滇池流域化肥減量及面源污染治理

譚海燕，任建青，張振榮，梁志妹

（昆明市農業科學研究院，云南 昆明 650118）

滇池流域屬長江流域金沙江水系，流域面積2 920 km2，涉及昆明市五華區、盤龍區、西山區、官渡區、呈貢區、晉寧區，由于氣候、資源和區位條件優越，集約農業和設施農業較發達。但長期過量施肥和灌溉引起的土壤結構破壞、養分不平衡、次生鹽漬化等問題也日益突出，成為農業面源污染治理、水環境保護的重點區域。2015年以來，昆明市緊緊圍繞高原特色農業，堅持節本與增效兼顧、生產與生態統籌、減量與保產并舉、減量與提質并重、政府與社會共推的基本原則，制定了以“推進科學施肥，提升耕地質量，減少農業面源污染，農業節本增效”為重點任務的實施方案，在滇池流域開展化肥減量增效、農業面源污染治理和耕地質量提升工作，推廣測土配方施肥、水肥一體化、有機肥替代、新型肥料應用、耕地土壤障礙治理等技術，取得了明顯成效。

2016—2020年，推廣化肥減量增效技術8.67萬hm2，包括測土配方施肥面積6.73萬hm2，配方施肥面積2.16萬hm2；有機肥替代面積2.71萬hm2；水肥一體化技術1.14萬hm2；施用新型肥料包括緩控釋肥、微生物肥、水溶肥6.41萬hm2；推廣機械化施肥5 733 hm2；綠肥種植720 hm2。同時，通過秸稈還田、酸化、鹽化土壤、土壤板結等治理，提高耕地土壤質量和土壤供肥能力，達到減少化肥使用量的目的。多項技術實施使全流域化肥使用量實現負增長，統計數據顯示，流域所涉及縣（區）2020年化肥使用量34 967 t，較2015年化肥使用量41 334 t減少15.4%。

1 化肥減量增效主要工作及成果

1.1 深化測土配方施肥

1.1.1 測土先行，摸底耕地質量

通過野外調查、土樣采集、化驗檢測，掌握滇池流域耕地土壤肥力、地力和質量水平，應用3S技術，建立了基于地理信息系統的滇池流域“縣域耕地資源信息管理平臺”，構建了包括耕地土壤養分管理、耕地地力等級評價、耕地質量健康等方面的空間和屬性信息管理平臺，揭示了滇池流域耕地土壤質量演變規律，明確了滇池流域耕地障礙因子，并實現了動態跟蹤和實時更新。

通過研究30多年來的滇池流域耕地土壤質量變化情況顯示，滇池流域耕地耕層養分含量隨時間增加而顯著提高，特別是大量元素的增加十分明顯，根據全國土壤養分豐缺指標標準及云南省第二次土壤普查時的土壤養分分級標準，耕層養分含量基本處于很豐富的等級，僅有個別微量元素含量處于中等和缺乏狀態。滇池流域耕地質量維護也長期面臨著土壤障礙因素的困擾，與第二次土壤普查數據比較，由于過量施肥和灌溉，湖濱盆地及平坦高階地深層土壤中養分累積量大幅升高，壩區農田出現土壤酸化、次生鹽漬化等問題，而山區和半山區耕地面臨的土壤障礙因素主要是耕層變淺、酸化面積增加、水利化程度不高、養分不平衡等問題，其面積占流域內耕地總面積的35%左右。此外，高強度耕作所導致的土壤結構穩定性下降也是滇池流域耕地質量面臨的共性問題。

1.1.2 試驗研究，配方引導施肥

通過全流域農戶施肥調查、土壤植株檢測、施肥定位監測、田間試驗研究、模式技術攻關等大量基礎工作，構建了滇池流域“測土配方施肥數據管理平臺”“測土配方施肥專家咨詢系統”，建立了滇池流域主要作物的施肥指標體系，為實施配方施肥打下堅實基礎。針對滇池流域種植的主要作物類型，從“十一五”開始通過實施“3414”“2+X”等試驗，獲得了不同作物的最佳肥料施用方式和數量，摸清了土壤養分校正系數、作物養分吸收率、肥料利用率、作物相對產量等技術參數，利用養分平衡法、目標產量法等確立了施肥指導原則和技術方案，實現了對流域內不同區域、不同肥力水平下作物施肥管理的指導，制定了滇池流域主要作物的推薦施肥技術方案和施肥配方。結合農業種植制度和土壤類型等，構建了滇池流域主要糧食、經濟作物包括玉米、麥類、馬鈴薯、蔬菜、花卉等的耕地土壤養分豐缺指標體系和施肥指標體系。

1.1.3 示范帶動，全面推廣技術

結合各縣（市、區）農業生產特點，以點帶面，整體推進，以穩產減肥，提高肥料利用率為目的，以“控氮減磷”為中心，建設測土配方施肥示范區。同時廣泛開展宣傳和技術培訓，擴大測土配方施肥技術覆蓋率。5年來，共推廣測土配方施肥6.73萬hm2，舉辦培訓291期，發放配方施肥建議卡95 430份。

