參照國外經(jīng)驗,,研究氮磷鉀比例的變化,,并從種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、高產(chǎn)需求,、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)提 高,、氮磷鉀養(yǎng)分的特點以及農(nóng)業(yè)環(huán)境的改善五個方面深入地分析氮磷鉀比例的變化趨勢,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)合理氮磷鉀比例的改善提供一些參考,。
化肥氮磷鉀比例一直受到人們關(guān)注,,特別是化肥生產(chǎn)部門,期望通過了解合理的氮磷鉀比例來規(guī)劃氮磷鉀肥的生產(chǎn),。此外,,氮磷鉀比例也與農(nóng)業(yè)發(fā)展有著密切關(guān)系,比例合理,,不僅有利于地力的發(fā)揮,,而且能使農(nóng)作物高產(chǎn),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的良性循環(huán)創(chuàng)造好的條件,。相反則會影響我國農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量,。
發(fā)展中與發(fā)達國家化肥氮磷鉀消費比例趨于一致 根據(jù)FAO資料分析,發(fā)展中國家化肥氮磷鉀消費比例與發(fā)達國家正趨于一致,。世界化肥磷鉀消費比例總的趨勢是在下降,,N∶P2O5∶K2O從1961年的1∶0.94∶0.75到2002年的1∶0.40∶0.27,,但是在90年代中后期已經(jīng)達到相對穩(wěn)定的狀態(tài),從1994年至2002年平均為1∶0.40∶0.28,;發(fā)達國家磷和鉀的下降幅度更大,,從1961年的1∶1.05∶0.88到2002年的1∶0.37∶0.36,而且還在持續(xù)下降,;而發(fā)展中國家磷的比例是先降后升,,并于90年代中期達到平衡0.4左右,而鉀的比例在1997年以前一直在0.2以下波動,,1997年開始上升到0.2以上,,并保持緩慢的增長趨勢。就目前發(fā)達國家與發(fā)展中國家相比,,磷的比例基本一致,,但鉀的比例仍是發(fā)達國家高于發(fā)展中國家。從發(fā)展趨勢看,,無論發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,,比例趨向一致,即1∶0.35-0.4∶0.3(見表),。 但是,,我們也應(yīng)注意到不同國家有各自的氮磷鉀養(yǎng)分消費比例,同一國家的不同作物之間的氮磷鉀比例差異也很大,,如林繼雄對我國主要作物的養(yǎng)分配比進行研究,,介紹了糧食作物、蔬菜作物,、經(jīng)濟作物、瓜果作物需肥情況,,指出這些作物所需適宜養(yǎng)分配比及其施肥技術(shù)隨作物種類的不同有很大的差異,。因此,各國要依據(jù)本身情況確定合理的氮磷鉀消費比例,,不能生搬硬套某國模式,。 我國化肥氮磷鉀的消費比例經(jīng)歷了幾個階段的變化。與世界許多國家不同,,我國化肥消費的磷鉀比例一直在上升,,20世紀60年代之前以氮肥為主,磷鉀很少,,到1993年磷的比例已經(jīng)接近發(fā)達國家水平,,到2003年遠遠高出世界平均水平。而鉀的比例增長較慢,,目前鉀氮比仍然較低,。
影響合理氮磷鉀消費比例的因素 影響氮磷鉀養(yǎng)分消費比例的因素有很多種,其中主要包括以下五個方面,即作物種植業(yè)結(jié)構(gòu),、作物產(chǎn)量,、作物品質(zhì)、氮磷鉀養(yǎng)分特點,、環(huán)境因素,,這眾多的因素決定了合理氮磷鉀比例趨向。 種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整 大量調(diào)查結(jié)果表明,,蔬菜,、瓜類和果樹種植比例增加,提高了磷鉀的消費比例,。比如山東壽光以蔬菜生產(chǎn)為主,,氮磷比達到1∶0.87,氮鉀比為1∶0.37,,棲霞以水果生產(chǎn)為主,,氮磷比為1∶0.59,氮鉀比為1∶0.30,,磷鉀比例顯著高于其他以糧食生產(chǎn)為主的縣(市),。研究山東、甘肅,、福建和河北四個省主要作物2000年化肥投入情況也可以知道,,在水稻、小麥和玉米這三種主要的糧食作物投入的磷鉀的比例比較低,,而果樹,、蔬菜等經(jīng)濟作物磷鉀的比例投入較高。