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一半化肥一半有机肥配施效果最优

  农作物生产不用化肥行不行?有机肥到底能不能替代化肥?又该如何替代?施肥怎样科学配比既能实现高产优质又能最大限度减轻环境压力?这些业界长期以来探求的热点话题,日前在山东德州举办的化肥减施增效长期试验与新型肥料示范现场会上,找到了科学的论断和答案。

    不用肥料不行肥料用多了也不行

    日前,记者走进中国农科院禹城试验基地,这个创建于上世纪60年代的试验基地,已经做了30多年的有机肥与化肥配施不同施肥制度长期定位试验,因其设计之完整、持续时间之长,被外国专家称赞为“世界独一无二”,多年坚持不懈的试验也让结果更具说服力。

    记者看到,试验基地被划分成了多个面积相同的田块,分别进行不施肥、常量化肥、常量有机肥、有机无机配施、高量化肥、高量有机肥处理,小麦在这些经过不同施肥处理的田块呈现出明显不同的景象。

    在无肥对照田块,小麦生长得稀疏矮小,与周围田块形成强烈反差。“这个连续多年完全不用肥料的地块,亩产顶多有二三百斤,而施用肥料亩产能达到600公斤以上,差别很大,如果当年不施肥立马就会减产一半。”负责该项目的中国农科院农业资源与农业区划研究所研究员赵秉强介绍说。

    不用肥料不行,肥料用多了也不行。该基地多年试验表明,在化肥施用量增加1倍的情况下,产量并没有更高,但对环境的风险却大大增加了。赵秉强指出,长期超量施用化肥或有机肥,虽然可保证作物高产、优质和土壤肥力,但肥料损失严重,环境问题突出:加倍施用化肥的土壤硝酸盐含量达到每公斤800毫克,即阈值的16倍;加倍施用有机肥的土壤硝酸盐含量超过常量化肥,特别是长期大量施用有机肥土壤磷素过度累积的环境风险较高。

    化肥有机肥搭配用取长补短效果优

    那么,化肥有机肥相比较,是不是用有机肥更好呢?长期的试验对此给出了明确答案——就对环境的风险而言,在等氮量投入条件下,有机肥的环境问题显著小于化肥。比如,有机肥处理农田氨挥发较化肥减少94%,土体硝酸盐累积量仅为化肥处理的1/6。

    有机肥能培肥地力,改善土壤结构,但亦有它的缺点。赵秉强介绍说,有机肥供氮能力弱,100%施用有机肥,短期内作物不易获得高产、优质。如牛粪冬小麦季供氮量仅相当于化肥的1/3,所以在等氮量投入条件下,初期有机肥增产效果低于化肥,大约12~15年后,有机肥对冬小麦的增产效果可以达到等量化肥水平,有机肥对夏玉米的增产效果要在5年之后才能与化肥相当。“有机肥用多了也有问题,虽然氮素的环境风险小,但磷素的环境风险大。我们得出的重要结论是,黄淮海冬小麦-夏玉米农田一半化肥加一半有机肥配合施用,取长补短,既能保障高产优质,又能培肥土壤,还能大大降低农田氨挥发、土体硝酸盐累积等环境风险。”

    “长达30年定位试验的数据明确回答了减施增效等一系列重大科学问题。”中国农科院党组书记陈萌山表示,科学施肥有三个目的,一要实现高产高效,二要保证土壤可持续利用,三要实现绿色发展,控制环境污染。很重要的一个措施,就是要把中国传统的农耕文明与现代的科学施肥结合起来,把化肥和有机肥结合起来。欧美等发达国家在化肥用量零增长和负增长的情况下实现了作物的持续增产,重要的途径就是加强了有机肥资源的利用力度。我国有丰富的有机肥资源,德州实验站的科研成果给了我们重要启示,化肥和有机肥科学地配施,为既实现高产优质、培肥土壤又保护环境探索出了一条路径。

    要减肥先提效新型肥料显身手

    要实现化肥减施增效、农业绿色增产,除了用有机肥替代化肥,通过新型肥料提高肥料利用率也是一个重要途径。

    在位于德州经济开发区的德迪种植专业合作社的一处良种繁育小麦田里,记者看到,大片的小麦挺拔茁壮,长势喜人,这里也是德州市德农种子有限公司增值肥料绿色增产示范田。“今年的产量错不了!”该合作社技术负责人张文国介绍说,去年小麦亩产就达到700公斤,玉米则以超过960公斤的产量成为德州市的粮王。能有如此高产,除了依托自身的良种优势,增值肥料新产品的应用功不可没。

    “用了中国农科院新型肥料创新团队研发的锌腐酸复合肥、锌腐酸磷铵、锌腐酸尿素等新型肥料,小麦根系发达,生长后劲足,病害也少,用肥成本减少了,产量还增加了10%。”张文国说。

    高产新品种、增值肥料新产品、水肥一体化、播种新技术、病虫草害全程防控……集成这些绿色增产技术,中国农科院德州实验站和德州市农业局自2008年开始合作,在德州开展冬小麦-夏玉米整建制大面积绿色高产示范,化肥利用率提高8个百分点,减施10%,增产15%;冬小麦亩产超过700公斤、夏玉米亩产达800公斤以上,全年粮食亩产超1500公斤。近年来德州市小麦、玉米粮王大多出自双方合作开展的绿色增产模式高产示范田。

    赵秉强告诉记者,以黑尿素为代表的新型肥料效果好,性价比也高。一吨成本只增加几十块,就能增加近2000元钱的效益。40公斤黑尿素效果相当于50公斤的普通尿素,同样用量则增产10%,老百姓便易于接受,这也是如今增值肥料大热的原因。

    “化肥要减量首先得提效。”陈萌山表示,我们新型肥料创新团队协同德州实验站十年磨一剑,建立载体增效制肥新理念,研发新型高效肥料是破解环境矛盾、实现绿色增产的一个便利途径。

    据了解,德州实验站新型肥料工程技术中心近年来研制出了20多个新型肥料产品,授权发明专利29项,在30多家大型肥料企业成果转化并实现产业化。目前,增值肥料产能已突破1000万吨,产量超过500万吨,推广1.5亿亩,增产粮食45亿公斤,增加效益63亿元。

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