1.1.4 農企對接，創新服務機制

積極探索公益性服務與經營性服務結合、政府購買服務的有效模式，支持專業化、社會化服務組織發展，形成以配方肥為主體的肥料配給和推廣體系，5年來，共推廣使用配方肥2.16萬hm2，施用配方肥1.17萬t。

1.2 施肥方式轉變

根據滇池流域水土資源條件、種植布局、灌溉方式等實際情況，分區域、分產業做好高效節水規劃，采取適宜的節水節肥措施包括集雨補灌、膜下滴灌、噴滴灌等，建立農業節水灌溉體系，推廣因地、因苗、因水、因時分期施肥技術，同時結合區域特點，推進機械化施肥、根外施肥技術等。通過農村專業合作社、農業龍頭企業、農業示范園區等推動特色產業基地建設的規模化、標準化和農業生產方式的轉變。5年來，滇池流域共推廣機械化施肥5 733 hm2，水肥一體化技術1.14萬hm2，主要包括設施農田環境友好型種植模式與水肥提效技術集成示范和推廣；蔬菜、花卉水肥一體化精量管理技術推廣；鮮切月季基質栽培及水肥一體化精量管理與零排放技術示范；草莓基質栽培及水肥一體化精量管理技術示范推廣；山區半山區露地栽培蔬菜、果樹等作物，利用灌溉設施，開展集雨補灌、膜下滴灌、噴灌等水肥一體化技術示范推廣等。

1.3 推進新型肥料使用

加快新型肥料產品推廣，示范推廣緩釋肥、水溶肥、生物肥、腐殖酸、氨基酸肥、土壤調理劑等高效新型肥料。5年來，共計推廣緩控釋肥、微生物肥、水溶肥料等6.41萬hm2。

1.4 有機肥技術推廣

1.4.1 有機肥替代化肥

針對流域內耕地土壤有機質含量和土壤供肥能力，結合不同作物施肥現狀及需肥特點，通過增施有機肥，應用有機肥部分替代化肥模式實施化肥減量增效技術，5年來共累計推廣有機肥替代面積2.71萬hm2。

1.4.2 秸稈養分還田

利用各地秸稈資源，通過秸稈粉碎還田、快速腐熟還田、過腹還田等方式，改良和培肥土壤，減少化肥用量，有效提高有機質含量和降低農業面源污染。5年來通過流域內推廣玉米、麥類秸稈還田，蠶豆、豌豆秸稈還田，綠肥翻壓還田等面積6.67萬hm2。

1.4.3 因地制宜種植綠肥

采用果園等冬（秋）閑田凈種綠肥光葉紫花苕，玉米、馬鈴薯、烤煙等大春作物間套種光葉紫花苕模式，開展綠肥種植及還田。5年來發展綠肥種植720 hm2。

1.5 提高耕地質量

一是加快高標準農田建設，完善水利配套設施，改善耕地基礎條件。二是在臺地丘陵區開展耕地土壤改良、保育與開發一體化技術體系的示范與推廣。研究推廣水源區耕地鮮食玉米-綠肥輪作栽培模式，馬鈴薯、烤煙、果樹等套種綠肥光葉紫花苕。三是開展滇池流域耕地土壤障礙消減集成技術示范與推廣。針對滇池流域設施栽培區域土壤次生鹽漬化、土壤團粒結構不同程度破壞、有益微生物減少、作物生長不良或不能生長等問題，研究應用甘蔗渣、生物炭、腐殖土、微生物菌劑等改良土壤，開展設施蔬菜、花卉土壤鹽漬化防治和綜合治理技術及示范；針對設施栽培區域和旱地土壤酸化情況，通過增施有機肥、氧化鈣、土壤調理劑（主要為鈣鎂磷肥）等技術手段治理土壤酸化和板結。5年來晉寧區在pH值3.5～5.5的強酸性土壤上進行酸化土壤治理及改良培肥2 000 hm2。

2 化肥減量增效主要技術實施效果

2.1 水肥一體化

滇池流域應用水肥一體化技術主要模式有土壤栽培噴灌模式，用于葉菜類蔬菜種植；土壤栽培滴灌模式，在蔬菜、花卉、果樹生產中廣泛應用。基質栽培水肥一體化模式包括有機、有機無機混合、無機基質栽培水肥一體化模式，主要在草莓和切花月季生產中示范推廣。在蔬菜和花卉上應用水肥一體化技術試驗示范結果表明，肥料利用率較常規施肥平均提高20%以上。采用基質栽培水肥一體化技術模式，產量水平明顯超過傳統土壤栽培，肥料利用率可達50%以上。另外，基質栽培可實現滲濾液的全部回收利用，實現化肥零排放。