這說明種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整將影響氮磷鉀消費比例,,提高蔬菜,、瓜類和果樹種植比例會增加磷鉀肥需求量和消費比例。 目前我國市場經(jīng)濟的發(fā)展已經(jīng)使種植業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大調(diào)整,,果樹,、蔬菜、瓜類,、桑等的面積逐漸加大,。如1981年到2000年的20年間,我國果園面積增加了近5倍,,桑園,、瓜菜面積增加了2倍左右,由于這些經(jīng)濟作物產(chǎn)投比高,,農(nóng)民從以前的不施肥到現(xiàn)在多施肥,,因此今后對于磷,、鉀的需求相對氮來說,作物需求比例會進一步加大,。 作物高產(chǎn)需求 氮磷鉀肥用量的快速增長會帶來作物產(chǎn)量水平的同步增長,,但我們也應(yīng)該看到,近年來,,由于氮磷鉀施用比例不合理,,氮磷鉀肥的增產(chǎn)效應(yīng)在逐漸下降。據(jù)全國化肥試驗網(wǎng)1981-1983年在29個?。▍^(qū))18種作物上完成的6000個田間試驗結(jié)果表明,,每千克化肥養(yǎng)分平均可增產(chǎn)糧食9.4 kg。而按1986-1995年部分試驗資料統(tǒng)計,,現(xiàn)在氮磷鉀肥效降低約20%,,即目前每千克化肥氮磷鉀養(yǎng)分平均可增產(chǎn)糧食7.5 kg。對照我國和發(fā)達國家的化肥施用水平和化肥施用歷史,,我們可以得出,,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥氮磷鉀施用應(yīng)由單純擴大數(shù)量向氮磷鉀養(yǎng)分平衡供應(yīng)轉(zhuǎn)變,作物高產(chǎn)要求合理的氮磷鉀比例均衡供應(yīng),。 彭建偉等研究了不同氮,、磷、鉀配比及氮用量對水稻光合特性,、養(yǎng)分吸收,、產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明, 推薦配比(N,、P2O5,、K2O 的質(zhì)量比為 206.3-105-180)和氮低量配比(N、P2O5,、K2O 的質(zhì)量比為 186.3-105-180)兩處理均能顯著提高水稻乳熟前,、后期功能葉凈光合速率,促進水稻對氮,、磷、鉀的吸收,,和對照相比,,早稻增產(chǎn)幅度為 8.2%-12.0%,晚稻增產(chǎn)幅度為3.7%-12.1%,。張洪樹等(2003)研究適宜施氮水平下磷鉀不同用量及配比對小麥生長的影響,,指出磷肥以中量施用水平(每公頃施用P2O5 120 kg)增產(chǎn)效果最好,分別比未施磷,、低量施用水平(每公頃用P2O5 48 kg)增產(chǎn)30.82%,、20.27%,。鉀肥對小麥的增產(chǎn)效應(yīng)小于磷肥,只有在施用磷肥的基礎(chǔ)上配施鉀肥,,才能使鉀的效應(yīng)得到充分發(fā)揮,,小麥全生育期氮磷鉀施用比例1∶0.5∶0.5為最佳;汪森富等研究也表明,,合理的氮磷鉀配比能顯著提高氮,、磷、鉀肥的利用率和水稻產(chǎn)量,。針對這些研究結(jié)果現(xiàn)在可得出,,在氮磷鉀肥多方面積極作用的認識上,對氮磷鉀養(yǎng)分平衡施用在作物高產(chǎn)中作用的評價最為一致,。 品質(zhì)改善需要 有結(jié)果表明氮磷配施比單施氮肥籽粒中粗蛋白,、粗脂肪和膠稠度有不同程度的提高;氮肥和鉀肥配施時,,能使甜味增加,,適口性好,商品價值高,,所以氮磷鉀配施可以協(xié)調(diào)土壤供肥和作物需肥的供求關(guān)系,,使土壤中大量元素和微量元素相結(jié)合,從而滿足作物在整個生育期各生長階段對各種養(yǎng)分的需求,,達到改善作物內(nèi)在和外在品質(zhì)的目的,,提高農(nóng)產(chǎn)品的商品性。 趙會杰研究了氮,、磷,、鉀施用量及其配比對小麥營養(yǎng)品質(zhì)和加工品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,,在0-300 kg/hm2的范圍內(nèi),,隨著施氮量的增加,籽粒蛋白質(zhì),、賴氨酸含量提高,;在0-150 kg/hm2的范圍內(nèi),隨著磷和鉀的用量增加,,也可使蛋白質(zhì),、賴氨酸含量提高,適當增加氮,、磷,、鉀的用量均可明顯改善小麥的品質(zhì),但當磷,、鉀用量過大時,,品質(zhì)不能得到進一步改善,,甚至有所下降。