李 晶 比拉力·哈依拜爾 李 英 李素珍 姜 振 張 娟

（1.濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東濟(jì)寧 272000；2.濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 山東濟(jì)寧 272000；3.濟(jì)寧市任城區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東濟(jì)寧 272400；4.山東省嘉祥縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東嘉祥 272000；5.濟(jì)寧市兗州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東濟(jì)寧 272100）

2023 年中央一號(hào)文件指出，“實(shí)施新一輪千億斤糧食產(chǎn)能提升行動(dòng)”“強(qiáng)化干旱半干旱耕地、 紅黃壤耕地產(chǎn)能提升技術(shù)攻關(guān)”“加快農(nóng)業(yè)投入品減量增效技術(shù)推廣應(yīng)用”。 糧食生產(chǎn)根本在耕地，濟(jì)寧市將耕地質(zhì)量保護(hù)提升和化肥減量增效兩大主線(xiàn)作為鞏固和提高糧食生產(chǎn)能力、 保障國(guó)家糧食安全的關(guān)鍵舉措， 目前已實(shí)現(xiàn) “二十一連豐”， 糧食產(chǎn)量穩(wěn)定在49 億kg， 主要糧食作物單位面積產(chǎn)量已處于高位。因濟(jì)寧地處黃淮海平原與魯中南山地丘陵區(qū)交接地帶，地形條件多變、土壤類(lèi)型多樣，加之連年高強(qiáng)度種植， 耕地質(zhì)量提升和化肥減量增效工作持續(xù)高效推進(jìn)面臨較大挑戰(zhàn)。 對(duì)濟(jì)寧市耕地質(zhì)量及化肥減量現(xiàn)狀和面臨的主要問(wèn)題展開(kāi)深入分析， 探尋關(guān)鍵制約因素，有針對(duì)性提出對(duì)策措施，維持耕地可持續(xù)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，將成為本市推進(jìn)新一輪千億斤糧食產(chǎn)能提升行動(dòng)的重中之重。

1 制約因素

1.1 耕地質(zhì)量現(xiàn)狀滯后于糧食可持續(xù)高產(chǎn)需求

1.1.1 土壤有機(jī)質(zhì)含量不均衡 有機(jī)質(zhì)含量是體現(xiàn)土壤肥力的主要指標(biāo)之一[1-2]。 濟(jì)寧處于黃淮海一年兩熟區(qū)，復(fù)種指數(shù)高，無(wú)倒茬休耕時(shí)間，加之多年來(lái)重化肥、輕有機(jī)肥，常年耕種“衛(wèi)生田”，導(dǎo)致本市土壤有機(jī)質(zhì)含量普遍偏低。 近幾年秸稈還田、有機(jī)肥部分替代化肥等技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用， 本市土壤有機(jī)質(zhì)平均含量呈逐年上升趨勢(shì)， 但≤15 g/kg 含量的土壤仍有較高占比，基礎(chǔ)地力差，維持高產(chǎn)仍主要依靠化學(xué)肥料的大量投入。

1.1.2 土壤pH 呈 “東酸西堿” 兩極分化趨勢(shì) 對(duì)2006-2020 年耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從土壤酸堿性分級(jí)演變趨勢(shì)看（圖1），本市耕地土壤pH 平均值已發(fā)生顯著改變，全市耕地pH 總體呈現(xiàn)“東酸西堿”的兩極分化趨勢(shì)。2020 年，全市pH（6.5～7.5）中性的耕地面積較2006 年減少了41.82%；堿性和弱堿性耕地面積占比大幅升高， 分別增加了19.61%和21.63%；弱酸性耕地面積占比增加了6.56%，酸性耕地面積占比增加了2.29%，其中出現(xiàn)了中強(qiáng)酸性和強(qiáng)酸性耕地。 土壤理化性狀和微生態(tài)環(huán)境惡化，緩沖性能變差，將導(dǎo)致肥料損失嚴(yán)重[3-5]。