2.2 有機肥替代化肥

滇池流域12組有機肥部分替代化肥田間試驗和生產示范結果表明，在不同作物（包括糧食和馬鈴薯、蔬菜、花卉等經濟作物）、不同種植模式下（包括露地和大棚），通過增施不同數量的有機肥，應用有機肥部分替代化肥模式可以達到穩產和增產的目的。從作物綜合性狀上看，作物長勢和商品性都較不施有機肥有所提高。從減肥幅度上看，增施有機肥的量越大，減少化肥施用的幅度也相應增加。在露地生產中，結合不同地區有機肥供應量和經濟水平，適當增施有機肥，可減少化肥10%～20%。在設施農業發達、施肥強度大、耕地土壤養分含量較豐富、土壤供肥能力高的地區，通過增加有機肥施用量，可減少化肥達40%～50%，同時增加產品商品性和產量，實現優質高產。

2.3 微生物肥及生物有機肥應用

15組微生物肥、生物有機肥試驗和生產示范結果表明，在流域內蔬菜和花卉連作區域長期存在耕地質量退化、作物病害加重問題，選擇適宜的微生物肥及生物有機肥，在不同作物上均可達到化肥減量但不減產的效果，一般情況下減少化肥10%～20%，不會造成作物減產，且綜合性狀均有所改良。在土壤養分含量較高、連作障礙突出、次生鹽化和肥料效應不明顯等的設施栽培區域，減肥幅度可以適當增加，通過施用微生物肥或生物有機肥，改良作物根際微生物環境，提高作物根系活力和抗病能力，達到減少化肥施用、提高作物產量和品質，克服連作和次生鹽化等障礙因素的目的。

2.4 緩控釋肥、葉面肥應用效果

在糧食作物和蔬菜、花卉上9組應用新型肥料田間試驗和示范結果表明，應用緩控釋肥及腐殖酸葉面肥、納米肥葉面噴施等，在減少化肥10%～20%的情況下，不會造成作物減產。其中，晉寧區在青菜上葉面噴施腐殖酸肥和納米肥時，減肥效果達20%～40%，株高、莖粗、單株重明顯增加。葉面施肥不僅可以大大減少化肥用量，同時對解決因過量施肥引起的鹽漬化問題也有明顯的改良效果。

2.5 耕地土壤障礙治理

應用甘蔗渣、生物炭、微生物肥、生物酶制劑、腐殖質、有機肥等治理次生鹽漬化土壤。晉寧區在玫瑰上施用甘蔗渣示范結果表明，平均畝增產1 988支玫瑰花，水溶性總鹽降低49.3%，陽離子交換量增加5.9%，明顯改良土壤性能。使用“生物酶制劑+腐殖質+有機肥”治理鹽化土壤，與常規施肥相比，減化肥量40%施肥對鮮切花玫瑰產量、株高、莖粗、A級花比例等指標的影響差異不顯著，EC值從1.39 ms/cm降至0.9 ms/cm，降幅為35%，玫瑰長勢明顯改善。在設施土壤上采用“生物炭+有機肥”進行次生鹽漬化土壤改良，玫瑰切花長勢明顯改善，與常規施肥相比，減化肥量40%施肥對鮮切花玫瑰產量、株高、莖粗、A級花比例等指標的影響差異不顯著，EC值從1.39 ms/cm降至0.6 ms/cm，降幅為57%，明顯起到了減肥和改土效果。

3 化肥減量和面源污染治理

農業面源污染已經成為當前我國地表水體污染的主要來源，滇池水污染是高原湖泊富營養化治理的難點，由于農業面源污染形成因素復雜，受各地土壤、氣候、土地利用方式、農業生產管理等影響輕重不同，在治理農業面源污染時也應突出重點，分區施策，因地制理。滇池流域受垂直氣候、土壤和地理位置多樣性變化影響，農業種植制度和種植模式復雜，不同區域出現的問題不一，必須結合生產上出現的實際問題采用相應的減肥技術，并通過試驗等手段驗證，才能實施減肥推廣，否則效果不明顯或易造成減產。

化肥的安全和高效使用是當前農業環境保護的重點，也是農業實現優質可持續發展的基礎。劉欽普[1]對中國化肥面源污染環境風險進行評估認為近25年來，全國化肥使用環境安全閥值在200～300 kg/hm2，氮、磷、鉀化肥平均風險指數分別為0.54、0.53、0.49。王奇[2]認為在現有技術下，保證糧食安全的施肥量最少為346.6 kg/hm2，提出2020年我國糧食作物安全和農業生態環境在現有技術下無法兼得，因此，提高農業技術水平和農作物化肥利用率的形勢極為緊迫。從當前滇池流域農業種植結構和化肥施用量調查結果看，單位面積平均化肥用量已超過國家環境安全閥值，因此，為達到保護農業生態和水環境并兼顧農業生產效益的目的，應不斷探索新技術，提高肥料利用率和作物產量，使滇池流域農業生產能夠實現綠色、環保、生態的長足發展。

天藍水清