有机肥替代化肥技术研究与应用
时间：2021-02-04 16:05:30 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：随着我国粮食产量的不断增长，化肥在保障粮食安全方面发挥了重要作用。但化肥的不合理施用，易造成环境污染、土壤退化等负面影响。由于化肥施用简便且增产效果显著、有机肥来源不足以及劳动力成本不断增加等原因，导致有机肥的推广应用被忽视。有机肥兼有养分全、肥效长等功能，能有效增加土壤有机质含量，改善土壤结构和理化性状，提高土壤酸碱缓冲性能，促进微生物繁殖，改善农产品品质。
关键词：有机肥；替代化肥；技术研究
随着国家测土配方施肥技术的推广应用，化肥使用量逐年有所降低，2016年吉首市化肥使用总量逐步回落到2.2 X 104t左右，单位面积化肥用量约为42.1kg/0.067hm2。化肥的大量施用带来了土壤板结、肥效降低、农业面源污染、农产品品质下降等问题。实现化肥减量增效有多种途径，其中有机肥替代化肥是最重要的一种模式。
一、化肥和有机肥历年（1978年—2014年）施用情况
1978年以来，随着化肥工业快速发展，农业种植结构的不断调整及耕地集约利用程度逐步增加，绿肥种植面积的不断减少，导致化肥施用总量总体上呈上升趋势。1978年—2014年，吉首市化肥施用情况大致可分为五个阶段，即1978～1985年为低位快速增长阶段，年化肥施用量增长率达11.8%；1986～1999年为中位慢速增长期，年化肥施用量增长率为2.1%；1999～2006年为高位中速增长期，年化肥施用量增长率为5.5%；2007～2009年为高位调整期，年化肥施用量增长率为-4.2%；2010～2014年为高位徘徊期，年化肥施用量增长率为0.7%。
单位面积肥料施用量方面，化肥与有机肥总体上变化呈相反趋势。1978～1987年，单位面積化肥施用量快速增长，从17.1kg/0.067hm2上升到42.8kg/0.067hm2，在本阶段农民对农作物增产期望值高，特别是大面积常规水稻增产措施主要以增施化肥为主要手段，且该时期刚实行家庭联产承包责任制 ，加上化肥工业相对落后，肥料养分含量偏低，同时有机肥用量在1981年后逐年减少，造成化肥施用量急剧升高。1988 ～1999年，单位面积化肥施用量有所回调，从41.3 kg/0.067hm2调整到36.0 kg/0.067hm2，在本阶段常规水稻增产潜力已充分发挥，挖掘空间不大，加上化肥施用成本升高，农民以肥促产的积极性降低，同时化肥工业较快发展，化肥总养分含量有较大提高。2000～2006年，单位面积化肥施用量高位快速上升，从41.0 kg/0.067hm2上升到54.4 kg/0.067hm2，在本阶段高产杂交水稻品种已大面积推广应用，从而提升了肥料增产的比较效益，激发农民施用化肥的热情，加上该阶段新垦果园面积的快速增加，且新垦果园化肥施用水平较高，导致该时期化肥施用需求量大增。
1978年—2014年，全市化肥施用量不断上升，而有机肥施用量却不断降低，全市每年有机肥施用量从1978年39.9万t，降至2014年20.6万t，单位面积有机肥施用量从1533.7 kg/0.067hm2下降至382.1 kg/0.067hm2 。复混肥及单质肥料单位面积施用量与施肥总量变化趋势相近。
二、有机肥资源利用情况与推广应用模式
1.有机肥资源利用情况
吉首市有机肥资源主要包括农作物秸秆、绿肥、规模养殖畜禽粪便、农家肥商品有机肥等五大类。2016年全市有机肥资源总量达329425吨，其中农作物秸秆资源总量76391t，绿肥资源总量80653t，规模养殖畜禽粪便资源总量2622t，农家肥资源总量167239t，商品有机肥总量2520t，分别占有机肥资源总量的23.2%、24.5%、0.8%、50.7%和0.8%。有机肥（用作肥料）利用总量212953吨，有机肥利用率为64.6%，单位面积有机肥施用量达396.8Kg/0.067hm2。其中农作物秸秆利用量40140t，绿肥利用量71328t，规模畜禽粪便利用量2537t，农家肥利用量96428t，商品有机肥利用量2520t，分别占有机肥资源利用总量的18.8%、33.5%、1.2%、45.3%和1.2%（见表1）。
2.当前肥料施用存在的问题
（1）单位面积肥料施用量偏高。农作物单位面积化肥用量（纯量）为22.3kg/0.067hm2左右，远远高于世界平均水平（8kg/0.067hm2），是美国的2.6倍，欧盟的2.5倍。
（2）肥料施用量不均衡现象突出。城市郊区肥料施用量偏高，蔬菜、果树等附加值较高的经济园艺作物过量施肥现象比较普遍。
（3）肥料施用结构不合理。重化肥、轻有机肥，重大量元素肥料、轻中微量元素肥料，重氮肥、轻磷钾肥，“三重三轻”问题较为突出。传统施肥方式仍然占主导地位，化肥撒施、表施现象比较普遍，机械施肥仅占主要农作物种植面积10%左右。
（4）有机肥资源利用率低。目前，全市有机肥资源总量约为32.9万吨，实际利用率约为60%左右，其中人畜粪便还田率为55%左右，农作物秸秆还田率为50%左右，农作物单位面积有机肥用量仅为390kg/0.067hm2左右。
3.主要农作物肥料使用存在的问题
（1）水稻。主要问题：一是有机肥施用不足，化肥施用量过大，特别是氮肥过量施用比较普遍、后期经常出现倒伏现象；二是肥料施用结构不合理，只重视氮肥肥、磷肥、钾肥施用，而忽视中微量元素特别是硅肥和锌肥的施用；三是施肥时期不当，氮肥大部分在前期施用，中后期施用比例偏低。
（2）油菜。主要问题：一是土壤有机质含量较低，保水保肥性能弱；二是氮肥、磷肥、钾肥施用结构不合理，养分比例不协调；三是有机肥施用不足，微量元素（硼）缺乏。
（3）玉米。主要问题：一是重化肥，轻有机肥；二是重氮肥、磷肥，轻钾肥；三是重大量元素肥料，轻中微量元素肥料；四是施肥方法不当，肥料表施现象严重，肥料利用率低。