圖1 濟(jì)寧市耕地土壤pH 不同區(qū)間占比變化情況

1.1.3 秸稈直接還田技術(shù)仍待完善 秸稈還田對(duì)于養(yǎng)分循環(huán)再利用、減少氮磷流失、培肥土壤具有重要意義[6]。 目前本市采取的措施多是秸稈粉碎后直接覆蓋、旋耕或翻壓還田，由于配套技術(shù)不完善，產(chǎn)生了一些負(fù)面效應(yīng)。 因大量秸稈集中混合在12～15 cm 耕作層內(nèi)， 未能及時(shí)腐解的秸稈可達(dá)耕層土壤質(zhì)量的1.0%~1.5%，不僅導(dǎo)致病蟲(chóng)害加重，還引發(fā)土壤松散，結(jié)構(gòu)性變差，造成易透風(fēng)失墑、冬春凍害死苗嚴(yán)重等一系列問(wèn)題。

1.1.4 連年旋耕造成的耕層變淺、 犁底層上移問(wèn)題近些年，在耕作措施上大多采用旋耕，耕深13～15 cm（合理的耕層土壤20~25 cm），造成了耕層變淺、犁底層加厚上移問(wèn)題，作物根系下扎受阻，耕層土壤蓄水能力變差，水肥氣熱矛盾加劇。 加之常年大量使用化肥，土壤含鹽量不斷增加，土壤溶液的滲透勢(shì)加大，部分地區(qū)次生鹽漬化問(wèn)題呈現(xiàn)加重趨勢(shì)。

1.2 科學(xué)施肥技術(shù)普及效果不理想

1.2.1 經(jīng)濟(jì)作物種植大縣施肥強(qiáng)度依然偏高， 氮磷流失嚴(yán)重 本市果園建園時(shí)，多遵循“上山下灘，不與糧棉爭(zhēng)地”的發(fā)展方針，集中分布在泗水、鄒城等低山丘陵區(qū)，因建園條件差，土壤肥力偏低，維持高產(chǎn)普遍靠肥料大量投入。 以金鄉(xiāng)大蒜為代表的蔬菜作物種植生產(chǎn)中，因其經(jīng)濟(jì)收益高，農(nóng)戶(hù)對(duì)高產(chǎn)片面追求，肥料投入量往往是其最佳需肥量的數(shù)倍，加之忽視土壤改良與培肥， 形成了化肥用量不斷增加與土壤質(zhì)量不斷下降的惡性循環(huán)， 也是化肥使用量居高不下的重要原因之一[7-8]。

根據(jù)2020 年濟(jì)寧統(tǒng)計(jì)年鑒[9]數(shù)據(jù)，參照《全國(guó)農(nóng)田面源污染排放系數(shù)手冊(cè)》[10]， 進(jìn)行了全市農(nóng)田氮磷流失量概算，在經(jīng)濟(jì)作物（蔬菜和食用菌）播種面積占全市農(nóng)作物總播種面積25.69%的前提下， 因蔬菜（已排除部分食用菌播種面積）種植產(chǎn)生的總氮流失量占比高達(dá)55.50%。 以經(jīng)濟(jì)作物播種面積占比高達(dá)全縣總播種面積的71.08%的金鄉(xiāng)縣為例， 縣域農(nóng)作物播種面積僅占全市播種面積的12.94%，2020 年化肥使用量占全市化肥總使用量的17.86%， 總氮流失量占全市總氮流失量的22.35%。

1.2.2 精準(zhǔn)施肥提高化肥利用率存在一定困境 結(jié)合水文水利條件和種植模式， 濟(jì)寧可劃分為4 個(gè)土區(qū)：東部低山丘陵區(qū)、中部山前傾斜平原區(qū)、湖西黃泛平原潮土區(qū)、 南部湖沼平原區(qū)， 不同區(qū)域土壤屬性、 養(yǎng)分特征及演變規(guī)律、 種植模式均存在較大差異。 其中，受立地條件變化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大的土壤類(lèi)型，如西南礦區(qū)塌陷地次生鹽漬化土壤、呈插花狀分布的棕壤和褐土， 對(duì)其分布現(xiàn)狀及養(yǎng)分特征進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)估存在較大困難。 而高化肥利用率的實(shí)現(xiàn)，需要根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤養(yǎng)分狀況準(zhǔn)確測(cè)定，精準(zhǔn)施肥從理論到實(shí)踐依然任重而道遠(yuǎn)。

