我國(guó)化肥利用率較低是由多種因素造成的,其中一個(gè)非常重要的原因就是對(duì)中微量元素的研究不夠、使用不當(dāng)。相關(guān)產(chǎn)品缺失和良莠不齊,造成土壤中出現(xiàn)了營(yíng)養(yǎng)元素的短板,導(dǎo)致氮磷鉀等大元素化肥利用率低。
中微量元素協(xié)助化肥零增長(zhǎng)
近年來(lái),隨著增加氮磷鉀化學(xué)肥料施用量,推廣高產(chǎn)需肥品種,提高復(fù)種指數(shù),推廣*栽培技術(shù),平整土地和興修水利等改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,使農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量和總產(chǎn)量大幅度增加。在此進(jìn)程中,化學(xué)肥料對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)作出了重要貢獻(xiàn)。然而,過(guò)量和不能合理、適時(shí)、對(duì)癥用肥,肥料利用率不高,帶來(lái)了土壤板結(jié)、酸化、養(yǎng)分淋失、環(huán)境污染等一系列問(wèn)題,嚴(yán)重影響我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境安全。農(nóng)業(yè)部2015年表示,將在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施化肥使用減量行動(dòng),力爭(zhēng)到2020年主要農(nóng)作物化肥使用量實(shí)現(xiàn)零增長(zhǎng)。
根據(jù)德國(guó)化學(xué)家李比希(JustusvonLiebig)提出礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)等學(xué)說(shuō),以及阿?。ˋrnon)和斯托德(Stout)等確定的必需營(yíng)養(yǎng)元素標(biāo)準(zhǔn),一些專家學(xué)者歸納了肥料應(yīng)用的三大基本定律。*是同等重要律。不論是大量元素還是中微量元素,對(duì)農(nóng)作物同等重要,缺一不可。第二是不可代替律。作物需要的各種營(yíng)養(yǎng)元素,在作物體內(nèi)都有其一定功能,互相之間不能代替。如硼少了,不能用鉀來(lái)代替。缺少什么元素,就必須用含有該營(yíng)養(yǎng)元素的肥料補(bǔ)充。第三是zui小養(yǎng)分因子律。要保證農(nóng)作物正常生長(zhǎng)發(fā)育而獲高產(chǎn),必須滿足其所需要的一切營(yíng)養(yǎng)元素,其中有一種元素達(dá)不到所需數(shù)量,作物生長(zhǎng)發(fā)育就會(huì)受到影響,產(chǎn)量就受制于這一供給不足的營(yíng)養(yǎng)元素,我們稱這種元素為zui小養(yǎng)分。
目前,農(nóng)業(yè)中亟須解決的問(wèn)題是作物對(duì)中微量元素需求的面積日益擴(kuò)大,土壤缺乏中微量元素的問(wèn)題逐漸暴露并日益突出,甚至成為很多作物增產(chǎn)的限制因素。而由于中微量元素的缺乏,氮磷鉀等化肥效應(yīng)發(fā)揮不出來(lái),所以才導(dǎo)致其肥料利用率偏低。因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,按平衡施肥技術(shù)的要求,正確分析不同作物需肥特性,掌握不同土壤供肥狀況和養(yǎng)分釋放相關(guān)特點(diǎn),根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況和農(nóng)作物對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)元素的需要規(guī)律,調(diào)整和更新化肥產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品,添加中微量元素肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的施用比重,減少大量元素化學(xué)肥料用量,對(duì)促進(jìn)作物增產(chǎn)、農(nóng)業(yè)增效和減少環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等能起到至關(guān)重要的作用。
植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)元素必須全面
植物生長(zhǎng)必須的營(yíng)養(yǎng)元素有17種,分為大量、中量和微量營(yíng)養(yǎng)元素。其中大量元素包括碳、氫、氧、氮、磷、鉀。中量元素包括鈣、鎂、硫。微量元素包括鐵、銅、鋅、錳、鉬、硼、鎳和氯。作物的生長(zhǎng)發(fā)育需要吸收各種營(yíng)養(yǎng),大量元素氮磷鉀作為肥料三要素已為人們所熟知,相關(guān)氮磷鉀肥料也成為當(dāng)今世界化肥工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提高,以及氮磷鉀三要素肥料的大量使用,土壤中微量元素缺乏亦呈日趨嚴(yán)重的趨勢(shì)。
