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昧祉秦
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1 农学学报 205,5(7):8-86 Journal of Agriculture 建德市不同农作系统肥料结构的调查与分析孔樟良 ( 浙江省建德市农技推广中心, 浙江建德 3600) 摘要 : 调查农田施肥现状可为深入了解施肥中存在的问题进一步完善测土配方施肥工作提供科学依据通过对建德市 3 块定位农田连续 5 年的肥料结构跟踪监测, 比较分析了 8 类农作系统农田的氮磷钾施用情况结果表明, 该市农田肥料的投入量因种植方式农户等的不同有较大的差异, 氮磷钾纯量的年总投入量在 29.45~ kg/hm 2 之间变化, 平均为 kg/hm 2 ; 部分农田存在超量施用肥料的现象的施用量呈现增加趋势, 其对农田氮磷钾养分投入的贡献平均约为 0.89%; 投入肥料中氮 : 磷 : 钾平均比例大致为 :0.6:0.6 经济作物的肥料施用量明显高于粮食作物, 且及磷钾肥被优先施于经济作物中目前建德市在与配合施用及氮磷钾施用比例方面还不尽合理, 建议继续加大力度推广施用, 增加粮食作物农田中磷钾肥及的施用, 以全面提升耕地地力关键词 : 肥料结构 ; 农作系统 ; 中图分类号 :S53.6 文献标志码 :A 论文编号 : Investigation and Analysis of Fertilizer Structure of Different Farming Systems in Jiande City Kong Zhangliang (Agricultural Technology Extension Center of Jiande City in Zhejiang Province, Jiande 3600, Zhejiang, China) Abstract: Investigation of the structure of applied fertilizers in farming systems can provide a basis for understanding the problems in fertilizer application, and improving the program of soil testing and formulated fertilization. Thirty- one farmland fields in Jiande City were selected for five year- continuous monitoring of fertilizer structure, and the differences in application amounts and rates of nitrogen, phosphorus, and potassium, and compositions of organic manure and chemical fertilizers of eight kinds of farming systems were compared. The results showed that farmland fertilizer inputs in the city varied greatly with planting systems and farmers, total input of, P 2O 5, and K 2O ranged from to kg/hm 2, with an average of kg/hm 2. There was a phenomenon of excess fertilizer application for part of the farmlands. In recent years, manure application rate increased, and contribution of organic