0 倍和2.3 倍,也遠遠超出發達國家為防止化肥對土壤和水體造成危害所設置的225 kg/hm2的安全上限[4-5]。

表1 2012年長沙市、湖南省及全國的單位播種面積化肥使用量比較 (kg/hm2)
長沙市各種作物的化肥投入量極不平衡。據調查,烤煙、蔬菜和玉米的化肥投入量最高,單季投入量為417.0~442.5 kg/hm2(折純,下同);其次為柑橘和西瓜,投入量為387.0~391.5 kg/hm2,水稻和油菜第三,投入量為300.0~307.5 kg/hm2,第四為紅薯,投入量約213 kg/hm2。對長沙市蔬菜基地養分調查的結果表明,土壤中有機肥、氮肥、磷肥極為豐富,尤其是土壤中的有效磷含量極高。通過田間試驗證明,該地區少施或不施磷肥,蔬菜可以獲得更高的產量,更好的口感。
在化肥結構投入方面,2012年長沙市氮磷鉀肥的養分比例為1︰0.70︰0.46。同年,全國氮磷鉀肥的養分比例為1︰0.49︰0.42[6]。目前,世界發達國家的氮磷鉀肥養分比例為1︰0.5︰0.5,世界平均水平為1︰0.46︰0.36[7]。由此可知,長沙市氮磷鉀肥養分比例高于全國水平、且已超過了世界平均水平,尤其是磷肥所占比例極高,遠遠高于全國和發達國家水平。
充分開發利用有機肥資源,不僅對合理利用農業生產生活資源、減少環境污染、改善農村生態環境等具有十分重要的意義,而且施用有機肥可以有效改良土壤結構,提高農產品品質。具體可以從以下幾個方面進行開發利用:(1)加大秸稈還田力度,引導農民實施秸稈粉碎還田、快速腐熟還田、過腹還田,使秸稈取之于田、用之于田;(2)開發利用有機肥資源,利用人畜禽糞便、城市垃圾等資源發展商品有機肥,提高有機廢棄物資源的綜合利用,并引導農民積極施用農家肥;(3)恢復綠肥種植,充分利用冬閑田和空坪隙地種植綠肥,加快構建不同農業生態區和種植制度的綠肥生產格局。
應著重調整氮磷鉀肥比例,尤其是降低旱地磷肥用量。同時,在施氮過高的地區控制氮肥用量,提高配方肥、中高濃度復混肥和水溶性肥料在全部化肥使用中的比例。2014年,長沙市列入重金屬污染治理試點區域,實施了商品有機肥、葉面肥和種植綠肥等技術措施,因此試點區域內的作物應根據有機肥的施用量,降低氮肥施用總量約2 kg/667m2。
中微量元素在植物體內雖然含量很低,但對植物正常生長發育有著不可替代的作用。因此,平衡施肥也應重視中微量元素的施用,才能有效提高農作物的產量、改善農產品品質以及減輕作物病蟲危害。例如在缺鋅稻田,基施硫酸鋅1 kg/667m2,可顯著提高水稻產量。
[1]王祖力,肖海峰.化肥施用對糧食產量增長的作用分析[J].農業經濟問題,2008,(8):65-68.
[2]李慶逵,朱兆良,于天仁,等.中國農業持續發展中的肥料問題[M].南昌:江西科學技術出版社,1998.52-60.
[3]湖南省統計局.湖南農村統計年鑒[M].北京:中國統計出版社,2005-2014.
[4]Lee SI.Non-pointsourcepollution[J].Fisheries,1979,(2):50-52
[5]中華人民共和國統計局.中國統計年鑒2013[M].北京:中國統計出版社,2013.
[6]劉欽普.中國化肥投入區域差異及環境風險分析[J].中國農業科學,2014,47(18):3596-3605.
[7]宋秀杰,程大軍,張 鑫,等.北京種植業結構調整及化肥面源污染控制[A].中國環境學會:2010中國環境科學學會學術年會論文集[C].北京:中國環境科學學會.2010.784-787.