劉克禮也指出氮磷鉀比例可影響春小麥的營養(yǎng)特性,,合理氮磷鉀施用比例才能提高小麥的品質(zhì),。所以平衡施肥有利于提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),均衡供給作物養(yǎng)分,,才能改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),。另外有機肥料含有較多的磷、鉀和多種微量元素,,與化肥配合施用,,可以緩解不合理施肥對產(chǎn)品品質(zhì)的影響。現(xiàn)行的平衡施肥技術(shù),,就是在施有機肥的前提下,,在一定程度上調(diào)控氮素營養(yǎng),增強磷,、鉀與微量元素的合理配合的施肥措施,。 氮磷鉀養(yǎng)分特點 氮素活躍,不容易在土壤累積,,因此對于氮肥來說需要經(jīng)常施用,。磷、鉀施入土壤中后除被作物吸收外,,主要在土壤累積,,長期大量施用將逐漸增加土壤養(yǎng)分含量,進而減少需求,,磷鉀需求比例要下降,。因此針對氮磷鉀養(yǎng)分元素要區(qū)別對待,對于氮素來說,,要不斷調(diào)控其在土壤中的含量,,對于磷鉀來說考慮其肥料后效,注意其在土壤中的累積,,防止造成過量,。 有機肥料中含有大量的氮磷鉀和一定量的中量元素、微量元素,、生物活性物質(zhì)等,,不僅能為農(nóng)作物提供全面營養(yǎng),促進生長,,而且肥效長。盡管近年來我國有機肥的投入已明顯減少,,但有機肥在鉀素供應(yīng)上仍起主要作用,,應(yīng)予以足夠重視,。另在農(nóng)家肥用量不足的情況下,秸稈還田已成為增加土壤有機物投入的主要途徑:一方面是秸稈還田對土壤肥力與產(chǎn)量的影響,;另外秸稈還田有利于增加土壤全氮和全鉀,,特別是增鉀作用十分明顯。但是,,有機糞尿肥磷養(yǎng)分比例一般高于作物吸收,,長期使用也容易導致磷積累,例如,,在豬糞中氮磷比為1.5∶1,,而玉米生長需要的氮磷比為6∶1,這樣過量的磷就會逐漸地積累,,滲透到土壤中,,所以長期施用有機肥則會降低磷的需求。 農(nóng)業(yè)環(huán)境承載要求 施用氮磷鉀肥也對農(nóng)業(yè)環(huán)境造成影響,,一方面,,由于在氮、磷,、鉀肥投入上存在比例失調(diào),,重氮、輕磷,、施鉀少的現(xiàn)象,,使土壤中的氮、磷,、鉀的比例嚴重失調(diào),,影響到了土壤的理化性質(zhì)。另一方面,,施于農(nóng)田的化肥其營養(yǎng)成分氮,、磷、鉀等溶解于水中一部分隨農(nóng)田的水流入江河,、海洋,、湖泊或隨水滲入地下水,使水中氮,、磷的含量明顯增加,,使水的質(zhì)量下降,造成水污染,。 大量施用氮肥使土壤中的氮素積累不斷提高,,但真正起作用的肥效尚不到一半,特別是在蔬菜生產(chǎn)上,,氮肥用量相當大,,其結(jié)果是土壤鉀的急劇消耗,,作物生長不良,且有NO3-的積累,,其次氮肥過量施用將引起土壤酸化,,使土壤農(nóng)業(yè)化學性質(zhì)變劣,又可使土壤中病原菌數(shù)目增多和生活能力增強,。另氮肥施于農(nóng)田中經(jīng)植物吸收后,,硝酸根離子經(jīng)過一系列的生化反應(yīng)后最終生成氨基酸類化合物,若生化反應(yīng)受阻,,硝酸根離子就積累在植物的根,、葉等器官中,人畜食了這些植物的葉,、莖和根就會引起亞硝酸根離子中毒,。 過量施用磷肥,經(jīng)作物吸收后殘留在土壤中的磷也易于對農(nóng)業(yè)環(huán)境構(gòu)成威脅,,主要表現(xiàn)為水體的富營養(yǎng)化和土壤重金屬鎘污染,,所以長期施用磷肥會使鎘在土壤中積累起來,對動植物造成危害,。雖然鉀通常不會直接對農(nóng)業(yè)環(huán)境造成污染,,目前為止也尚未發(fā)現(xiàn)鉀對河流或飲水水質(zhì)有任何不利影響,但歐洲還是對飲水中的鉀含量制定了限制標準,,即飲水中的鉀不應(yīng)超過12 mg/L,。總之,,在氮磷鉀3種元素中,,氮磷是人們最為關(guān)注的環(huán)境污染因子,因此,,許多國家對其用量加以限制,,甚至制定最高施用限量,這也影響氮磷的數(shù)量和比例,。
(自《中國農(nóng)資》2006年第6期) |