肥料高效利用方法研究

张万伍，徐柏琪，袁铁英，李 勇

（1.吉林省种子管理总站；2.吉林省农业资源与区划研究所，吉林长春130033）

世界农业发展的实践证明，肥料施用是增加产量的最高效措施之一。在我国，化肥的使用占农业成本的20%。但肥料利用率低下不仅给生态环境带来了严重污染，而且直接制约农业由传统向现代化的转型。要想从根本上解决我国目前施肥的现状，就必须采取高效施肥的方法，其也是推动我国农业发展过程中的必经之路和必然选择。

1 传统肥料高效利用研究

1.1 合理的氮肥施用量

在实际农业生产过程中，许多数据表明，随着施氮量的增加，产量逐渐增加，但随着施氮量的增加，各种方式的氮肥用量也逐渐增加，氮素利用率呈下降趋势。因此，氮的用量应控制在最佳应用范围内，过多则不利于环境保护。

1.2 肥水调控及施肥技术

了解农业生产中最佳施氮量和供水量，综合应用各种作物的生长周期和特点，有利于提高化肥的整体使用效率。其中“无水层混合法”和“含水氮法”等追加施肥的方法，在水稻田中平均可以提高20%的施用率。

1.3 平衡施肥

为避免作物生长过程中因缺乏某些营养成分，而限制或降低其他营养成分的吸收，可采取平衡施肥的方法，均衡施用氮、磷、钾、培养基和其他微量元素，均衡调节不同养分施用的类型和比例大小，满足作物在不同生长阶段对各种养分的需求，进而达到肥料供应度和作物生长需求之间的平衡。

2 现代肥料高效利用研究

2.1 实时实地氮肥管理

在田间，可以检测到植物叶片中叶绿素的相对含量而没有损害。根据与植物氮含量的关系，确定了氮诊断的叶色值，推断了作物的氮含量，简化了传统氮肥推荐方法的许多复杂过程。基于作物的产量大小、秸秆营养成分的多少、外界气候特征变化，以及土壤中氮、磷、钾含量的多少和比例大小等相关参数，进而形成田间氮素管理的方法，它是通过对施肥决策系统中多种因素和各种参数的综合分析和考量，从而确定作物在不同生长阶段的最佳施肥量作为阈值。尽管叶绿素计具有许多优于传统方法的优点，但其样品测试还是具有局限性和有限点，因此，氮含量的具体值也只能通过测试点的样品来估算，精准度还是有待提升。

2.2 缓/控释肥料

缓/控释肥料使用各种机制来控制常规肥料的水溶性。它在保证作物生长养分需求供给的基础上，在一定程度上能协调养分需求的调配，从而达到提高作物产量的目的，因此，被认为是减少肥料流失、提高其综合利用率的最简单、最高效的方法。目前，国际缓/控释肥料可分为四类：第一种是有机合成微溶性缓释氮肥，现阶段市场对这种肥料的需求逐年下降；第二种是包膜（包裹）缓/控释肥料；第三种是水泥有机-无机缓释肥料；第四种是生物生化抑制型肥料。同时，缓/控释肥料在创新研发过程中还有几大难点需要攻克：一是如何把控降低缓/控释肥料的成本，进而降低市场价格和农民的肥料投入资金；二是国家或企业协会应建立并发布一系列相关规范和标准，重点是缓释/控释肥料释放性能，这样才能确保产品使用的质量和效果；三是建立国家级公共福利体系和企业制度共同参与的研发平台，解决国家目标，企业目标和生产中迫切需要解决的关键技术问题。

2.3 农田养分精准配方施肥

根据作物生长的所处的土壤条件，以及不同生长阶段对肥料需求，应采取及时、恰当的施肥，以满足不同时期作物对肥料养分的需求，用尽可能少的化肥使用量来达到更高更好的经济效益，既提高化肥的综合利用率，也保护了农业生态环境，实行农业种植的可持续发展。精准施肥是在农业决策分析使用中最成熟、最广泛的应用技术。收集土壤基本情况和养分含量数据以及作物在不同生长时期的状况数据，利用遥感GIS应用技术区别作物农田空间属性的差异，结合作物生长模型和养分需求规律，应用变量施肥决策分析系统，来获得最终的施肥决策。然后，通过差异全球定位系统和可变施肥控制技术实现精确施肥。

2.4 脲酶抑制剂和硝化抑制剂

在我国，使用氮化肥最广泛的就是尿素，其施用量占所有化肥氮使用量的50%以上。由于土壤脲酶很容易水解的特性，导致尿素在施用于土壤后，导致农业生态环境污染。脲酶抑制剂通过延迟尿素的水解来延迟受精点处尿素的水解，能够减少氨的挥发损失。单独的脲酶抑制剂或硝化抑制剂只能抑制尿素氮转化过程，使用效果并不明显。理想中的脲酶抑制剂或硝化抑制剂应该对作物的生长和发育没有不利影响，并且还能保障作物对养分的充分吸收，从而达到增产的目的。经过国内外专家不懈的努力，进行了数百次相关实验和分析，确定脲酶抑制剂在田间的生长大多在5%左右，可以达到最好的使用效果。对硝化抑制剂的研究也表明，它可以提高氮的利用效率，但大多数不会提高氮的利用效率，也不会减少氮的损失。

3 结语

我国已经成熟使用一种合理的方法来有效利用三种传统肥料，如施氮量，肥水调控和施肥技术，以及平衡施肥。这些方法虽然存在一些弊端，但是在当时的社会经济和技术条件下，为实现肥料高效利用做出了巨大的贡献。在传统方法的基础上，已经出现了四种现代肥料有效的利用方法，从实践角度实施氮肥管理，虽然比传统方法更有效、更方便，但其存在的问题不容忽视。如何解决好这些问题和如何构建一套符合我国国情的肥料高效利用方法体系，需要进一步探讨。