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科學(xué)問(wèn)答施肥三問(wèn):為什么施肥?如何施肥?何時(shí)施肥?

梁飛談水肥
副研究員,博士,主要從事于水肥一體化、土壤改良研究和科學(xué)普及
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"有收無(wú)收在于水,收多收少在于肥"。肥料是作物的糧食,施肥是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的最重要措施,也是藏糧于地的重要手段。肥料在促進(jìn)糧食和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中起了不可替代的作用,但目前也存在化肥過(guò)量施用、盲目施用等問(wèn)題,帶來(lái)農(nóng)業(yè)成本的增加和環(huán)境污染的問(wèn)題。

科學(xué)施肥三問(wèn)答:為什么施肥?如何施肥?何時(shí)施肥?

地力提升基地

為了做好如何施肥,如何科學(xué)施肥,如何合理施肥,我們一起聊聊下面三個(gè)問(wèn)題:

科學(xué)施肥三問(wèn)答:為什么施肥?如何施肥?何時(shí)施肥?

氮磷鉀

為什么施肥?作物生長(zhǎng)需要,為了提高作物產(chǎn)量和品質(zhì),增加作物產(chǎn)值。為什么要施肥的核心內(nèi)涵包括以下兩方面內(nèi)容:

(1)作物生長(zhǎng)的環(huán)境要素調(diào)控的需要。作物的生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)品器官的形成,一方面取決于植物本身的遺傳特性,另一方面取決于外界環(huán)境(也稱為作物的生長(zhǎng)因素或者生活因子)。主要的生長(zhǎng)因素包括:溫度(空氣溫度及土壤溫度)、光照(光的組成、光照度、光周期)、水分(空氣濕度和土壤濕度)、土壤(土壤肥力、化學(xué)組成、物理性質(zhì)及土壤溶液等)、空氣(大氣及土壤中空氣的氧氣和二氧化碳含量及有毒氣體含量等)。水分和土壤(尤其是土壤肥力)相對(duì)容易調(diào)整,甚至灌溉和施肥時(shí)間、量以及方式直接決定著土壤中的水肥含量。因此,進(jìn)行作物施肥管理意義及其重要,解決了作物生長(zhǎng)中養(yǎng)分限制因子。

科學(xué)施肥三問(wèn)答:為什么施肥?如何施肥?何時(shí)施肥?

土壤

(2)作物生長(zhǎng)的需要。作物生長(zhǎng)過(guò)程中為了維持其生命活動(dòng),必須從外界環(huán)境中吸收其生長(zhǎng)發(fā)育所需要的養(yǎng)分,植物體生長(zhǎng)所需的化學(xué)元素稱為營(yíng)養(yǎng)元素;其中吸取土壤中的養(yǎng)分,是保證植物茁壯生長(zhǎng)的條件之一。植物生長(zhǎng)不斷消耗土壤中養(yǎng)分,所以要經(jīng)常補(bǔ)充土壤中的養(yǎng)分。補(bǔ)充土壤中的養(yǎng)分,就是要經(jīng)常施肥。

主要作物百千克產(chǎn)量所吸收氮磷鉀養(yǎng)分量(單位kg)

科學(xué)施肥三問(wèn)答:為什么施肥?如何施肥?何時(shí)施肥?

作物對(duì)氮磷鉀剛性需求

簡(jiǎn)單一句話,供應(yīng)作物生長(zhǎng)時(shí)候營(yíng)養(yǎng)需求,調(diào)控作物生長(zhǎng)環(huán)境(主要是提升土壤肥力,實(shí)現(xiàn)藏糧于地)。

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作物生長(zhǎng)五要素

如何施肥?我國(guó)應(yīng)用肥料歷史悠久,早在兩三千年以前就有了施用有機(jī)肥的文字記載,早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期就有"百畝之糞"、"地可施肥,多糞肥田"、"多用獸骨汁和豆萁做肥料"等記載,這足以證明我國(guó)使用有機(jī)肥的歷史。我國(guó)古代農(nóng)民十分注重肥料技術(shù)的開發(fā)研究,創(chuàng)造了有機(jī)肥料積造腐熟技術(shù)等,《齊氏要術(shù)》中記載了"踏糞法",明代《寶乍勸農(nóng)書》中記載了"蒸糞法、煨糞法、釀糞法"等六種積造肥料方法。在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段歷史時(shí)期內(nèi),有機(jī)肥料在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著絕對(duì)的主導(dǎo)地位,并隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展而不斷地演變。

科學(xué)施肥三問(wèn)答:為什么施肥?如何施肥?何時(shí)施肥?

