俗話說(shuō),“莊稼一枝花,全靠肥當(dāng)家”。對(duì)于北京的農(nóng)民來(lái)說(shuō),這些年*深刻的感受就是“施肥簡(jiǎn)單多了”。
農(nóng)戶一登錄“北京市土肥信息網(wǎng)”,3分鐘就能打印出一張用肥的“電子處方”,并且可在線與區(qū)土肥站訂購(gòu)專用配方肥,一步到位非常便捷。
“用這套系統(tǒng)后,農(nóng)民可以知道自家地里缺什么,該補(bǔ)什么,也能知道什么作物應(yīng)該用什么樣的肥料,以及農(nóng)作物的增產(chǎn)幅度。”北京市農(nóng)業(yè)局土肥工作站站長(zhǎng)趙永志告訴記者。
北京市土肥站利用GIS布點(diǎn)、GPS定位,設(shè)立了幾百個(gè)耕地質(zhì)量定位監(jiān)測(cè)點(diǎn),先后采集土壤樣品77.8萬(wàn)個(gè),建成信息總量超過(guò)1500萬(wàn)條的區(qū)域養(yǎng)分資源信息數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)了全市耕地質(zhì)量的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。
據(jù)了解,這套智慧施肥數(shù)據(jù)庫(kù)是北京土肥工作站研發(fā)“京津冀環(huán)境友好生態(tài)施肥關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”項(xiàng)目的一部分成果。
“京津冀地區(qū)是京畿重地,人口密集,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)保護(hù)矛盾突出,制約著農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。在一些優(yōu)質(zhì)農(nóng)田區(qū),因長(zhǎng)期的墾殖、掠奪式的開(kāi)采以及大量使用化肥和農(nóng)藥,造成土壤有機(jī)質(zhì)含量下降,土壤板結(jié),耕地質(zhì)量呈下降態(tài)勢(shì),農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)下降。”趙永志說(shuō)。
對(duì)此,趙永志和項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)針對(duì)京津冀地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)施肥過(guò)量、環(huán)境壓力大等突出問(wèn)題,創(chuàng)建了環(huán)境友好生態(tài)施肥關(guān)鍵技術(shù),并進(jìn)行了推廣應(yīng)用。他們不僅讓土地更有“活力”,還讓農(nóng)作物的經(jīng)濟(jì)效益大大提升。在2017年北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)評(píng)選中,該項(xiàng)目榮獲三等獎(jiǎng)。
土壤不能承受之重
土肥是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ),直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。中國(guó)用不到世界9%的耕地,養(yǎng)活了全球21%的人口,創(chuàng)造了一個(gè)奇跡。但為了追求高產(chǎn)量,長(zhǎng)期用化肥投入造成耕地養(yǎng)分失衡、基礎(chǔ)地力薄弱、生態(tài)功能變差、退化和污染加劇。
“我國(guó)從上個(gè)世紀(jì)80年代開(kāi)始使用化肥,雖然在一定程度上增加了農(nóng)作物產(chǎn)量,但是長(zhǎng)期使用化肥讓土壤早已‘亞健康’。以京郊為例,土壤鹽漬化、板結(jié)、土傳病害等問(wèn)題十分嚴(yán)重。”趙永志說(shuō)。
和很多地方的農(nóng)民一樣,北京的農(nóng)民長(zhǎng)期實(shí)行高投入高產(chǎn)出的生產(chǎn)方式,養(yǎng)成了“施肥越多越好”“施基肥憑經(jīng)驗(yàn)、后期追肥看莊稼長(zhǎng)勢(shì)憑感覺(jué)”“購(gòu)買肥料只看價(jià)格、不看養(yǎng)分含量”等落后觀念,不僅增加了生產(chǎn)投入,而且還帶來(lái)了農(nóng)產(chǎn)品安全和農(nóng)業(yè)面源污染等諸多隱患。
據(jù)統(tǒng)計(jì),2005年京郊氮磷鉀用量達(dá)到14萬(wàn)噸,約合每畝39公斤,遠(yuǎn)高于全國(guó)平均水平。化肥無(wú)論施用多少,也不可能全部被作物吸收利用,且使用量越大,作物所吸收的比例越少。這些未被作物吸收的部分,有的存于土壤之中,有的隨降雨、灌溉和地表徑流進(jìn)入水體,形成面源污染;還有的揮發(fā)到大氣之中造成空氣污染。
在趙永志看來(lái),土壤是一個(gè)完整的生物系統(tǒng),愛(ài)護(hù)土壤要像愛(ài)護(hù)人類自己一樣,不能只索取不回報(bào)。“農(nóng)業(yè)必須重新審視土壤健康的重要性,合理施用無(wú)機(jī)肥,讓處于亞健康和有‘病’的土壤重?zé)ㄉ鷻C(jī)。”
測(cè)土配方施肥給土壤“望聞問(wèn)切”
無(wú)論是為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力,還是從源頭上解決食品安全問(wèn)題,都急需加強(qiáng)土肥科技的創(chuàng)新支持。
“化肥并沒(méi)有問(wèn)題,我們不應(yīng)‘談虎色變’,錯(cuò)就錯(cuò)在使用方法上,應(yīng)該*地知道土壤缺什么,然后再補(bǔ)什么。”趙永志說(shuō)。
據(jù)趙永志介紹,測(cè)土配方施肥的核心就是調(diào)節(jié)和解決作物養(yǎng)分需求與土壤養(yǎng)分供應(yīng)之間的矛盾。有針對(duì)性地補(bǔ)充作物所需的營(yíng)養(yǎng)元素。作物缺什么元素就補(bǔ)充什么元素,需要多少補(bǔ)多少,實(shí)現(xiàn)各種養(yǎng)分平衡供應(yīng),滿足作物的需要。破解了依靠大量增施化肥提高農(nóng)作物產(chǎn)量的難題。