manure to total nutrients of nitrogen, phosphorus, potassium in farming systems averaged about 0.89%. Average ratios of : P 2O 5: K 2O in the fertilizers were about :0.6:0.6. The amounts of fertilizer application of economic crops were significantly higher than those of grain crops, and the organic fertilizer and phosphorus, potash fertilizer was preferentially applied to economic crops. Combined application of organic manure and chemical fertilizer, and PK ratios of the applied fertilizers in present farming systems for the city are not very reasonable. In order to improve the productivity of cultivated land, it is necessary to increase efforts to promote the application of organic fertilizer, and increase the application amounts of phosphorus, potassium and organic fertilizer in agricultural fields with food crop production. Key words: Fertilizer Structure; Farming System; Organic Manure 基金项目 : 建德市耕地地力监测 ( 浙土肥字 [2007]35 号 ) 作者简介 : 孔樟良, 男,965 年出生, 浙江建德人, 高级农艺师, 本科, 主要从事土壤肥料方面的研究和推广工作通信地址 :3600 浙江省建德市新安江街道健康南路 6 幢 202 室建德市农技推广中心土肥站,Tel: , @qq.com 收稿日期 : , 修回日期 :

2 82 孔樟良 : 建德市不同农作系统肥料结构的调查与分析 0 引言氮磷钾是农作物需要量最大的营养元素, 国内绝大部分农业土壤存在着不同程度的氮磷钾缺乏及 [] 其平衡失调问题, 施肥是保障农作物高产的重要手 [2-3] 段了解农田施肥现状可为判断区域农田施肥的合理性及调整肥料结构提供依据近 20 年来, 中国各地非常重视合理施肥工作, 就施肥对土壤质量的影响农田氮磷钾平衡等方面开展了大量的工作研究表明, 在维持土壤质量方面有重要的作用, 其不仅能提供作物正常生长必需的氮磷钾及其他营养元素, 而且还能改善土壤理化性状, 具有促进土壤团聚体的 [4-5] [,6] [7-8] 形成, 提高土壤阳离子交换量, 防治土壤酸化, [9-0] 增强土壤固碳能力和微生物活性等方面的作用而长期单施不利于土壤物理性状的改善, 长期过量偏施还可导致土壤盐化酸化等土壤退化微量 [-3] 元素缺乏及增加农业面源污染等问题, 甚至影响了 [4] 农产品的品质和环境质量对中国农田施肥结构的调查表明, 中国农田普遍存在氮素投入过高, 钾素投入 [5-7] 不足的问题研究认为, 为了保障农业可持续发展, 施肥不仅要考虑提供植物需要的养分, 也需顾及对土壤 [8-9] 其他性状的作用在施肥上, 必须综合考虑与 [5] 的配合施用及氮磷钾等养分的平衡问题建德市隶属浙江省杭州市, 地处亚热带北缘季风气候区全市耕地面积.823 万 hm( 2 其中水田面积.55 万 hm 2 ), 主要分布在境内的河谷平原和丘陵山地, 耕地质量相对偏低, 