中微量元素以“小”博“大”
中微量元素大多是植物體內(nèi)促進(jìn)光合作用、呼吸作用以及物質(zhì)轉(zhuǎn)化作用“酶”或“輔酶”的組成部分,在植物體內(nèi)非常活躍。當(dāng)提供植物營(yíng)養(yǎng)元素的土壤中某種中微量元素不足時(shí),植物會(huì)出現(xiàn)“缺素癥狀”。例如人們熟知的棉花“蕾而不花”,油菜“花而不實(shí)”,柑橘的“石頭果”“小硬果”等,這些病狀均由缺乏微量元素硼所致。另外,玉米缺鋅容易發(fā)生葉片白化,水稻缺鋅影響分蘗,柑橘和蘋果等果樹缺鋅出現(xiàn)“葉片簇生、小葉病、黃葉枯梢病”等。植物葉片缺鉬易出現(xiàn)鞭尾葉和發(fā)生黃斑病,缺鐵會(huì)使葉片失綠黃化等。中微量元素的缺乏常常使農(nóng)作物產(chǎn)量減少、品質(zhì)下降,嚴(yán)重時(shí)甚至顆粒無(wú)收。
歸納起來(lái),施用中微量營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)農(nóng)作物有如下主要功能。
提高作物產(chǎn)量一些農(nóng)田由于長(zhǎng)期過(guò)量使用氮磷鉀等大量元素肥料,土質(zhì)惡化,增產(chǎn)幅度已很有限。針對(duì)性地施用微肥,是提高中、低產(chǎn)田產(chǎn)量有效的技術(shù)措施,也是維持高產(chǎn)田連續(xù)增產(chǎn)的重要手段。通過(guò)增施中微肥,滿足了農(nóng)作物對(duì)各營(yíng)養(yǎng)元素的需求,使得農(nóng)作物能夠正常地生長(zhǎng)發(fā)育,從而獲得理想的產(chǎn)量和效益。
改善作物品質(zhì)中微量元素肥料的施用,大大改善了作物的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)平衡,不僅使農(nóng)作物產(chǎn)量大幅度提高,而且使農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)大為改善,有效降低了農(nóng)產(chǎn)品中亞硝酸鹽的含量,一些地方性缺素造成的疾病也可以得到有效預(yù)防和治療。微肥的科學(xué)施用,既滿足了農(nóng)作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需求,使之正常發(fā)育,*成熟,提高了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量,又減少了大量元素氮磷鉀的剩余,避免了肥料浪費(fèi),減少土壤污染。
提高化肥利用率根據(jù)養(yǎng)分zui小定律,補(bǔ)充中微量元素肥料,有利于平衡大、中、微量營(yíng)養(yǎng)元素之間的比例,對(duì)作物吸收養(yǎng)分有良好的促進(jìn)作用,而不再片面單施某一種元素肥料,造成浪費(fèi)。
減輕作物病蟲害由于微量元素肥料的施用,使農(nóng)作物所需的各種元素得到平衡合理的供應(yīng),這就大大增強(qiáng)了作物的抗病、抗寒、抗高溫、抗干旱的能力,農(nóng)作物因缺素造成的疾病不復(fù)存在,使農(nóng)作物可以健康生長(zhǎng)。如作物施硼以后,能促進(jìn)糖在體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)正常而抗性加強(qiáng),硼糖絡(luò)合物是酸性較強(qiáng)的絡(luò)合物,使細(xì)胞液反應(yīng)偏酸而不利于病菌生長(zhǎng)。
減少環(huán)境污染增施中微量元素肥料,可使農(nóng)作物按比例吸收所需的各種營(yíng)養(yǎng)元素,有效提高肥料利用率,減少了因肥料流失產(chǎn)生的環(huán)境污染,對(duì)環(huán)境保護(hù)起到積極作用。提高經(jīng)濟(jì)效益由于微量元素用量極“微”,可以用較微小的代價(jià)換取較大的經(jīng)濟(jì)效益,投入產(chǎn)出比高達(dá)1∶50~1∶100,甚至更高,而大化肥的投入與產(chǎn)出比一般為1∶5~1∶10,甚至更低。
近幾年來(lái),人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的要求逐漸從數(shù)量向品質(zhì)轉(zhuǎn)化。因此,合理施用中微肥不僅可提高產(chǎn)量,而且對(duì)提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)效果非常明顯,還能有效增強(qiáng)作物對(duì)病害、低溫、高溫和干旱的抗逆性。
作者:華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院教授 姜存?zhèn)} 來(lái)源:農(nóng)民日?qǐng)?bào)