為什么肥料越用越多,產(chǎn)量卻越來(lái)越低?
化肥為養(yǎng)活快速膨脹的人口功不可沒(méi),但是,高強(qiáng)度的掠奪性種植引發(fā)耕地質(zhì)量不斷下降,而化肥對(duì)于改善耕地質(zhì)量并無(wú)有效的方法,不合理的施肥甚至?xí)觿「赝嘶?/span>
數(shù)字顯示,目前中國(guó)的中低產(chǎn)田占比達(dá)到65%,從根本上而言,沒(méi)有健康的土壤,就不可能有可持續(xù)的糧食安全。
因而,在化肥之外尋找替代產(chǎn)品便成為必然。
目前,中國(guó)26%耕地土壤的有機(jī)質(zhì)小于1%,有機(jī)碳小于1%的耕地占44.8%。
有機(jī)質(zhì)代表的是土壤肥力,與糧食產(chǎn)量正相關(guān)。由于有機(jī)肥投入過(guò)少、有機(jī)質(zhì)下降,由此引發(fā)另一個(gè)新問(wèn)題,就是化肥的報(bào)酬效應(yīng)遞減。
數(shù)據(jù)顯示,1975年,一公斤化肥可產(chǎn)出25公斤谷粒,到2008年,這個(gè)數(shù)字降低到8~9公斤。油料和棉花也是如此,一公斤化肥的產(chǎn)出量降幅達(dá)到50%左右。
換言之,短短30年,化肥對(duì)糧食生產(chǎn)的報(bào)酬效應(yīng)較之前降低了一半之多。
縱觀全球發(fā)達(dá)農(nóng)業(yè)國(guó)家,大幅提高有機(jī)肥的使用比重是普遍現(xiàn)象,絕大多數(shù)都超過(guò)了一半這個(gè)分水嶺。
資料顯示,歐美國(guó)家肥料結(jié)構(gòu)中,有機(jī)肥的地位舉足輕重,在美國(guó),有機(jī)肥料占比46%;英國(guó)占57%;德國(guó)占60%;法國(guó)占37%;澳大利亞占55%;加拿大占60%;韓國(guó)占48%;日本更是達(dá)到非常高的76%。
我們今天吃的食物大部分來(lái)自于農(nóng)作物,農(nóng)作物它是取土壤的一部分生命元素,然后把空氣中的生命元素,一起通過(guò)太陽(yáng)光的作用,來(lái)合成農(nóng)作物,這個(gè)過(guò)程叫光合作用。
那么過(guò)去,我們生產(chǎn)農(nóng)作物為人類提供食品,當(dāng)人類和動(dòng)物吃完的排泄物都要?dú)w還給土壤,農(nóng)作物的秸稈也要?dú)w還給土壤,一方面是把土壤的肥力提高了,另一方面更重要的是,把從農(nóng)作物帶走的生命元素重新歸還給土壤,但是最近這幾十年,發(fā)生了一件非常嚴(yán)重問(wèn)題。
我們生產(chǎn)農(nóng)作物,帶走了土壤的生命元素,然后我們不把農(nóng)作物的秸稈還給土壤,包括人和動(dòng)物吃完后的排泄物也不還給土壤,三五十年下來(lái),我們只從土壤取生命元素,而不還回去,這必然要導(dǎo)致土壤當(dāng)中的生命元素不斷的流失,幾十年下來(lái)以后,這種流失是非常的嚴(yán)重。土壤和種植問(wèn)題導(dǎo)致食物生命元素嚴(yán)重缺乏。
我國(guó)化肥施用與糧食增長(zhǎng)的關(guān)系是人們普遍關(guān)心的問(wèn)題,近年人們注意到我國(guó)化肥消費(fèi)量增加的速度大大快于糧食增產(chǎn)的速度!現(xiàn)如今,我們只知化肥越用越多,產(chǎn)量越來(lái)越低!卻不知到底問(wèn)題出在哪里!
為何化肥越用越多,產(chǎn)量卻越來(lái)越低?
因?yàn)槲覀兌己雎粤送寥烙袡C(jī)質(zhì)。有機(jī)質(zhì)是建立土壤和作物養(yǎng)分供給重要橋梁,自20世紀(jì)60年代開(kāi)始,我國(guó)化肥行業(yè)逐步發(fā)展起來(lái),而有機(jī)肥作為我國(guó)農(nóng)民長(zhǎng)期施用的肥料因其自身的劣勢(shì)而逐步被化肥產(chǎn)品所取代!