多数耕地土壤存在氮磷钾的缺乏问题, 需要通过施肥来达到作物的稳产高产近年来, 该市农业产业结构发生了重大的改变, 由原先以粮油为主逐渐演变为粮果蔬综合发展的多种经营模式, 已形成蚕桑草莓莲子药材花卉干果油茶等特色产业, 作物种类及轮作类型越来越呈现多样化, 迫切需要了解各类农作系统的施肥状况, 目的是为进一步完善全市测土配方施肥, 改良土壤培肥地力, 实现农业生产高产优质高效环保目标提供科学依据为深入了解不同农作系统的施肥现状, 及时调整施肥中的不合理现象, 于年连续 5 年, 选择了 3 块典型农田及 8 类代表性的农作系统, 进行了肥料结构的定点调查, 以期为合理施肥提供依据材料与方法. 观察点基本情况用于定位调查的 3 块农田分布于市内 6 个乡镇街道, 涉及水稻油菜草莓莲子柑桔和西红花等主要农作物, 耕作制度包括油菜 ( 麦 ) 稻草莓稻等主要类型, 大致可归纳为 8 类农作系统 ( 如表 ) 土壤类型均为水稻土, 各田块在观察期内的利用方式不变表肥料结构调查的监测点基本情况序号农作系统油 ( 麦 ) 稻单季稻草莓稻 ( 经作 ) 蔬菜西红花稻蚕桑莲子柑桔监测农田数 / 块面积 /hm 调查方法按田块逐年记录各类肥料的用量, 并根据各类肥料中 P 2O 5 K 2O 含量统一折算为单位面积的 P 2O 5 K 2O 纯用量.3 数据分析观察数据的最大值最小值平均值标准差及变异系数在 Microsoft Office Excel 2007 软件上统计 2 结果与分析 2. 施肥总体情况对连续 5 年 3 块农田的调查表明 ( 表 2), 建德市农田年肥料的投入量因种植方式农户等的不同有较大的差异, 氮磷钾纯量的总投入量在 29.45~ kg/hm 2 之间变化, 平均为 kg/hm 2, 变异系数为 48.57%, 最高为最低的 7.0 倍某些年份的部分农田肥料的投入量存在明显的偏高现象, 这在一定程度上导致了肥料的浪费氮肥总用量在 43.85~ kg/hm 2 之间变化, 平均为 kg/hm 2, 变异系数为 38.2%; 氮肥中来源的氮占 60.06%~00%, 平均为 90.0%, 来源的氮占 %~39.94%, 平均为 9.99% 磷肥总用量在.65~ kg/hm 2 之间变化, 平均为 kg/hm 2, 变异系数达 70.47%, 最高为最低的 478 倍 ; 磷肥中来源的磷占 %~00%, 平均为 84.77%, 来源的磷占 %~00%, 平均为 5.23% 钾肥总用量在.50~447.5 kg/hm 2 之间变化, 平均为 kg/hm 2, 变异系数达 60.99%, 最高为最低的 298 倍 ; 钾肥中来源的钾占 %~00%, 平均为 86.87%, 来源的磷占 %~00%, 平均为 3.3% 在所有调查的 3 块农田中, 在对氮磷钾的贡献在 %~37.30% 之间, 平均为 0.89%( 表 2) 总体上, 对肥料中氮的贡献 ( 平均占

3 83 表 2 施肥构成的统计结果统计内容养分来源最高值最低值平均值标准差变异系数 /% 养分用量 /(kg/hm 2 ) 合计不同来源养分构成 /% %) 低于对磷 (5.23%) 和钾 (3.3%) 的贡献在总肥料纯用量中, 氮磷钾的比例分别为 35.36% ~ 98.86% 0.60%~34.28% 和 0.54%~43.25%, 平均分别为 45.58% 27.24% 和 27.8%, 氮 : 磷 : 钾平均比例大致为 :0.6: 不同农作系统施肥的差异由图可知, 建德市不同种植系统中肥料用量有很大的差异, 以蔬菜地最高 ( 年平均氮磷钾总纯量为 kg/hm 2 ), 其次为蚕桑 ( 年平均氮磷钾总纯量为 kg/hm 2 ) 柑桔 ( 年平均氮磷钾总纯量为 kg/hm 2 ) 和草莓稻 ( 年平均氮磷钾总纯量为 kg/hm 2 ), 最低的为单季稻 ( 年平均氮磷钾总纯量为 kg/hm 2 ) 蔬菜地肥料用量最高与蔬菜复种指数高 ( 种植 2 季以上 ) 和需肥量大有关总体上, 经济作物的肥料施用量明显高于粮食作物部分蔬菜地果园及蚕桑地存在肥料过量施用问题不同农作系统中氮磷钾用量也有很大的差异 ( 表 3), 其变化基本上与氮磷钾总用量相似, 蔬菜地蚕桑地柑桔地氮磷钾的施用量也普遍较高其中, 不同农作系统中磷和钾的施用量差异尤为明显 ; 蔬菜地蚕桑地和柑桔地氮肥用量为单季稻田的倍, 而蔬菜地蚕桑地和柑桔地磷和钾肥用量分别年氮磷钾总用量油 ( 麦 ) 稻单季稻草莓稻蔬菜西红花稻蚕桑莲子柑桔农作系统图不同农作系统氮磷钾年总用量

