土壤肥料在农业可持续生产中应用价值的深入探索
作者: 邓国辉
随着全球人口的不断增长和资源的日益紧张,农业作为国民经济的基础产业,其可持续发展显得尤为重要,土壤作为农业生产的核心要素,其质量直接关系到农作物的产量、品质及农业生态系统的稳定性。然而,长期以来,不合理的耕作方式、化肥农药的过量使用以及自然环境的退化,导致土壤肥力下降、土壤污染加剧,严重制约了农业的可持续发展。因此,深入探究土壤肥料在农业可持续生产中的应用价值,对于提升土壤质量、保障粮食安全、促进农业绿色发展具有重要意义。
一、土壤肥料在农业可持续生产中的应用价值
1、提升土壤肥力与养分供应
土壤肥料是农业生产中补充土壤养分的重要物质,通过合理施用土壤肥料,可以显著提高土壤中的有机质含量和养分元素(如氮、磷、钾等)的供给能力,不仅能够满足作物生长过程中对养分的需求,还能改善土壤的物理和化学性质,如增强土壤的保水保肥能力、改善土壤结构等,从而为作物提供一个更加适宜的生长环境。
2、促进作物生长与提高产量
肥料中的养分是作物生长不可或缺的物质基础,而通过科学施肥,可以确保作物在生长过程中获得充足的养分供应,从而促进其正常生长发育,提高作物产量。同时,合理的肥料配比和施用方式还能优化作物的生长结构,提高作物的抗逆性和品质,使农业生产更加高效和可持续。
3、减少化肥依赖与环境污染
传统农业生产中往往存在化肥过量施用的问题,这不仅增加了农业生产成本,还对环境造成了严重污染。而土壤肥料(特别是有机肥和生物肥料)的应用,可以在一定程度上替代化肥的使用,减少化肥的依赖,其在分解过程中释放的养分缓慢而持久,有助于降低养分流失和环境污染的风险。此外,有机肥还能改善土壤微生物环境,促进土壤生态系统的健康和稳定。
二、土壤肥料在农业可持续生产中的应用
1、推广阶段性深松土壤
①优化土壤结构以增进根系拓展
长期单一作物种植诱发的土壤紧实现象,严重阻碍了水分与空气在土壤基质中的顺畅流动,进而限制了作物根系的正常发育空间。采用阶段性深松技术,针对犁底层实施有效破碎,大幅度提升了土壤的孔隙空间比例,实现了土壤通气性能与保水能力的提升。此举措为作物根系开辟了更为宽松的伸展环境,促进根系向土壤深层拓展,增大了根系与土壤接触面积,显著增强了作物对水分与养分的汲取。实验数据表明,实施阶段性深松后,作物根系长度平均延长15%-20%,根系分布更为广泛,作物的抗旱性能及整体生长态势均得到显著提升。
②激发土壤微生物活性,加速养分循环进程
土壤微生物群落作为土壤生态系统中的核心驱动力,其活跃程度直接关联到土壤肥力的构建与维持,而阶段性深松技术通过重构土壤物理环境,特别是提升土壤中的氧气浓度,为微生物的生存繁衍构建了优越条件。微生物种群数量的扩增与多样性的丰富,加速了土壤有机质的分解进程,促进了养分的高效释放与再循环机制,此过程不仅自然增强了土壤的肥力基础,还通过减少对化学肥料的依赖,降低了农业生产的环境负荷,为绿色、安全农产品的生产构筑了坚实防线。
③加固水土保持效能,遏制养分流失现象
针对水土流失与养分流失的严峻生态问题,阶段性深松技术展现出其独特的防护价值。该技术通过优化土壤结构,显著增强了土壤的持水能力与抗侵蚀性,有效抵御了雨水冲刷对土壤结构的破坏作用。在坡地及易侵蚀区域,该技术尤为显著地降低了水土流失的风险,保护了宝贵的土地资源,同时土壤对养分的固持能力得到强化,减少了养分随地表径流流失的现象,促进了养分的长效利用。这一系列变化对于维护生态平衡、保障水资源安全以及推动农业生产的可持续稳定发展具有深远意义。
2、秸秆还田及绿色覆盖
①以秸秆还田进行土壤改良
秸秆还田实践的核心在于将作物收获后的秸秆进行有效处理,通过切碎并均匀铺撒于田间,使其自然或辅助分解成为土壤的一部分。这一举措显著提升了土壤中有机质的含量。据研究,每公顷秸秆还田量可达3-5吨,年增土壤有机质约0.5%-1%,有效改善了土壤的物理化学性质。此种方式运用后,秸秆分解出的有机质较为丰富,不仅促进了土壤微生物群落的繁荣,提高了微生物活性,还极大地增强了土壤的保水保肥能力,为作物生长提供了更加稳定且丰富的营养环境。此外,秸秆还田减少了化肥的直接施用,降低了农业生产成本,同时减轻了因化肥过量使用可能带来的环境压力,实现了农业生产成本的节约与生态效益的提升。
②以绿色覆盖形成非季种植的生态屏障