據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2013-2017年中國(guó)有機(jī)肥料行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預(yù)測(cè)分析報(bào)告》最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)有機(jī)肥施用量占肥料總投入量的比例,從1949年的99.9%到1990年的37.4%,2000年降至30.6%,2003年降至25%。目前,該比重已經(jīng)降至8%-10%左右。
然而,有機(jī)肥用量的逐年減少加劇了土壤有機(jī)質(zhì)和氮磷鉀養(yǎng)分吸收率的虧缺及吸收,導(dǎo)致我們現(xiàn)在化肥用量不斷增加產(chǎn)量卻不見(jiàn)增長(zhǎng)!這也是需要重視有機(jī)肥施用的重要原因。
過(guò)去為了保供給,化肥用量確實(shí)過(guò)多。這不僅帶來(lái)成本的增加,也給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了一些影響?,F(xiàn)在的化肥減量,包括開(kāi)展有機(jī)肥替代化肥!現(xiàn)在我國(guó)要推行農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展,改善農(nóng)業(yè)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),有機(jī)肥替代(部分)化肥就是一項(xiàng)重大措施。
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長(zhǎng)韓長(zhǎng)賦:有機(jī)肥替代化肥是方向
肥料管理和使用中注意事項(xiàng)
1、土壤有機(jī)質(zhì)的虧缺已是一個(gè)近乎全國(guó)性的嚴(yán)重的問(wèn)題,重視有機(jī)質(zhì)補(bǔ)充的研究和有機(jī)肥肥的施用勢(shì)在必行。
2、有機(jī)肥施用量的減少對(duì)土壤結(jié)構(gòu)、土壤微生物區(qū)系、土壤微生態(tài)環(huán)境的影響還需要進(jìn)一步研究。
3、農(nóng)民施肥的重心應(yīng)從單一化肥施用轉(zhuǎn)型到有機(jī)無(wú)機(jī)結(jié)合,有機(jī)肥為主化肥為輔!
4、氮肥的過(guò)量施用在一些地區(qū)已引起重視。從監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看,在不少地區(qū)磷肥的過(guò)量施用和磷素的積累可能帶來(lái)的影響也須引起足夠的重視??赏ㄟ^(guò)增施有機(jī)肥提高其利用率減少其投入量。
有機(jī)肥的作用
一、能夠增加土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)是由若干土壤單粒粘結(jié)在一起形成為團(tuán)聚體的一種土壤結(jié)構(gòu)。單粒間形成小孔隙,團(tuán)聚體間形成大孔隙,小孔隙能保持水分,大孔隙則保持通氣。團(tuán)粒結(jié)構(gòu)土壤能保證植物根系的良好生長(zhǎng),適于作物栽培與生長(zhǎng)。
團(tuán)粒結(jié)構(gòu)對(duì)土壤肥力的作用:①能協(xié)調(diào)水分和空氣的矛盾;②能協(xié)調(diào)土壤有機(jī)質(zhì)中養(yǎng)分的消耗和積累的矛盾;③能穩(wěn)定土壤溫度,調(diào)節(jié)土熱狀況;④改良耕性和有利于作物根系伸展。