以色列施肥現(xiàn)場(chǎng)

自化肥進(jìn)入我國(guó)至今已有100多年,這100年中我國(guó)施肥技術(shù)有了日新月異的發(fā)展,大致經(jīng)歷了六個(gè)階段。

第一階段,農(nóng)家肥階段,主要指1901年前。當(dāng)時(shí)的施肥技術(shù)主要是作基肥,施肥方式主要是土壤撒施。

第二階段,認(rèn)識(shí)和驗(yàn)證化肥肥效階段,主要是1901~1950年。此時(shí),化肥進(jìn)入我國(guó),國(guó)家開始進(jìn)行化肥肥效試驗(yàn),鼓勵(lì)農(nóng)民施用化肥。

第三階段,有機(jī)肥和氮肥配合施用階段,主要是1950~1970年。這20年中,化學(xué)氮肥對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要意義已被農(nóng)民認(rèn)可,農(nóng)民開始自覺的購(gòu)買和施用氮肥來(lái)獲得作物高產(chǎn)。

第四階段,有機(jī)肥與氮磷肥配合施用階段,主要是1970~1980年。隨著氮肥的大量施用,相應(yīng)地提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量,也加劇了土壤其他營(yíng)養(yǎng)元素的虧缺,首先表現(xiàn)出來(lái)的是磷,人們開始大量施用化學(xué)磷肥。

第五階段,氮磷鉀化肥與有機(jī)肥配合施用階段,主要指1980~2000年。"礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)"、"歸還學(xué)說(shuō)"和"最小養(yǎng)分律"等農(nóng)業(yè)化學(xué)理論深入人心,平衡施肥等科學(xué)施肥理論應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。

第六階段,水肥一體化階段,2000年至今。隨著水資源緊缺的加劇和人們對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益升高的不斷追求,施肥效益的發(fā)揮開始受到水分因素的制約。同時(shí),一些地區(qū)也出現(xiàn)的土壤肥力不足進(jìn)而影響水分利用率的問(wèn)題。水肥耦合研究開始受到人們關(guān)注。

整體上講,現(xiàn)在施肥方式主要是基肥和后期追肥兩個(gè)。但是每個(gè)施肥的目的不完全一樣。

(1) 基肥一般叫底肥,是在播種或移植前施用的肥料,它主要供給植物整個(gè)生長(zhǎng)期中所需要的基礎(chǔ)養(yǎng)分,為作物生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造良好的土壤條件,也有改良土壤、培肥地力的作用。

科學(xué)施肥三問(wèn)答:為什么施肥?如何施肥?何時(shí)施肥?

基肥

(2) 追肥:作物生長(zhǎng)期間追施的肥料。是基肥的重要補(bǔ)充。通常以氮肥為主,有時(shí)可根據(jù)作物的長(zhǎng)勢(shì)和營(yíng)養(yǎng)診斷,追加磷肥、鉀肥或微量元素肥料。不同時(shí)期施用的追肥可以有不同的名稱,如苗肥、拔節(jié)肥、穗肥等。還有些當(dāng)?shù)孛Q,如臘肥、春肥等。

科學(xué)施肥三問(wèn)答:為什么施肥?如何施肥?何時(shí)施肥?

液體肥

簡(jiǎn)而言之,對(duì)于新疆滴灌農(nóng)田施肥不外乎秋施肥和追肥,一個(gè)是藏糧于地的目的;一個(gè)是提高作物產(chǎn)量的目標(biāo)。

何時(shí)施肥?施肥時(shí)間對(duì)于傳統(tǒng)施肥來(lái)講主要是指在作物的什么生育期施肥施多少,通常采用的是施肥制度或者施肥模式;對(duì)于水肥一體化來(lái)講,施肥時(shí)間應(yīng)該包括兩個(gè)層面的含義。第一個(gè)是基于全生育期或者周年施肥來(lái)講的施肥時(shí)間,也就是我們常說(shuō)的什么時(shí)候施基肥、什么時(shí)間施有機(jī)肥、不同時(shí)間施肥多少等;第二個(gè)層面是基于單次灌溉施肥來(lái)說(shuō)的施肥時(shí)間,比如同樣一次灌水六個(gè)小時(shí),每畝施用尿素5公斤,磷酸一銨3公斤,到底是前施磷肥還是前施氮肥,或者說(shuō)是同時(shí)施用,甚至不同到底多長(zhǎng)時(shí)間清水后再施肥。這兩個(gè)層面的意思就是水肥一體化中的施肥時(shí)間的概念。

因此,我們需要清楚兩個(gè)基本信息:

(1) 作物養(yǎng)分需求規(guī)律:

作物養(yǎng)分需求規(guī)律是指農(nóng)作物不同生育時(shí)期對(duì)氮磷鉀等各種營(yíng)養(yǎng)元素的吸收特征,不同農(nóng)作物的養(yǎng)分吸收規(guī)律不盡相同,且同一作物各生育時(shí)期對(duì)不同養(yǎng)分元素的吸收量也不相同。比如

一般春玉米苗期(拔節(jié)前)吸氮僅占總量的2.2%,中期(拔節(jié)至抽穗開花)占51.2%,后期(抽穗后)占46.6%;夏玉米苗期吸氮占9.7%,中期占78.4%,后期占11.9%。春玉米吸磷,苗期占總量的1.1%,中期占63.9%,后期占35.0%;夏玉米苗期吸收磷占10.5%,中期占80%,后期占9.5%。

棉花在苗期,吸收氮5%、有效磷3%、有效鉀3%;現(xiàn)蕾期到初花期,吸收氮11%、有效磷7%、有效鉀9%;從初花期到盛花期,吸收氮56%、有效磷24%、有效鉀36%;盛花期到始絮期,吸收氮23%、有效磷52%、有效鉀42%;吐絮后,吸收氮15%、有效磷14%、有效鉀10%。

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棉花需肥規(guī)律

(2) 滴灌施肥時(shí)間與養(yǎng)分分布之間存在什么關(guān)系?

