农 业 科 技 动 态
2024年第43期
(总第937期)
四川省农业科学院 2024年12月23日
专家建议
关于我省玉米化肥减量增效的技术措施
摘要:玉米是四川主要粮食作物之一,在粮食生产中占有重要地位。但在生产过程中,普遍存在过量和不科学施用等情况,造成温室气体排放高、土壤酸化、环境面源污染等问题。针对以上问题,通过种养循环有机肥替代、秸秆就地还田、水肥一体化施肥、高效精准施肥、保肥耕层构建等技术措施应用,可实现四川玉米绿色高效栽培,促进资源高效利用与绿色农业发展。
一、栽培现状
玉米是我国三大粮食作物之一,生产面积世界第一,总产量世界第二。四川是西南地区重要的玉米生产区,常年播种面积180万公顷,占西南地区总面积的30%以上,产量超1000万吨。2011—2020年,四川省玉米化肥施用总量整体呈上升趋势,年平均氮肥投入24.38万吨,磷肥投入2.82万吨,钾肥投入0.01万吨。氮磷钾肥施用比例约1︰0.12︰0.0004,与农业农村部要求的 l︰0.37︰0.25 存在严重偏差。偏施氮肥,忽视钾肥,氮磷钾比例严重失调。同时,四川省玉米化肥平均施用强度为278.23千克/公顷,最高值达到293.7千克/公顷,远高于国际化肥施用标准225千克/公顷。
二、主要问题
全省玉米施肥存在施用量偏高、利用率低、结构不合理等问题。研究显示,四川玉米氮肥投入减少10%并不会造成产量下降。多施用的氮肥难以被利用,不仅会导致玉米营养比例失调,影响品质和产量,还会引发土壤和环境问题。
目前,全省玉米氧化亚氮排放量为1.64千克/公顷,在西南地区位于首位,虽然比2010年下降了24%,但仍有较大下降空间。长期施用化肥,特别是过量使用氮肥,会使土壤中碱基离子流失,导致土壤酸化。四川省土壤pH平均值由1980年的7下降到2020的6.54,主要原因是化肥过量和不合理施用。四川坡耕地约549万公顷,占全省总耕地83.07%。坡耕地受地表径流作用强烈,化肥流失严重,投入量不断增加,环境风险提高。四川省2020年化肥施用的环境总风险指数为0.69,处于中等风险程度,其中,氮、磷施用的环境风险指数分别为0.69、0.72,环境风险在全国处于中上水平。
三、栽培建议
(一)种养循环有机肥替代
种养循环有机肥替代是指利用养殖业畜禽粪污和农作物秸秆生产有机肥料,替代部分化学肥料,实现有机无机配合,提升化肥吸收利用效率。常用种养循环肥包括传统农家肥和现代商品有机肥料。种养循环有机肥替代技术关键是种养结合、粪肥就近就地还田。充分了解养殖场周边土壤肥力、种植结构、作物需肥特性和生长发育特征,结合养殖场粪污排放方式、无害化处理工艺,合理设计有机肥替代比例、利用技术、循环模式,保证粪污有机肥安全循环利用。
(二)秸秆就地还田
将前茬秸秆就地还田,配合秸秆粉碎、旋耕整地等机械化手段,将其融入下一茬作物施肥体系,实现化肥部分替代。秸秆还田后,存在下茬整地质量差、播种质量差、与微生物争氮、病虫害严重等问题。因此,秸秆就地还田应配合条带式旋耕机播、机播镇压、秸秆还田施肥调氮、药剂拌种包衣、种药同播等技术手段,提高综合栽培效益,减少化肥投入。
(三)水肥一体化施肥
水肥一体化技术是集灌溉和施肥于一体的培育技术,通过均匀、定时、定量浸润作物根系,确保对水、养分的有效吸收利用。根据四川玉米产区水资源状况,以可灌区玉米及周年作物需水为依据,结合江河渠道引水工程、山区高位提水工程、就地蓄积降雨微水工程,因地制宜构建浅埋式、地表滴灌管,建设水肥一体化抽灌系统。水肥一体化施肥要遵循有机肥作基肥、水溶肥作追肥,按照玉米生育期需肥规律和少量多次的原则。选择易溶于灌溉水、不产生沉淀、不会引起灌溉水酸碱度剧烈变化、腐蚀性较小的滴灌专用肥,避免使用自制肥料。
(四)高效精准施肥
高效精准施肥是通过技术手段实现玉米在环境、资源、粮食与生产四个层面达到高效利用的施肥技术。包括3S(RS、GPS、GIS)与智能终端相结合的数字化施肥精准管理技术,以及测土配方施肥、缓控释肥施肥、侧深施肥、有机肥—复合肥—叶面肥均衡施肥等高效施肥技术。测土配方施肥、缓控释肥施肥关键在于明确本地土壤养分供给能力、作物需肥曲线和所用肥料的释肥曲线,在此基础上构建精准施肥方案。侧深施肥、有机肥—复合肥—叶面肥均衡施肥关键是将肥料科学配置在玉米关键需肥器官上,如营养生长期的根系、吐丝期的叶片,减少肥料运移中的损失与消耗。
(五)保肥耕层构建
耕层构建以改善土壤结构为核心,以提升旱地耕层保肥供肥能力为目标,通过耕作措施、改良剂施用、有机肥定点施入等技术手段,实现土壤耕层定向改良。耕层构建技术遵循多种耕作模式、多类有机肥和不同深度土壤分层改造、分类施治的原则。多种耕作模式是以障碍层为对象,结合深松、浅旋、深翻、免耕等模式,形成轮耕组合,打破障碍,重构土壤结构。多类有机肥是针对不同土层,以有机肥、秸秆、微生物菌剂、耕层改良剂等混合使用定向培肥,达到固碳扩库、团聚体培育的目的。四川丘陵和山地土壤具有“瘦、薄”的特点,开展耕层定向改良培肥,能降低化肥投入,提升肥料利用率。
四川省农业科学院作物研究所
国家玉米产业技术体系
四川省玉米创新团队
刘禹池 杨 勤 刘永红 岳丽杰 陈玉锋 李影正
四川省农业科学院科技合作处、四川省农业科学院信息农经所 编审