二、能夠提高土壤的透氣性和疏松度。果樹(shù)葉片吸進(jìn)去二氧化碳,呼出氧氣;根系吸進(jìn)去氧氣,呼出二氧化碳。果樹(shù)要想進(jìn)行正常的營(yíng)養(yǎng)循環(huán),地表淺層的呼吸根必須具有充足的氧氣供應(yīng),這就要求土壤具備疏松度和透氣性。土壤透氣性與土壤顆粒的大小成正比,并受土壤的含水量、溫度、大氣壓力和氣溫等條件的影響。土壤透氣性又叫土壤通氣性,也就是土壤空氣與大氣相互交換的性能,或大氣進(jìn)入土壤的速率。它與土壤結(jié)構(gòu),特別是與孔隙特性密切相關(guān),總孔隙度或大孔隙比例較高的土壤,具有良好的透氣性。如結(jié)構(gòu)良好的土壤透氣性比結(jié)構(gòu)不良的土壤好;砂質(zhì)土比粘質(zhì)土好;水分含量適中的土壤比過(guò)度潮濕的好;表層土壤比下層土壤好等。
三、能夠改良土壤,平衡酸堿。土壤酸堿性的強(qiáng)弱,常以酸堿度來(lái)衡量。土壤之所以有酸堿性,是因?yàn)樵谕寥乐写嬖谏倭康臍潆x子和氫氧離子。當(dāng)氫離子的濃度大于氫氧離子的濃度時(shí),土壤呈酸性;反之呈堿性;兩者相等時(shí)則為中性。我國(guó)土壤pH大多在4.5~8.5范圍內(nèi),由南向北pH值遞增,形成“南酸北堿”的態(tài)勢(shì)。由于我國(guó)南北方氣候的差異,南方濕潤(rùn)多雨,土壤多呈酸性,北方干旱少雨,土壤多呈堿性。土壤偏(過(guò))酸性或偏(過(guò))堿性,都會(huì)不同程度地降低土壤養(yǎng)分的有效性,難以形成良好的土壤結(jié)構(gòu),嚴(yán)重抑制土壤微生物的活動(dòng),影響各種作物生長(zhǎng)發(fā)育。
四、能夠改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。果實(shí)中主要有機(jī)成分的變化:
1、水分。除板栗、核桃等堅(jiān)果和其他干果外,大部分果實(shí)的含水量都在80%~90%。
2、糖、酸。糖、酸含量和糖酸比是果實(shí)品質(zhì)的主要標(biāo)志。果實(shí)中的糖以葡萄糖、果糖和蔗糖最多,淀粉存在于綠色幼果中,不同的果實(shí)種類其所含糖類亦有差異,如葡萄、無(wú)花果、櫻桃中葡萄糖、果糖多;桃、梅、杏中蔗糖比還原糖多。果實(shí)中的有機(jī)酸主要有蘋(píng)果酸、檸檬酸、酒石酸,蘋(píng)果、梨、桃以蘋(píng)果酸為主,柑橘、石榴、無(wú)花果,以檸檬酸為主,果實(shí)中的酸在幼果時(shí)含量低,隨果實(shí)的增長(zhǎng)而提高,近成熟時(shí)尚作為呼吸基質(zhì)而分解。
3、果膠。果實(shí)硬度的內(nèi)因是細(xì)胞間的結(jié)合力,細(xì)胞構(gòu)成物質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度和細(xì)胞膨壓,細(xì)胞間的結(jié)合力受果膠的影響。未成熟的果實(shí)原果膠存在于初生壁的中膠層,使細(xì)胞互相連接,隨著果實(shí)的成熟,在酶的作用下變成可溶性果膠和果膠酸鹽,使果肉變軟。纖維素與鈣的含量對(duì)果實(shí)硬度影響很大。
4、果實(shí)的香氣與異味。香氣與異味是決定果實(shí)品質(zhì)的重要因素。不少果實(shí)有澀味,主要是單寧物質(zhì),柑橘中的苦味主要成分是柚皮甙。果實(shí)中還含有維生素,維生素A是含胡蘿卜素多的黃色果實(shí),如杏、枇杷、柿等,刺梨、棗、中華獼猴桃、沙棘中含有比較高的維生素C,含有葉綠素的幼果中含量高,隨果實(shí)的生長(zhǎng),絕對(duì)量增加,但單位鮮重的含量下降,果皮比果心高,向陽(yáng)面比較背光面高。
5、色素的變化。果實(shí)的色澤有葉綠素、類胡蘿卜、花色素、花色素甙及黃酮類等。類胡蘿卜素的結(jié)構(gòu)為四萜烯(C),有500種,存在于葉綠體與質(zhì)體中,與蛋白質(zhì)結(jié)合,有保護(hù)細(xì)胞免受強(qiáng)光破壞的作用,果實(shí)成熟時(shí),葉綠素減少,胡蘿卜素增多。
五、含有各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。有機(jī)肥里面不僅含有豐富的有機(jī)質(zhì)和有機(jī)酸,比如腐植酸、氨基酸、黃腐酸,而且還含有各種大、中、微量元素,雖然含量低,但比較全面。一般來(lái)說(shuō),氮長(zhǎng)葉、磷長(zhǎng)花、鉀長(zhǎng)果;硅保根、鈣保果、鎂保葉、硫保味;鐵防黃葉、銅防落葉、鉬防花葉、鋅防小葉、硼防卷葉。
