譚海燕,錢 玲,張少敏,董瓊娥
(1.昆明市農(nóng)業(yè)科學研究院資源環(huán)境研究所,云南昆明650118;2.云南省花卉技術(shù)培訓推廣中心,云南昆明650000)
滇池流域位于云貴高原中部昆明市西南,屬長江流域金沙江水系,流域面積2920 km2,流域涉及五華區(qū)、盤龍區(qū)、西山區(qū)、官渡區(qū)、呈貢區(qū)、晉寧區(qū),是昆明市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中心,農(nóng)業(yè)種植水平發(fā)達,復種指數(shù)較高,農(nóng)作物商品化程度高,主要農(nóng)作物以花卉、蔬菜等經(jīng)濟作物為主。流域內(nèi)設施農(nóng)業(yè)高度發(fā)展,化肥施用量不斷增長,滇池流域成為目前農(nóng)業(yè)面源污染治理、水環(huán)境保護的重點治理區(qū)域。為掌握當前滇池流域整體化肥施用水平和施肥現(xiàn)狀,2018-2019 年,結(jié)合當前滇池流域農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,對滇池流域主要農(nóng)作物、主要栽培模式和施肥方式進行農(nóng)戶調(diào)查,對流域內(nèi)化肥施用水平和施肥現(xiàn)狀進行總體評價,為該地區(qū)科學施肥和化肥負荷削減工作提供依據(jù)。
根據(jù)滇池流域當前農(nóng)作物種植和生產(chǎn)情況,按照重點區(qū)域、典型代表的原則,對滇池流域839 戶農(nóng)戶種植的主要農(nóng)作物生育期、產(chǎn)量、有機肥和化肥施用品種、數(shù)量、施肥時期、施用方法等情況進行實地調(diào)查,并用數(shù)理統(tǒng)計的方式進行分析研究,同時結(jié)合測土配方施肥土樣檢測數(shù)據(jù)、田間試驗、養(yǎng)分豐缺指標及施肥指標體系等成果,對當前滇池流域農(nóng)戶施肥水平、結(jié)構(gòu)、方法等進行評價。
利用Excel 2007 進行標準偏差、變異系數(shù)等數(shù)理統(tǒng)計分析。
如表1 所示,由于昆明市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,滇池流域以糧食作物為主的傳統(tǒng)種植結(jié)構(gòu)被蔬菜、花卉等作物取代,至2017 年,滇池流域農(nóng)作物總播種面積為66190 hm2,糧食作物占41.9%,其中玉米為23%、大麥占4.2%、小麥占4.4%、馬鈴薯占3.5%、水稻種植僅占0.6%,糧食作物主要以玉米和麥類等旱地作物為主。經(jīng)濟作物中,烤煙面積占4%,蔬菜瓜果占47%,花卉作為昆明市特色產(chǎn)業(yè),常年播種面積保持在3000 hm2以上,占5%以上。
2.2.1 不同作物化肥平均施用量
由表2 所示,目前滇池流域施肥量較大的玫瑰為1067 kg/hm2,非洲菊為686 kg/hm2,花卉類作物平均施肥量達876 kg/hm2,整體施肥水平較高。
表1 滇池流域歷年主要農(nóng)作物播種面積及占比情況
表2 滇池流域不同作物施肥量及氮、磷、鉀肥施用比例
蔬菜類作物的施肥量各有不同,葉菜類中白菜最低,為291 kg/hm2;果菜類如西葫蘆、草莓、菜用豌豆都較高,分別為 1250 kg/hm2、884 kg/hm2、777 kg/hm2。葉菜類蔬菜雖然單季施肥量低于果菜類蔬菜,但由于其生育期短,種植區(qū)域1 年可實施4~6 茬,所以,年施肥總量并不低于果菜類蔬菜。蔬菜類作物(包括草莓)平均施肥量為651 kg/hm2,整體施肥水平偏高。
糧食類作物施肥量玉米420 kg/hm2、小麥195 kg/hm2、大麥 188 kg/hm2,平均為 268 kg/hm2,整體施肥水平最低。
2.2.2 不同作物氮、磷、鉀施肥配比