農(nóng)戶(hù)的傳統(tǒng)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)仍是確定化肥使用量的重要影響因素。 因農(nóng)業(yè)種植人員老齡化普遍，對(duì)新技術(shù)的理解和接受度不強(qiáng)， 純技術(shù)理論層面的技術(shù)培訓(xùn)推廣效果不理想。 目前農(nóng)戶(hù)即使接受了科學(xué)施肥技術(shù)的培訓(xùn)， 在具體操作中也很難得到配套的技術(shù)服務(wù)，因此技術(shù)到位率仍不理想[11]。 不合理的化肥使用另一方面源自于粗放型施肥方式， 一次性過(guò)量使用基肥， 以及大部分散戶(hù)仍保持撒施和沖施的追肥方法，是導(dǎo)致化肥過(guò)量及氮磷大量流失的重要原因。 作物專(zhuān)用控緩釋肥及種肥同播等科學(xué)施肥技術(shù)的應(yīng)用目前主要集中在種植大戶(hù)。

農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣體系完善任重道遠(yuǎn)。 基層農(nóng)技推廣隊(duì)伍弱化現(xiàn)象普遍，老齡化、任務(wù)重、待遇提升空間受限、專(zhuān)業(yè)能力差異大，需進(jìn)一步引導(dǎo)。 田間指導(dǎo)、技術(shù)培訓(xùn)、物資補(bǔ)貼等環(huán)節(jié)仍存在資金不足問(wèn)題。

1.2.3 有機(jī)肥大面積應(yīng)用成本偏高， 缺乏完善的風(fēng)險(xiǎn)控制措施 有機(jī)肥生產(chǎn)、使用成本偏高，糧食作物大面積推廣應(yīng)用受限。 有機(jī)肥生產(chǎn)過(guò)程中，秸稈類(lèi)植物源原料因體積大，收集與運(yùn)輸成本高，制作費(fèi)時(shí)，養(yǎng)分含量低，運(yùn)輸和施用不便，尤其大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，使用成本偏高。 收益較低的小麥、玉米等糧食作物，有機(jī)肥部分替代化肥技術(shù)的應(yīng)用率偏低，目前仍主要集中在經(jīng)濟(jì)收益較高的果樹(shù)、蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物。缺乏適用于不同地域的有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)及質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。 以畜禽糞便為主要原料的有機(jī)肥生產(chǎn)過(guò)程中，不僅應(yīng)注意其中的抗生素、重金屬富集問(wèn)題，pH 和鹽分含量高等問(wèn)題也應(yīng)引起足夠重視[12-13]。 本市金鄉(xiāng)、嘉祥、梁山縣位于黃泛沖積平原潮土區(qū)，土壤pH 呈弱堿性，易發(fā)生次生鹽漬化。 如不加以規(guī)范引導(dǎo)，連年施入大量含鹽量偏高的有機(jī)肥， 易導(dǎo)致次生鹽漬化現(xiàn)象加重。

缺乏明確的有機(jī)肥施用技術(shù)規(guī)范。 目前有機(jī)肥部分替代化肥技術(shù)推廣過(guò)程中， 對(duì)有機(jī)肥養(yǎng)分施入量進(jìn)行量化存在一定困難， 且缺乏針對(duì)不同土壤和不同種植模式的有機(jī)肥施用技術(shù)規(guī)范， 易導(dǎo)致農(nóng)戶(hù)出現(xiàn)大量盲目施用有機(jī)肥現(xiàn)象， 如不能及時(shí)被作物吸收，通過(guò)灌溉或降雨，富集的氮磷大量流失，都會(huì)加劇農(nóng)業(yè)面源污染[14]。

2 濟(jì)寧耕地質(zhì)量提升及化肥減量增效技術(shù)途徑

2.1 耕地質(zhì)量提升關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.1.1 以第3 次土壤普查為契機(jī)，摸清耕地質(zhì)量現(xiàn)狀作物產(chǎn)量潛力和水肥調(diào)控作用的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)揮，依賴(lài)于良好的土壤條件。針對(duì)本市耕地土壤pH 兩極分化趨勢(shì)，將依托“三普”結(jié)果，精準(zhǔn)探明本市不同土壤類(lèi)型，尤其呈插花狀分布的棕壤和褐土、西南礦區(qū)塌陷區(qū)次生鹽漬化土壤等分布現(xiàn)狀、 養(yǎng)分現(xiàn)狀及演變特征。