六、具有長(zhǎng)效性。真正的有機(jī)肥不得溶化,也不能溶化,因?yàn)橛袡C(jī)肥里面含有大量的纖維素和木質(zhì)素不能被水溶解,它必須是通過(guò)土壤中的微生物菌來(lái)進(jìn)行分解,轉(zhuǎn)換為氨基酸和碳水化合物才能夠被果樹(shù)根系吸收,這是一個(gè)緩慢而持久的過(guò)程。
七、具有增效性。有機(jī)肥腐解后,為土壤微生物活動(dòng)提供能量和養(yǎng)料,促進(jìn)微生物活動(dòng),加速有機(jī)質(zhì)分解,產(chǎn)生的活性物質(zhì)等能促進(jìn)作物的生長(zhǎng)和提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),不僅吃瓜瓜甜,吃麥麥香,更重要的是通過(guò)微生物分解出的有機(jī)酸能夠活化土壤中被固定的礦物質(zhì)元素得以充分的吸收和利用。
八、具有保水性。研究資料指出:在有機(jī)肥料中的腐殖質(zhì)含有脂、蠟和樹(shù)脂,由于在具有較高肥力的土壤成土過(guò)程中,這些物質(zhì)能浸潤(rùn)土壤團(tuán)塊,使其具有疏水性,減弱土壤浸濕過(guò)程和毛管水的移動(dòng)速度,使土壤水分的蒸發(fā)量減少和土壤持水能力增強(qiáng),因而改善了土壤水分狀況。
研究腐殖質(zhì)親水性和疏水性的結(jié)果表明,它們是由胡敏酸分子邊緣上側(cè)鏈決定的,當(dāng)胡敏酸分子的聚合度較小時(shí),其側(cè)鏈基團(tuán)的量露程度較大,它們之間存在著反比關(guān)系,腐殖質(zhì)物質(zhì)與水分子的關(guān)系,在一定程度上決定著有機(jī)物質(zhì)的水分性質(zhì)。
團(tuán)粒結(jié)構(gòu)與土壤有機(jī)質(zhì)含量和施用的有機(jī)肥料數(shù)量有關(guān),水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)能保證土壤表層的疏松性,利于土壤透水。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是團(tuán)聚體疏松,非毛管孔隙度大,因而能減低土壤中水分毛管運(yùn)動(dòng)的高度和速度,減少土壤表面水分蒸發(fā)。團(tuán)粒性結(jié)構(gòu)較好的土壤顆粒結(jié)構(gòu)半徑較其差的土壤顆粒結(jié)構(gòu)半徑為大,而毛管水上升運(yùn)動(dòng)速度與結(jié)構(gòu)單位的半徑成反比。
九、具有保溫性。有機(jī)肥具有吸熱、增溫功能,有利于果樹(shù)根系萌芽和生長(zhǎng)。有機(jī)肥在分解的過(guò)程中會(huì)釋放出一定的熱量,提高土壤的溫度,同時(shí),有機(jī)肥熱容量較大,保溫性能好,不易受外界冷熱變化的影響,冬天防凍,夏天防暑,這對(duì)于果樹(shù)根系萌芽、生長(zhǎng)和越冬非常有利。
十、土壤有機(jī)質(zhì)含量是檢驗(yàn)土壤肥力的重要標(biāo)志。土壤有機(jī)質(zhì)是泛指土壤中來(lái)源于生命的物質(zhì)。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤固相部分的重要組成成分,是植物營(yíng)養(yǎng)的主要來(lái)源之一,能促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育,改善土壤的物理性質(zhì),促進(jìn)微生物和土壤生物的活動(dòng),促進(jìn)土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的分解,提高土壤的保肥性和緩沖性的作用。它與土壤的結(jié)構(gòu)性、通氣性、滲透性和吸附性、緩沖性有密切的關(guān)系,通常在其他條件相同或相近的情況下,在一定含量范圍內(nèi),有機(jī)質(zhì)的含量與土壤肥力水平呈正相關(guān)。