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充分利用有機(jī)養(yǎng)分資源,合理代替化學(xué)氮肥
動物有機(jī)肥中含有一定量的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀和微量元素等。動物有機(jī)肥的還田不僅可以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,還能夠提高土壤的物理化學(xué)性質(zhì),從而有助于作物產(chǎn)量的提高。據(jù)統(tǒng)計,我國當(dāng)前每年產(chǎn)生的動物有機(jī)肥(畜禽糞便)的總量約為?1?400?萬噸純氮,約相當(dāng)于化學(xué)氮肥年生產(chǎn)量的一半,而目前這部分有機(jī)肥氮的收集還田率僅為?40%?左右。如果能夠?qū)⑦@個比例提高到?80%?左右,那么每年就能夠節(jié)約?600?萬噸的化學(xué)氮肥。用有機(jī)肥(畜禽糞便)氮部分代替化學(xué)氮肥還田是直接減少化學(xué)氮肥用量,實現(xiàn)化肥零增長乃至負(fù)增長的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。筆者團(tuán)隊研究發(fā)現(xiàn),由于畜禽糞便的施用能夠提升土壤肥力,用畜禽糞便部分替代化學(xué)氮肥施用后能夠?qū)⑽覈笾骷Z作物的平均產(chǎn)量提高?6.8%,將作物的氮素吸收量提高?6.5%,氮肥利用率提高?10.4%;與此同時,還可以將?NH3揮發(fā)損失量降低?23%,氮淋溶損失量降低?25.8%,氮徑流損失量降低?26.7%。
然而動物有機(jī)肥還田利用也存在一定的風(fēng)險,可能引起土壤中的銅、鉛等重金屬的累積,并有可能增加土壤中抗生素的數(shù)量,進(jìn)而增加環(huán)境風(fēng)險。因此,這部分有機(jī)肥的利用需要從畜牧業(yè)飼養(yǎng)源頭開始規(guī)范管理,嚴(yán)格飼料喂養(yǎng)管理制度,嚴(yán)禁向飼料中過量添加抗生素等藥品,從而減少畜禽糞便中的抗生素以及重金屬的含量。
強(qiáng)化政策引導(dǎo)體系,激勵農(nóng)民合理施肥
《到?2020?年化肥使用量零增長行動方案》的出臺無疑是推廣化學(xué)氮肥的高效利用措施的強(qiáng)大助推劑。為了更好地實現(xiàn)氮肥用量的零增長目標(biāo),實現(xiàn)作物高產(chǎn)和保護(hù)環(huán)境的雙贏目標(biāo)。在政策管理方面,我們還需要進(jìn)一步推廣測土配方的進(jìn)程,在繼續(xù)推進(jìn)糧食作物測土配方的同時,擴(kuò)大其在設(shè)施蔬菜、果樹以及茶葉等高施氮作物上的推廣應(yīng)用,力求實現(xiàn)在所有農(nóng)作物配方施肥技術(shù)的全覆蓋。
除此之外,還需要進(jìn)一步加強(qiáng)和完善配方施肥專家技術(shù)咨詢系統(tǒng),充分發(fā)揮教學(xué)科研單位、行業(yè)協(xié)會、農(nóng)化服務(wù)公司以及地區(qū)農(nóng)資部門的技術(shù)信息優(yōu)勢,加大對農(nóng)民施肥技術(shù)的現(xiàn)場培訓(xùn)和服務(wù)推廣工作。除了直接的施肥指導(dǎo)服務(wù),為了進(jìn)一步推廣各種氮肥優(yōu)化管理措施,還需要在我國的糧食主產(chǎn)區(qū)(如華北平原、東北平原等)建立氮肥優(yōu)化管理措施的效果示范區(qū),用實際增產(chǎn)效果打消農(nóng)民心底的疑慮,讓農(nóng)民特別是種糧大戶和家庭農(nóng)場經(jīng)營者成為技術(shù)推廣的排頭兵。為了提高農(nóng)民對于氮肥優(yōu)化管理措施推廣的積極性,還可以嘗試建立獎勵補(bǔ)償機(jī)制,對于采用優(yōu)化管理措施的農(nóng)戶進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼激勵,從而提高他們的推廣積極性。
我國耕地以小面積田塊為主的事實限制了氮肥優(yōu)化管理措施(例如氮肥深施)的推廣。研究發(fā)現(xiàn),我國現(xiàn)有的集約化大面積田塊的氮肥利用率以及農(nóng)作物的產(chǎn)量要明顯高于小面積田塊。因此,我們需要進(jìn)一步推進(jìn)土地流轉(zhuǎn)政策的落實,在《關(guān)于引導(dǎo)農(nóng)村土地經(jīng)營權(quán)有序流轉(zhuǎn)發(fā)展農(nóng)業(yè)適度規(guī)模經(jīng)營的意見》的指導(dǎo)下依法推進(jìn)我國小面積田塊的土地流轉(zhuǎn)和集約化土地的管理經(jīng)營。從法律法規(guī)層面,需要盡快出臺相關(guān)的氮肥管理條例,強(qiáng)化氮肥使用管理規(guī)程,減少農(nóng)民對于氮肥本身的依賴,加快農(nóng)民增產(chǎn)需求從“增加氮肥施用量”到“采用優(yōu)化氮肥管理措施”的轉(zhuǎn)變,從而減少氮肥的不合理使用。
前面提到,動物有機(jī)肥(畜禽糞便)的有效還田是提高土壤肥力,直接減少氮肥用量的有效措施。因此,我們需要進(jìn)一步扶持和推廣集約化養(yǎng)殖場與大型種植場相結(jié)合的經(jīng)營模式,通過養(yǎng)殖場將畜禽糞便經(jīng)過簡單的堆漚腐熟、無害化處理后供給大型種植場還田利用,加快動物有機(jī)肥的循環(huán)利用進(jìn)程。除此之外,還需要從法律法規(guī)層面規(guī)范畜牧養(yǎng)殖業(yè)的飼養(yǎng)管理過程,嚴(yán)禁向飼料中過量添加抗生素等藥劑,盡量減少有機(jī)肥還田以后對環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)。
據(jù)預(yù)測,到?2050?年,我國的總?cè)丝趯⑦_(dá)到?14.7?億,糧食總需求量也將大大增加;與此同時,人們對于環(huán)境保護(hù)的意識也會越來越強(qiáng)烈。毫無疑問,加快推廣氮肥優(yōu)化管理措施和動物有機(jī)肥循環(huán)利用是未來實現(xiàn)我國糧食安全和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵策略。(作者:顏曉元、夏龍龍、遆超普 中國科學(xué)院南京土壤研究所 《中國科學(xué)院院刊》供稿)