4 84 孔樟良 : 建德市不同农作系统肥料结构的调查与分析表 3 不同农作系统氮磷钾用量及构成 kg/hm 2 农作系统油 ( 麦 ) 稻单季稻草莓稻蔬菜西红花稻蚕桑莲子柑桔为单季稻田的和倍从与对氮磷钾总用量贡献来看, 种植单季稻和蚕桑的农田中基本没有施用, 它们的氮磷钾全部以形式提供 ; 种植西红花稻及莲子的农田中用量也很低, 其氮磷钾也主要有提供 ; 而种植蔬菜和柑桔的农田中用量较高, 有较高比例的氮磷钾以施用方式进入这些农田 ; 种植草莓稻及油 ( 麦 ) 稻的农田中也有一定比例的氮磷钾来自于从各农作系统氮磷钾的构成相对比例来看 ( 表 4), 表 4 不同农作系统氮磷钾用量的相对比例农作系统 :: 油 ( 麦 ) 稻 :0.34:0.39 单季稻 :0.20:0.28 草莓稻 :0.63:0.57 蔬菜 :0.8:0.77 西红花稻 :0.23:0.8 蚕桑 :0.37:0.39 莲子 :0.45:0.92 柑桔 :0.86:0.78 在油 ( 麦 ) 稻单季稻西红花稻等农作系统中, 磷钾用量相对偏低, 表明建德市的磷钾肥被优先用于经济作物其中蔬菜地和柑桔地中磷钾相对于氮肥的用量明显高于其他农作系统 2.3 肥料施用量的年度变化趋势表 5 可知, 从 2008 至 202 的 5 年中, 氮磷钾等 3 种肥料的总施用量呈轻微增加趋势, 在调查的 3 块农田中,2008 年平均施肥量为 kg/hm 2, 年分别增至 kg/hm 2, 增幅分别为 3.37% 5.79% 8.59% 7.54% 其中, 投入的养分增幅分别为 20.04% 3.% 6.43%.73%, 投入的养分增幅为 -2.5% 9.0% 9.78% 47.6% 除 2009 年外, 形式增加的养分投入高于投入的增加结果还表明, 在 5 年中, 施用量呈上升趋势, 2008 年年投入的养分占总养分的比例分别为 6.9%.26% 8.23% 7.86% 和 20.34%,200 年年分别比 2008 年分别增长了个百分点投入量的增加与近年来建德市大力推广商品有关表 5 氮磷钾肥用量的年度变化 kg/hm 2 年份

5 85 3 讨论施肥是与农作物产量品质成本土壤培肥和环境污染等问题密切相关的复合生态系统物质循环调控的重要措施, 应以实现经济效益生态效益和社会效益 [20] 的综合效益最佳为目标理想化的施肥模式必须是同时满足高产低投没有污染等多目标的最佳肥料投入组合中国现代农业生产中施肥主要有 2 个方面的目的, 一是获得农作物的高产, 二是改善土壤性状提高土壤肥力要同时达到这 2 个方面的目的在施肥上必须有一个合理的肥料结构, 包括与的配合施用及氮磷钾的平衡问题由于化学组分上的差异, 与在农业生产中的作用有所不同前者具有较高的氮磷钾等养分含量与植物有效性, 可在短时间内提供给农作物需要的养分但单施, 特别是逐年增施, 也会给农业生产和物质循环带来了许多不利因素, 导致土壤养分的过度积累增加养分向地表水体流失的环境风险及土壤性状恶化, 不能适应现代持续农业发展的要求富含有机质, 除氮磷钾外, 还含有中微量营养元素和生物活性物质以及多种有益微生物, 可以改良土壤的物理化学和生物学特性, 熟化土壤, 培肥地力, 促使作物前中后期的养分平衡供应, 满足各个生育时期对营养的需求, 协调作物氮磷钾营养的分配比例但同样单施也有一定的弊端, 只能维持固有的封闭式的物质循环, 不能使作物产量明显提高, 很难满足人口增长对农产品的需求, 也很难适应现代化农业对施肥技术和肥料品种的需求因此, 只有与的合理配施, 才能促进农作物的高产稳产优质高效, 才能提高肥料利用率及农业经济效益面对人口资源环境的压力, 农业生产必须在适量施用的同时, 重视现有机 [2] 