绿色覆盖策略则着眼于非作物生长季节的土地管理,通过种植绿肥作物等覆盖作物,实现土壤表面的有效覆盖,这一做法有效遏制了土壤侵蚀现象。据统计,绿色覆盖可减少土壤侵蚀量达30%-50%,显著提高了土地利用率与土壤抗蚀能力。与此同时,覆盖作物的根系活动进一步优化了土壤结构,增加了土壤孔隙度,提高了土壤的通气性和保水性,为作物根系生长创造了有利条件的同时,覆盖作物在生长过程中能够吸收并固定土壤中过剩的养分,减少养分流失,其残体在死亡后又能转化为有机质,形成土壤肥力的自然循环。此外,绿色覆盖还促进了农田生物多样性的增加,为有益生物提供了栖息场所,构建了更加稳定的农田生态系统,减少了病虫害的发生,提升了农业生产的抗风险能力。
3、实施测土配方施肥
①全面评估土壤养分状况
测土配方施肥的首要步骤是运用高精度土壤测试技术,对农田土壤进行全方位的营养成分检测,范围应覆盖氮、磷、钾三大主要营养元素,以及铁、锌、硼等关键微量元素,确保数据全面、详尽。通过精细的试验分析,精准掌握土壤中各类养分的含量及其比例分布,为后续施肥计划的制定奠定坚实基础。此外,建立健全的测土配方施肥数据库,包括广泛的采样点布局、规范的取样频次与时间点、详尽的试验过程记录及严谨的数据统计分析,以确保施肥方案的科学性与可靠性。
②深入解析作物养分需求特性
深入了解不同作物在整个生长周期内的养分需求变化,是制定精准施肥方案的关键。基于作物的生物学特性和目标产量要求,科学设定各生长阶段的养分供应目标。值得注意的是,同一作物在不同发育阶段对养分的需求存在显著差异,因此需细致考虑作物生长周期中的限制因素,确保施肥方案能够精准对接作物生长需求,实现养分的最大化利用。
③定制个性化施肥方案
在综合土壤测试结果与作物养分需求分析的基础上,精心设计施肥方案。该方案力求在氮、磷、钾三大元素之间达到最佳配比,同时确保微量元素的有效补充,以满足作物生长发育的全面需求。此外,还需充分考虑土壤肥力现状及其变化趋势,灵活调整施肥策略,包括施肥量、施肥时机及施肥方式等,以最大限度地提升土壤肥力,促进作物健康生长。
④动态监控与适时调整
施肥方案的实施并非一成不变,而是需要根据土壤养分变化及作物生长情况进行动态调整,通过定期监测土壤养分水平及作物生长状况,及时发现并纠正可能出现的养分过剩或不足问题,确保施肥方案的有效性与可持续性。在施肥过程中,严格遵循定量化原则,精确计算各生长阶段所需养分量,并在最佳时机进行施肥作业,以维持土壤生态平衡,促进作物高产稳产,最终实现农业生产的绿色、高效与可持续发展。
4、落实土壤肥力监测工作
①构建多元化土壤肥力监测网络
为实现土壤肥力监测的全面覆盖与精准施策,首要任务是构建一个涵盖农田、果园、设施农业等多种农业生产类型的广泛监测网络。监测点布局需兼具代表性与科学性,通过综合运用随机抽样与系统选点策略,确保监测数据既能反映区域共性特征,又能捕捉局部差异,同时还应在此基础上依据不同地块的主要农事活动特点、养分需求规律及肥料利用效率,实施分区监测,以精准掌握土壤肥力动态,为制定差异化施肥策略提供坚实依据。此外,通过构建精细化的施肥指标体系,结合田间试验数据,将施肥量精准转化为土壤有效养分含量,推动精准农业实践。
②制定精细化土壤肥力监测计划
为确保监测工作的系统性与有效性,需制定一套详尽的土壤肥力监测计划。该计划应明确监测频率、方法及关键监测指标,充分考虑土壤类型、作物轮作模式及施肥习惯等因素,以实现监测工作的科学性与针对性,而监测频率的设定需兼顾时效性与经济性,确保能够及时捕捉土壤肥力变化;监测方法则应融合野外采样与实验室分析的优势,确保数据的准确性与全面性。此外,加强对土壤pH值、有机质含量及主要养分元素等关键指标的监测,以提升土壤肥力评价的科学性与实用性,此时还应注重监测内容的完整性、及时性与可比性,为跨区域、跨时段的土壤肥力比较与分析提供便利。
③推进监测操作标准化与规范化
为保障监测数据的可比性与可靠性,必须严格执行监测操作的标准化与规范化流程。加强对监测人员的专业培训,提升其采样与分析技能水平,确保操作过程符合国家标准与行业规范的同时,还应建立健全数据质量管理体系,对田间调查所得数据进行严格审核与科学处理,减少人为误差对监测结果的影响。通过标准化、规范化的监测操作,提升土壤肥力监测数据的公信力与应用价值。
④促进监测成果与农业生产深度融合