簡(jiǎn)單的說(shuō),測(cè)土配方施肥技術(shù)就是利用對(duì)土壤“望聞問(wèn)切”,有針對(duì)性地補(bǔ)充作物所需的營(yíng)養(yǎng)元素,*終改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。
測(cè)土配方施肥可以簡(jiǎn)單地分為三個(gè)步驟,先取土樣測(cè)定土壤養(yǎng)分含量,再經(jīng)過(guò)對(duì)土壤的養(yǎng)分診斷,按照莊稼需要的營(yíng)養(yǎng)“開(kāi)出藥方、按方配藥”,*后是科學(xué)施用配方肥。
“配方肥就好比是作物的‘營(yíng)養(yǎng)配餐’”趙永志告訴記者,以草莓為例,通過(guò)改變“營(yíng)養(yǎng)配餐”中的營(yíng)養(yǎng)元素種類與配比,就可改變草莓的酸甜度,從而培育出多種不同口感的草莓。
據(jù)了解,北京市從2006年啟動(dòng)測(cè)土配方施肥以來(lái),僅用3年時(shí)間就在全市主要作物生產(chǎn)上實(shí)現(xiàn)了全覆蓋,很多專家稱其“創(chuàng)造了一個(gè)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的奇跡”。2006—2017年,測(cè)土配方施肥累計(jì)推廣4276.74萬(wàn)畝,農(nóng)作物增產(chǎn)124.66億公斤,增收節(jié)支39.01億元,化肥用量減少35%,累計(jì)減少化肥投入26.37萬(wàn)噸,折合減排CO243.88萬(wàn)噸,應(yīng)用該技術(shù)生產(chǎn)出“配方草莓”“配方櫻桃”“配方金桃”“配方蘋果”“配方大桃”等優(yōu)質(zhì)高端農(nóng)產(chǎn)品,不僅帶動(dòng)了農(nóng)民增收,也豐富了市民的餐桌。
通過(guò)“測(cè)土配方施肥”技術(shù),不但改良了蔬菜水果的口味,也降低了盲目施用化肥的弊端,從而對(duì)土壤質(zhì)量進(jìn)行了改良和障礙因子修復(fù),減少了面源污染。2009年以前,北京每畝耕地施化肥達(dá)100公斤,現(xiàn)在減少到每畝施用60公斤,肥料利用率提高了9%,為郊區(qū)發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
將技術(shù)簡(jiǎn)化成“一袋子肥”
在許多人看來(lái),測(cè)土配方施肥原理簡(jiǎn)單、操作方便,無(wú)非是科技人員對(duì)土壤和作物“望聞問(wèn)切、開(kāi)出藥方”,企業(yè)“照方配藥”,農(nóng)民“按方用藥”。其實(shí),要讓測(cè)土配方施肥技術(shù)的效用真正落地并實(shí)現(xiàn)*化,并不是一件簡(jiǎn)單的事情。
農(nóng)民使用配方肥料是測(cè)土配方施肥技術(shù)的落腳點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。但肥料生產(chǎn)企業(yè)和用肥的農(nóng)民都沒(méi)有測(cè)土配方施肥技術(shù),而技術(shù)推廣部門又不生產(chǎn)肥料。
這種肥料與技術(shù)相互分離的狀態(tài),成為制約測(cè)土配方施肥技術(shù)推廣的*障礙。為此,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將“專用肥配方”交付到肥料企業(yè),企業(yè)“按方”生產(chǎn)配方肥,從而將測(cè)土配方施肥技術(shù)物化成一袋子肥,新技術(shù)得到了應(yīng)用推廣。
水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)新技術(shù),是借助壓力系統(tǒng)將可溶性固體或液體肥料,按土壤養(yǎng)分含量和作物種類的需肥規(guī)律和特點(diǎn),配兌成的肥液與灌溉水一起,通過(guò)可控管道系統(tǒng)供水、供肥,使水肥相融后,通過(guò)管道和滴頭形成滴灌、均勻、定時(shí)、定量,浸潤(rùn)作物根系發(fā)育生長(zhǎng)區(qū)域。該技術(shù)通過(guò)人為定量調(diào)控,滿足作物在關(guān)鍵生育期“吃飽喝足”的需要。
為推廣新技術(shù)提供有力的政策支撐,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)需求,聯(lián)合政府部門、科研院校、推廣單位和肥料企業(yè),不斷地進(jìn)行科技創(chuàng)新,研發(fā)適合區(qū)域生態(tài)環(huán)境、產(chǎn)量、質(zhì)量并重的生態(tài)施肥技術(shù),并將成果物化,轉(zhuǎn)化成“一袋子肥”,極大地提升了土肥體系的科技創(chuàng)新能力;同時(shí),項(xiàng)目技術(shù)推廣單位在多年的推廣實(shí)踐中,不斷探索和革新推廣模式,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)向農(nóng)民的實(shí)時(shí)、無(wú)縫、快速傳輸,大大提高了土肥體系的社會(huì)服務(wù)能力。
據(jù)了解,僅2015—2016兩年間,項(xiàng)目在京津冀累計(jì)推廣5663.76萬(wàn)畝,節(jié)省化肥投入18.56萬(wàn)噸,降低溫室氣體排放225萬(wàn)噸,增加農(nóng)民純收入59.18億元。
“成果顯著提高了全社會(huì)對(duì)環(huán)境友好生態(tài)施肥理念與技術(shù)的認(rèn)識(shí),提升了土肥體系科技創(chuàng)新與社會(huì)服務(wù)能力,為京津冀農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境政策制定與實(shí)施提供了依據(jù),生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。”趙永志說(shuō)。
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