為什么肥料越用越多,產(chǎn)量卻越來(lái)越低?
化肥為養活快速膨脹的人口功不可沒(méi),但是,高強度的掠奪性種植引發(fā)耕地質(zhì)量不斷下降,而化肥對于改善耕地質(zhì)量并無(wú)有效的方法,不合理的施肥甚至會(huì )加劇耕地退化。
數字顯示,目前中國的中低產(chǎn)田占比達到65%,從根本上而言,沒(méi)有健康的土壤,就不可能有可持續的糧食安全。
因而,在化肥之外尋找替代產(chǎn)品便成為必然。
目前,中國26%耕地土壤的有機質(zhì)小于1%,有機碳小于1%的耕地占44.8%。
有機質(zhì)代表的是土壤肥力,與糧食產(chǎn)量正相關(guān)。由于有機肥投入過(guò)少、有機質(zhì)下降,由此引發(fā)另一個(gè)新問(wèn)題,就是化肥的報酬效應遞減。
數據顯示,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)出量降幅達到50%左右。
換言之,短短30年,化肥對糧食生產(chǎn)的報酬效應較之前降低了一半之多。
縱觀(guān)全球發(fā)達農業(yè)國家,大幅提高有機肥的使用比重是普遍現象,絕大多數都超過(guò)了一半這個(gè)分水嶺。
資料顯示,歐美國家肥料結構中,有機肥的地位舉足輕重,在美國,有機肥料占比46%;英國占57%;德國占60%;法國占37%;澳大利亞占55%;加拿大占60%;韓國占48%;日本更是達到非常高的76%。
我們今天吃的食物大部分來(lái)自于農作物,農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)合成農作物,這個(gè)過(guò)程叫光合作用。
那么過(guò)去,我們生產(chǎn)農作物為人類(lèi)提供食品,當人類(lèi)和動(dòng)物吃完的排泄物都要歸還給土壤,農作物的秸稈也要歸還給土壤,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)生了一件非常嚴重問(wèn)題。
我們生產(chǎn)農作物,帶走了土壤的生命元素,然后我們不把農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,這必然要導致土壤當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重。土壤和種植問(wèn)題導致食物生命元素嚴重缺乏。
我國化肥施用與糧食增長(cháng)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化肥消費量增加的速度大大快于糧食增產(chǎn)的速度!現如今,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?
因為我們都忽略了土壤有機質(zhì)。有機質(zhì)是建立土壤和作物養分供給重要橋梁,自20世紀60年代開(kāi)始,我國化肥行業(yè)逐步發(fā)展起來(lái),而有機肥作為我國農民長(cháng)期施用的肥料因其自身的劣勢而逐步被化肥產(chǎn)品所取代!
據前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2013-2017年中國有機肥料行業(yè)產(chǎn)銷(xiāo)需求與投資預測分析報告》最新統計數據顯示,中國有機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,有機肥用量的逐年減少加劇了土壤有機質(zhì)和氮磷鉀養分吸收率的虧缺及吸收,導致我們現在化肥用量不斷增加產(chǎn)量卻不見(jiàn)增長(cháng)!這也是需要重視有機肥施用的重要原因。
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在的化肥減量,包括開(kāi)展有機肥替代化肥!現在我國要推行農業(yè)綠色發(fā)展,改善農業(yè)環(huán)境和農產(chǎn)品品質(zhì),有機肥替代(部分)化肥就是一項重大措施。
農業(yè)農村部長(cháng)韓長(cháng)賦:有機肥替代化肥是方向
肥料管理和使用中注意事項
1、土壤有機質(zhì)的虧缺已是一個(gè)近乎全國性的嚴重的問(wèn)題,重視有機質(zhì)補充的研究和有機肥肥的施用勢在必行。
2、有機肥施用量的減少對土壤結構、土壤微生物區系、土壤微生態(tài)環(huán)境的影響還需要進(jìn)一步研究。
3、農民施肥的重心應從單一化肥施用轉型到有機無(wú)機結合,有機肥為主化肥為輔!