2.1.2 建立區(qū)域性耕地質(zhì)量提升技術(shù)體系 針對(duì)魯中南低山丘陵地區(qū)中低產(chǎn)田土層薄、地力差、土壤障礙類(lèi)型多， 魯西南平原地區(qū)次生鹽漬化影響耕地質(zhì)量等突出問(wèn)題，開(kāi)展瘠薄耕地改良與產(chǎn)能提升、肥沃耕層構(gòu)建、土壤生物功能強(qiáng)化、次生鹽漬化土壤阻滯春季返鹽等適用技術(shù)研究，構(gòu)建輕簡(jiǎn)化、低成本、可實(shí)現(xiàn)大面積推廣應(yīng)用的區(qū)域性耕地質(zhì)量提升技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)耕地生產(chǎn)能力的持續(xù)增強(qiáng)。

2.1.3 重視土壤微生態(tài)環(huán)境的修復(fù)與改良 因本市處于黃淮海一年兩熟區(qū)，復(fù)種指數(shù)高，無(wú)倒茬間隔時(shí)間，加之“重施基肥”“高產(chǎn)必須多施肥”的傳統(tǒng)施肥習(xí)慣， 連年過(guò)量施肥， 導(dǎo)致大部分耕地土壤微生態(tài)環(huán)境也呈變劣趨勢(shì)。 針對(duì)本市不同土壤類(lèi)型和種植模式， 篩選匹配性好、 性狀優(yōu)良的微生物菌株， 構(gòu)建功能齊全的多功能組合菌群， 可實(shí)現(xiàn)快速改善根際生態(tài)環(huán)境的區(qū)域性專(zhuān)用微生物肥料仍需加大研發(fā)力度。 不同種類(lèi)微生物菌劑和有機(jī)肥、 化學(xué)肥料等的最佳施用比例及高效施肥方法等也需進(jìn)一步研究試驗(yàn)。

2.2 化肥減量關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.2.1 堅(jiān)持有機(jī)肥與化肥配合使用 土壤有機(jī)質(zhì)的含量和組成， 影響土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、 微生物種群與活性、土壤保肥能力和緩沖性，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量具有決定作用，被認(rèn)為是土壤質(zhì)量和功能的核心[1-2]。 施用有機(jī)肥可以快速、有效提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，培肥土壤。 在使用有機(jī)肥料的基礎(chǔ)上， 配合施用化學(xué)肥料，是實(shí)現(xiàn)用地與養(yǎng)地相結(jié)合、保障農(nóng)作物可持續(xù)高產(chǎn)的一項(xiàng)行之有效的培肥措施。 即使目前化肥工業(yè)和化肥施肥水平都有了較大提高， 有機(jī)肥料與化學(xué)肥料配合施用的原則依然不變[15]。

2.2.2 “大配方，小調(diào)整”區(qū)域性施肥技術(shù)將依然是化肥減量的主推技術(shù)之一 充分利用“三普”成果，明確不同區(qū)域養(yǎng)分含量現(xiàn)狀，并分析其演變規(guī)律，精準(zhǔn)更新施肥配方， 優(yōu)化集成周年培肥套餐或全程解決方案，最終實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分供應(yīng)與作物需求、土壤屬性的高度匹配，通過(guò)減少不必要肥料的投入量，減少肥料使用和氮磷流失量。

2.2.3 繼續(xù)深入探索以大蒜為代表的果、 菜園藝作物化肥減量增效路徑 我國(guó)長(zhǎng)期側(cè)重于糧食作物高效施肥技術(shù)的研究，對(duì)果樹(shù)、蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物施肥技術(shù)的研究和創(chuàng)新相對(duì)滯后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，致使經(jīng)濟(jì)作物田間技術(shù)指導(dǎo)跟不上，水、肥資源盲目投入現(xiàn)象十分普遍。 以金鄉(xiāng)大蒜為例，特有的覆膜栽培方式，導(dǎo)致翌年返青期追肥方式受限。 農(nóng)戶(hù)為追求高產(chǎn)，依然多采取“一炮轟”的施肥方式，后期不再追肥，或采取大水漫灌追肥等粗放式肥水管理，導(dǎo)致土壤質(zhì)量加速退化、肥料損失嚴(yán)重[7-8]。 化肥用量不斷增加與土壤質(zhì)量逐年下降的惡性循環(huán)， 已成為老蒜區(qū)不能單純依靠化肥投入獲得大蒜高產(chǎn)的重要原因之一。 轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)施肥方式，降低基肥投入量，注重科學(xué)追肥，可有效調(diào)減化肥施用量。