對(duì)于單個(gè)灌溉周期,隨水施肥一般分為三個(gè)階段:第一階段先滴清水,第二階段將肥料和水一同施入土壤中,第三階段用清水沖洗施肥系統(tǒng)并將肥料運(yùn)移到作物根區(qū)。目前第二個(gè)階段一般采取的是氮磷鉀復(fù)合肥或者單質(zhì)肥料混合施用,然而氮磷鉀養(yǎng)分在土壤中的運(yùn)移距離和速度不同:尿素隨水滴施后容易隨水分運(yùn)移、磷肥容易被土壤吸附固定,移動(dòng)性相對(duì)氮素而言較弱、鉀素的移動(dòng)性相對(duì)氮素而言較弱,而較磷素強(qiáng)。由于灌水量以及肥料元素中不同分子量的遷移特點(diǎn)、灌溉施肥的三個(gè)周期分配不合理等因素影響,氮磷鉀在根區(qū)分布出現(xiàn)五種情況:包括氮磷鉀都未到達(dá)根區(qū)、氮到達(dá)根區(qū)磷鉀未到達(dá)根區(qū)、氮鉀到達(dá)根區(qū)磷肥未達(dá)到、氮鉀超過(guò)根區(qū)而磷肥剛好到達(dá);但是我們最理想的方式是氮磷鉀均在根區(qū)。在相同的施肥量和灌溉量下,不同的運(yùn)移速度往往造成氮磷鉀分布區(qū)和作物根系分布不一致,不利于氮磷鉀的吸收,抑制了水肥效率的提高和作物增產(chǎn)。

科學(xué)施肥三問(wèn)答:為什么施肥?如何施肥?何時(shí)施肥?

養(yǎng)分分布情況

對(duì)此,建議先滴清水,再滴磷鉀肥,然后氮肥,最后清水的模式,具體時(shí)間根據(jù)施肥量、灌溉時(shí)間和土壤濕度綜合考慮,另外所有時(shí)間應(yīng)考慮扣除從泵房到滴頭的流動(dòng)時(shí)間。

簡(jiǎn)而言之,為了土壤施肥可以考慮春秋施肥,為了作物施肥滴灌施肥為主,春秋施肥為基礎(chǔ)。

對(duì)于科學(xué)施肥三問(wèn)答:"為什么施肥?如何施肥?何時(shí)施肥?"我們要講5個(gè)正確(right):

正確的態(tài)度(Right attitude):正確認(rèn)識(shí)藏糧于地與一控兩減的關(guān)系,即不要過(guò)量施肥也不要忽視土壤地力提升的作用。

正確的肥料(Right fertilizer):根據(jù)土壤情況,根據(jù)施肥時(shí)間和方式選擇氮磷鉀肥,選擇有機(jī)肥和中微量元素,做到三個(gè)避免:避免基肥施肥太快,避免追肥溶解太慢,避免肥料拮抗。

正確的組合(Right combination):正確的基追比例,不同時(shí)間氮磷鉀肥料的正確的配比,土壤酸堿性與肥料之間的配和,有機(jī)無(wú)機(jī)的組合以及大量元素與中微量元素的組合。

正確的用量(Right dosage):按照作物需肥規(guī)律和土壤中養(yǎng)分轉(zhuǎn)化過(guò)程合理施肥;按照目標(biāo)產(chǎn)量根據(jù)土壤中養(yǎng)分含量合理的施用肥料,避免過(guò)量施肥。

正確的時(shí)間(Right time):秋施肥要根據(jù)翻地時(shí)間和地溫考慮用肥用量,追施肥根據(jù)作物生長(zhǎng)情況和養(yǎng)分需求規(guī)律及肥料的特性施肥,切勿提前施肥或者延后施肥,避免錯(cuò)誤的時(shí)間用肥。

5R施肥法,科學(xué)問(wèn)答施肥三問(wèn):"為什么施肥?如何施肥?何時(shí)施肥?"作者:新疆農(nóng)墾科學(xué)院梁飛,今日頭條首發(fā),其他平臺(tái)轉(zhuǎn)載請(qǐng)私信作者取得授權(quán)。

部分內(nèi)容節(jié)選自本人主編,中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社出版的《水肥一體化實(shí)用問(wèn)答及技術(shù)模式、案例分析》和《正確選擇肥料與科學(xué)施肥知識(shí)問(wèn)答》兩本書。

評(píng)論
科普60d3f1d5a1e77
庶吉士級(jí)
科學(xué)施肥三問(wèn)
2022-06-01