肥与的合理分配与施用以上调查分析表明, 近年来建德市施肥结构有所改善, 但仍存在一些不足, 主要表现在 2 个方面 :() 配比不尽合理 :20 世纪 80 年代以来, 随着用量大增, 该市厩肥和绿肥用量逐年下降, 耕地土壤有机质水平也呈现下降的迹象近年来, 通过实施测土配方平衡施肥和耕地质量提升等项目, 重新认识施用的重要性, 增强了的投入力度但从本次调查来看, 目前主要用于果蔬等经济效益较高的作物上, 大田作物施用仍较少从耕地土壤培肥的角度看, 施用量仍显不足虽然目前对与施用的合适比例还没有一个明确的标准, 但众多的研究已表明, 与配合施用 [8-9] 对提高土壤肥力和作物产量一般要优于单施由于建德市属于河谷与丘陵地区, 耕地土壤的基础地力普遍较低, 培肥地力也是该市耕地施肥管理需要考虑的重要内容, 因此, 有必要进一步增加料的投入, 特别是在粮食生产的农田中增加料的投入 (2) 肥料中氮磷钾比例有待优化 : 氮磷钾比例合理, 不仅有利于地力的发挥, 提高养分的利用率, 而且能使农作物高产, 为农业生产养分的良性循环创造好的条件相反, 则会影响肥料的流失及农产品的质量本次调查表明, 建德市耕地中磷钾肥的施用量已达到较高的水平, 肥料中磷钾相对于氮的比例已达到较高的水平, 平均氮 : 磷 : 钾比例大致为 :0.6:0.6, 这对缓解本市耕地土壤的缺磷缺钾问题起到了一定的作用但必须注意, 目前该市的磷钾肥主要用于经济作物, 粮食作物中施用磷钾的数量仍显相对不足例如, 单季稻农田施肥中氮 : 磷 : 钾比例为 :0.20:0.28, 其中的磷钾相 [22] 对于氮的比例偏低据报道, 主要农作物对氮 : 磷 : 钾的需求比例平均约为 3.3:.35:2.84 而蔬菜柑桔和草莓稻等农作系统中氮 : 磷 : 钾比例分别为 :0.8:0.77 :0.86:0.78 和 :0.63:0.57, 其中的磷施用量明显偏高长期过量施用磷肥可能会引起土壤中磷素的过量积累, 并可能增加农业面源污染基于以上建德市目前施肥中存在的问题, 建议加强以下工作 :() 加强配方施肥技术的推广 : 在种植业结构持续调整, 经济作物种植和设施栽培面积不断扩大的形势下, 有必要加大施肥技术的研究力度, 合理调整用肥结构, 充分利用肥料资源, 生产新型 ( 专用 ) 配方肥料, 在满足种类作物需求的同时保持土壤养分平衡, 确保该市农业生产的优质高产和农业的可持续发展 (2) 增加料的投入 : 除含有全面均衡的养分外, 在增加土壤有机质, 保持和提高土壤肥力, 缓解近代农业高投入高污染对土壤和环境资源的破坏, 提高土壤自净能力, 保证土壤资源的永续利用等方面具有其他肥料无法替代的作用, 建议在畜禽集中饲养远距运输成本偏高务农劳动力不足的情况下, 采取政策倾斜送肥到田, 生产价廉质优精制 ; 改进还田机具, 推进秸秆还田和种植 ( 经济 ) 绿肥还田等措施, 增加土壤有机养分并改良土壤 (3) 开发高钾低磷型经济作物专用复合肥 : 各种作物对氮磷钾需求的比例有所差异, 对 :P 2O 5:K 2O 的需求甜瓜一般约为 2::3, 草莓约为 3::4, 茄果类蔬菜约为 2::(4~5), 根茎类蔬菜约为 3::6, 水稻约为 2.5::3 但目前市场中销售的复合肥中 :P 2O 5:K 2O 的比例通常为 5:5:5 和 0:7:8, 在氮磷钾比例上不够合理特别是经济作物中钾的供应常常不足, 影响植株体内养分合成转化和输送, 进而影

6 86 孔樟良 : 建德市不同农作系统肥料结构的调查与分析响作物抗逆能力和产量及品质的提高因此, 适当提高肥料中钾的比例, 生产高钾低磷型的复合肥, 是保持该市耕地土壤养分平衡的重要途径 4 结论研究表明, 建德市农田肥料的投入量有很大的变化, 氮磷钾纯量的年总投入量在 29.45~ kg/hm 2 之间变化, 平均为 kg/hm 2, 最高为最低的 7.0 倍 ; 部分蔬菜地和果园等农田存在肥料的超量施用投入肥料中氮 : 磷 : 钾平均比例大致为 :0.6:0.6, 其中蔬菜柑桔和草莓稻等农作系统中磷和钾相对于氮的用量比例偏高随着测土配方平衡施肥和耕地质量提升等项目的实施, 的施用量呈现逐年增加趋势, 其对农田氮磷钾养分投入的贡献平均约为 0.89% 建议适当控制经济作物的肥料施用量, 特别是磷钾肥的施用量 ; 继续加大力度推广施用, 增加粮食作物农田中磷钾肥及的施用, 以全面提升耕地地力参考文献 [] 全国土壤普查办公室. 