将土壤肥力监测成果有效转化为农业生产实践的指导力量,是落实监测工作的最终目的。政府相关部门应出台相关政策与激励措施,鼓励农民积极参与土壤肥力监测活动,并为其提供必要的技术指导与经济支持,并且还可以依托基层农技推广部门的力量,加强农民科技培训,提升其科学施肥意识与技能水平。在此基础上,根据监测结果制定针对性的施肥建议与管理措施,引导农民科学、合理施肥,减少化肥过量使用对环境的不利影响,并加大资金投入力度,确保土壤肥力监测工作的顺利实施与持续推进,为农业可持续发展提供坚实保障。
5、选择性运用微生物肥料
①深入解析微生物肥料特性,精准匹配地方需求
面对市场上琳琅满目的微生物肥料产品,首要任务是深入了解其种类、具体成分及功能特性,如从复合微生物肥到根际微生物肥,再到各类菌肥,了解每种产品都承载着不同的菌种组合与功能优势。因此,必须结合当地土壤条件、作物种植结构以及农业生产目标,进行细致的比较分析,确保所选肥料能够精准对接实际需求的同时,深入探究微生物肥料的作用机制,掌握主要微生物类群的生态功能及其与土壤环境的相互作用,为科学施肥奠定坚实基础。此外,还需关注微生物肥料的制作工艺与质量控制,确保产品的高效性与稳定性。
②土壤作物双考量,科学选用微生物菌剂
土壤类型与作物品种是选用微生物菌剂时不可忽视的关键因素。不同类型的土壤具有不同的理化性质与微生物群落结构,因此需根据土壤肥力状况,选择与之相匹配的菌剂种类,以促进土壤健康的良性循环,此时应注意的是,不同作物对微生物肥料的响应也存在差异,需结合作物生长习性与养分需求,精准施策。在此过程中,还需关注菌剂与化肥等其他肥料的兼容性,以及合理的施用方法与时间,以最大化发挥微生物菌剂的功效。
③聚焦菌种活性,保障肥料效果
微生物肥料的菌种含量与活性直接关系到其使用效果。在选购时,应严格把关产品的菌种含量与质量,优先选择那些富含高活性、高纯度有益菌种的肥料产品。此外,在存储与使用过程中,还需采取有效措施保护菌种的活性,避免高温、干燥、强光等不利因素对菌种造成损伤,并通过科学的存储管理与施用技术,确保微生物肥料在农业生产中持续发挥积极作用。
④灵活调整施肥策略,促进作物健康成长
微生物肥料的施用应充分考虑土壤类型、作物品种及生长周期等因素。根据作物不同生长阶段的养分需求特点,合理调整施肥量与施肥方式,通过灌溉、叶面喷施等多种途径将微生物肥料精准送达作物根部或叶片表面,促进微生物与土壤、植物之间的紧密互动与物质交换。这种灵活的施肥策略不仅有助于提升土壤肥力与作物品质,还能有效减少化肥的过量使用与环境污染风险,推动农业向更加绿色、可持续的方向发展。
6、发展水田垄作技术
①因地制宜,精准布局
在水田垄作技术的规划与设计阶段,关键在于根据土壤类型、作物品种特性及水田地形坡度等自然条件,科学设定垄与沟渠的尺寸与布局,因此需要通过精细化设计,确保垄的宽度、高度与沟渠系统能够最大化地利用土地资源,优化水分管理,提升土壤通气性与保水能力。这一过程不仅体现了对自然环境的尊重,也展现了农业技术的智慧与创新。
②因地制宜,灵活选择
针对不同的土壤质地、水稻品种及生长阶段,水田垄作技术提供了多样化的垄作模式,如平垄、凸垄及平凸结合等。此时需要综合考虑作物种子发芽能力、耕层温度、土层结构、施肥策略等关键因素,结合层次分析法等科学方法,为特定农田量身定制最优垄作方案。例如,在土壤肥沃、排灌便利的田块,平垄模式因其利于水分均匀分布而备受青睐;而在地形复杂区域,则可采用凸凹相间的垄作模式,以应对局部积水或干旱问题。
③精准管理,高效利用
在水田垄作技术的实施过程中,科学施肥与灌溉是确保作物健康生长与高产优质的关键。根据作物生长需求及垄作特点,制定个性化的施肥计划,精准控制养分投入,提高肥料利用率的同时,灌溉管理也需精细化操作,依据土壤湿度与垄作模式灵活调整灌溉水量,既满足作物生长所需水分,又避免水资源浪费,维持土壤良好的水气平衡。
综上所述,土壤肥料在农业可持续生产中具有不可替代的应用价值。因此相关人员应通过科学合理地施用土壤肥料,不仅可以提升土壤肥力,还能减少化肥依赖,有效地改善农产品品质,以此增强农业生态系统的稳定性,为农业可持续发展提供有力支撑。未来,应进一步加强土壤肥料的研究与开发,推广先进的施肥技术和理念,促进农业绿色、高效、可持续发展。
(作者单位:121300辽宁省北镇市高山子镇综合事务服务中心(退役军人服务站、动植物疫病防控中心))