4、氮肥的過(guò)量施用在一些地區已引起重視。從監測結果來(lái)看,在不少地區磷肥的過(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)增施有機肥提高其利用率減少其投入量。
有機肥的作用
一、能夠增加土壤的團粒結構。土壤團粒結構是由若干土壤單粒粘結在一起形成為團聚體的一種土壤結構。單粒間形成小孔隙,團聚體間形成大孔隙,小孔隙能保持水分,大孔隙則保持通氣。團粒結構土壤能保證植物根系的良好生長(cháng),適于作物栽培與生長(cháng)。
團粒結構對土壤肥力的作用:①能協(xié)調水分和空氣的矛盾;②能協(xié)調土壤有機質(zhì)中養分的消耗和積累的矛盾;③能穩定土壤溫度,調節土熱狀況;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)養循環(huán),地表淺層的呼吸根必須具有充足的氧氣供應,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。它與土壤結構,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。如結構良好的土壤透氣性比結構不良的土壤好;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。土壤酸堿性的強弱,常以酸堿度來(lái)衡量。土壤之所以有酸堿性,是因為在土壤中存在少量的氫離子和氫氧離子。當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。我國土壤pH大多在4.5~8.5范圍內,由南向北pH值遞增,形成“南酸北堿”的態(tài)勢。由于我國南北方氣候的差異,南方濕潤多雨,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分的有效性,難以形成良好的土壤結構,嚴重抑制土壤微生物的活動(dòng),影響各種作物生長(cháng)發(fā)育。
四、能夠改善農產(chǎn)品的品質(zhì)。果實(shí)中主要有機成分的變化:
1、水分。除板栗、核桃等堅果和其他干果外,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(lèi)其所含糖類(lèi)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(cháng)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)硬度的內因是細胞間的結合力,細胞構成物質(zhì)的機械強度和細胞膨壓,細胞間的結合力受果膠的影響。未成熟的果實(shí)原果膠存在于初生壁的中膠層,使細胞互相連接,隨著(zhù)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(cháng),絕對量增加,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(lèi)胡蘿卜、花色素、花色素甙及黃酮類(lèi)等。類(lèi)胡蘿卜素的結構為四萜烯(C),有500種,存在于葉綠體與質(zhì)體中,與蛋白質(zhì)結合,有保護細胞免受強光破壞的作用,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)養物質(zhì)。有機肥里面不僅含有豐富的有機質(zhì)和有機酸,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(cháng)葉、磷長(cháng)花、鉀長(cháng)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(cháng)效性。真正的有機肥不得溶化,也不能溶化,因為有機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。有機肥腐解后,為土壤微生物活動(dòng)提供能量和養料,促進(jìn)微生物活動(dòng),加速有機質(zhì)分解,產(chǎn)生的活性物質(zhì)等能促進(jìn)作物的生長(cháng)和提高農產(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)能浸潤土壤團塊,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,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果表明,它們是由胡敏酸分子邊緣上側鏈決定的,當胡敏酸分子的聚合度較小時(shí),其側鏈基團的量露程度較大,它們之間存在著(zhù)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(zhù)有機物質(zhì)的水分性質(zhì)。
團粒結構與土壤有機質(zhì)含量和施用的有機肥料數量有關(guān),水穩性團粒結構能保證土壤表層的疏松性,利于土壤透水。這種結構的特點(diǎn)是團聚體疏松,非毛管孔隙度大,因而能減低土壤中水分毛管運動(dòng)的高度和速度,減少土壤表面水分蒸發(fā)。團粒性結構較好的土壤顆粒結構半徑較其差的土壤顆粒結構半徑為大,而毛管水上升運動(dòng)速度與結構單位的半徑成反比。
九、具有保溫性。有機肥具有吸熱、增溫功能,有利于果樹(shù)根系萌芽和生長(cháng)。有機肥在分解的過(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,這對于果樹(shù)根系萌芽、生長(cháng)和越冬非常有利。
十、土壤有機質(zhì)含量是檢驗土壤肥力的重要標志。土壤有機質(zhì)是泛指土壤中來(lái)源于生命的物質(zhì)。土壤有機質(zhì)是土壤固相部分的重要組成成分,是植物營(yíng)養的主要來(lái)源之一,能促進(jìn)植物的生長(cháng)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。它與土壤的結構性、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,有機質(zhì)的含量與土壤肥力水平呈正相關(guān)。