中国土壤 [M]. 北京 : 中国农业出版社,998: [2] 刘杏兰, 高宗, 刘存寿, 等. 有机无机肥配施的增产效应及对土壤肥力影响的定位研究 [J]. 土壤学报,996,33(2): [3] 李忠芳, 徐明岗, 张会民, 等. 长期施肥下中国主要粮食作物产量的变化 [J]. 中国农业科学,2009,42(7): [4] 赵红, 袁培民, 吕贻忠, 等. 施用对土壤团聚体稳定性的影响 [J]. 土壤,20,43(2): [5] 许绣云, 姚贤良, 刘克樱, 等. 长期施用有机物料对红壤性水稻土的物理性质的影响 [J]. 土壤,996(2):57-6. [6] 云珍. 对土壤理化性质的影响 [J]. 农业技术,200,30(3): [7] 谢少华, 宗良纲, 禇慧, 等. 不同类型生物质材料对酸化茶园土壤的改良效果 [J]. 茶叶科学,203,33(3): [8] 龙光强, 蒋瑀霁, 孙波. 长期施用猪粪对红壤酸度的改良效应 [J]. 土壤,202,44(5): [9] 赵广帅, 李发东, 李运生, 等. 长期施肥对土壤有机质积累的影响 [J]. 生态环境学报,202,2(5): [0] 胡可, 李华兴, 卢维盛, 等. 生物对土壤微生物活性的影响 [J]. 中国生态农业学报,200,8(2): [] 王辉, 董元华, 安琼, 等. 高度集约化利用下蔬菜地土壤酸化及次生盐渍化研究以南京市南郊为例 [J]. 土壤,2005,37(5): [2] 王志刚, 赵永存, 廖启林, 等. 近 20 年来江苏省土壤 ph 值时空变化及其驱动 [J]. 生态学报,2008,28(2): [3] 张永春, 汪吉东, 沈明星, 等. 长期不同施肥对太湖地区典型土壤酸化的影响 [J]. 土壤学报,200,47(3): [4] 许学宏, 王红慧. 肥料对农产品品质的影响综述 [J]. 磷肥与钾肥, 2003,8(4): [5] 黄绍文, 金继运, 左余宝, 等. 农田土壤养分平衡状况及其评价的试点研究 [J]. 土壤肥料,2000(6):4-9. [6] 张锡洲, 李廷轩, 杨玉国, 等. 四川盆地丘陵区农田养分平衡研究 [J]. 四川农业大学学报,2003,2(2): [7] 李翠萍, 续勇波, 李永梅, 等. 滇池湖滨带设施蔬菜花卉的农田养分平衡 [J]. 云南农业大学学报,2005,20(6): [8] 马俊永, 李科江, 曹彩云, 等. 有机 - 无机肥长期配施对潮土土壤肥力和作物产量的影响 [J]. 植物营养与肥料学报,2007,3(2): [9] 关静, 周静, 徐青丹, 等. 红壤性水稻土长期定位有机 - 无机肥配施对早稻产量构成与品质的影响 [J]. 中国农学通报,2008,24(2): [20] 侯彦林. 生态平衡施肥的理论基础和技术体系 [J]. 生态学报, 2000,20(4): [2] 王激清, 刘全清, 马文奇, 等. 中国养分资源利用状况及调控途径 [J]. 资源科学,2005,27(3): [22] 陈同斌, 陈世庆, 徐鸿涛, 等. 中国农用氮磷钾需求比例的研究 [J]. 地理学报,998,53():32-40.

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Microsoft Word - 25张玉铭.doc 2011 9 19 5 Chinese Journal of Eco-Agriculture, Sep. 2011, 19(5): 1143 1150 农田氮循环与土壤肥力管理 DOI: 10.3724/SP.J.1011.2011.01143 * 张玉铭 1 胡春胜 1 毛任钊 1 张佳宝 2 董文旭 1 李立峰 3 (1. 050022; 2. 210008; 3. 051600) 通过对 2000