結(jié)合不同作物需肥規(guī)律和昆明市近年來測土配方施肥結(jié)果。從表2 可看出,玉米氮、磷、鉀施肥配比為1 ∶0.17 ∶0.13,氮肥施用比例大,而鉀肥施用比例??;麥類作物施肥配比為 1 ∶0.8 ∶0.06,表現(xiàn)為氮、磷施肥占比較大;糧食作物整體存在氮、磷肥施用過多,而鉀肥施用不足的情況。
白菜氮、磷、鉀配比為 1 ∶0.34 ∶0.26,表現(xiàn)為氮、磷施用比例較大,存在偏施氮肥、磷肥情況,其它經(jīng)濟作物磷、鉀肥施用占比較大,說明經(jīng)濟作物磷、鉀肥的施用得到重視,但結(jié)合作物需肥特性來看,整體磷肥施用占比偏大,存在偏施磷肥的情況。
2.2.3 不同作物氮、磷、鉀肥施用量的變異系數(shù)
受土壤供肥能力、農(nóng)戶對肥料認識及施肥習慣差異的影響,不同作物在不同區(qū)域,氮、磷、鉀肥的施用情況各有不同。從表3 可見,糧食作物和蔬菜氮肥的變異系數(shù)較小,都小于0.5;而花卉變異系數(shù)較大,其中非洲菊變異系數(shù)達到1.2,說明在氮肥施用上,蔬菜和糧食作物各地施用量差異不大,而在花卉上,農(nóng)戶氮肥施用量差異很大,部分農(nóng)戶施肥超出平均水平的4 倍以上。
磷肥施用量差異在不同作物上表現(xiàn)不同,其中,糧食作物中玉米變異系數(shù)較大,經(jīng)濟作物中非洲菊、白菜、烤煙的變異系數(shù)較大,均達0.9 以上,其它作物變異系數(shù)較小,說明在磷肥施用上,不同作物在各地的施用情況不同,由于磷肥的肥效沒有氮肥明顯,各地土壤供磷情況也不相同,農(nóng)戶對磷肥的施用認識不一,有些地方不施磷肥,有些地方磷肥施用過大,導致磷肥施用在不同地區(qū)、不同作物上表現(xiàn)不同。
鉀肥施用量差異最明顯的為糧食作物,其中,玉米、大麥、小麥類的變異系數(shù)分別達1.6、4.0 和4.0,說明在糧食作物的施鉀上有些地方不施,有些地方多施,各地差異變化較大。經(jīng)濟作物除了白菜及非洲菊在鉀肥施用上變異系數(shù)較大外,其它作物施鉀量變異系數(shù)不大,說明各地農(nóng)戶普遍都施用鉀肥,整體施肥差異不大。
2.2.4 不同作物有機肥的施用
從表3 看出,滇池流域不同作物有機肥施用量在1500~52590 kg/hm2,其中草莓最高,烤煙最低,大部分作物有機肥施用量不足。從不同作物有機肥施用量變異系數(shù)來看,除麥類為0.2,草莓、西葫蘆、白菜分別為0.7、0.8、0.9 外,其它作物都大于 1,說明有機肥施用在各種作物、各地施用情況上差異較大,有些地方施用,有些地方不施,各地施肥水平不一。
有效削減農(nóng)業(yè)面源氮、磷負荷是治理水環(huán)境的重要手段,劉欽普[1]對中國化肥面源污染環(huán)境風險進行評估認為,近25 年來,全國化肥使用環(huán)境安全閥值在200~300 kg/hm2變化,2014 年為 285 kg/hm2,2014 年全國化肥使用總體處于低度環(huán)境風險,其中氮肥施用是主要風險,但全省各地差異較大;王奇[2]等認為,中國化肥施用量的安全閥值為223 kg/hm2;姚金玲[3]在洱海流域研究了不同作物及耕作模式的氮、磷流失率,顯示其流失系數(shù)因作物和施肥方式等各有不同,崔玉亭[4]研究認為兼顧生產(chǎn)、生態(tài)和環(huán)境效益的水稻氮肥施用量為221.5~261.4 kg/hm2。滇池流域從2005年實施測土配方施肥技術(shù)以來,化肥使用量得到有效控制,但從生態(tài)保護的角度來說,平均化肥用量均超過國家環(huán)境安全閥值。研究顯示,隨著作物產(chǎn)量增加和化肥利用效率提高,化肥使用環(huán)境安全閥值也相應增加[1],因此,為達到保護農(nóng)業(yè)生態(tài)和水環(huán)境,同時兼顧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的目的,應在削減化肥氮、磷施用量的同時,加大推廣新肥料、新技術(shù),提高肥料利用效率和作物產(chǎn)量[5],使滇池流域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)綠色、環(huán)保、生態(tài)的長足發(fā)展。