2.2.4 控緩釋肥等新型肥料應(yīng)用 與習(xí)慣施肥相比，施用控緩釋肥可有效控制養(yǎng)分釋放特性，解決種植過(guò)程中傳統(tǒng)施肥方式造成的前期高肥環(huán)境、 后期普遍脫肥等與作物養(yǎng)分需求規(guī)律不匹配問(wèn)題。 還可提高土壤中細(xì)菌、放線(xiàn)菌數(shù)量和微生物數(shù)量，減少真菌數(shù)量，降低真菌性病害發(fā)病率，并通過(guò)增強(qiáng)土壤酶活性，進(jìn)一步提高土壤速效養(yǎng)分含量。 不同種類(lèi)作物區(qū)域性專(zhuān)用緩控釋肥研發(fā)及配套施用技術(shù)的完善，一次性施肥替代多次施肥實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分均衡供應(yīng)， 將是改變目前化學(xué)肥料利用率偏低等問(wèn)題的重要途徑。

2.2.5 水肥一體化等新型技術(shù)推廣 隨著水肥一體化施用技術(shù)及水溶性專(zhuān)用肥、 液體配肥等先進(jìn)生產(chǎn)方式的逐漸普及， 大田作物水肥精準(zhǔn)調(diào)控并大面積推廣使用已成為現(xiàn)實(shí)。 因水肥一體化技術(shù)剛剛起步，缺乏與區(qū)域性特色種植模式相匹配的水分、 養(yǎng)分管理參數(shù)和設(shè)備維護(hù)等管理技術(shù)， 成為水肥一體化技術(shù)大面積推廣應(yīng)用的重要限制因素。 因此，與本市區(qū)域性氣候特征、土壤屬性、種植模式相匹配的，低成本、 輕簡(jiǎn)易操作的水肥一體化設(shè)備研發(fā)和配套技術(shù)的集成優(yōu)化， 將是實(shí)現(xiàn)水肥一體化大面積推廣的關(guān)鍵因素[7]。

2.2.6 強(qiáng)化養(yǎng)分循環(huán)再利用 建立與種植模式、土壤屬性相匹配的秸稈差異化、無(wú)害化、全量直接還田技術(shù)體系。 針對(duì)本市梁山、金鄉(xiāng)、嘉祥、魚(yú)臺(tái)四縣及任城、 汶上西部邊緣鄉(xiāng)鎮(zhèn)等潮土分布集中區(qū)域普遍存在的春季返鹽現(xiàn)象，重點(diǎn)研究、推廣使用注入式秸稈還田機(jī)，將秸稈一次性深埋還田，秸稈埋深20～25 cm，可有效阻滯翌年春季次生鹽漬化土壤鹽分表層集聚，提高耕層土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量，同時(shí)解決秸稈粉碎后淺耕還田存在的一系列弊端。 其余地區(qū)推廣秸稈粉碎后旋耕混埋還田、覆蓋還田等快腐技術(shù)。 實(shí)現(xiàn)秸稈全量直接還田與農(nóng)藝措施、 生物工程的有機(jī)結(jié)合， 解決秸稈還田量過(guò)大導(dǎo)致作物病蟲(chóng)害加重等負(fù)面影響。

依托泗水縣、 梁山縣綠色種養(yǎng)循環(huán)農(nóng)業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目的帶動(dòng)示范， 強(qiáng)化化肥減量與有機(jī)廢棄物循環(huán)利用的結(jié)合。 探索養(yǎng)殖與種植土地消納科學(xué)匹配路徑，重點(diǎn)示范、 推廣畜禽糞便和作物秸稈等低成本堆漚肥的生產(chǎn)技術(shù)。 構(gòu)建與地域特征相匹配的糧食作物有機(jī)肥替代化肥技術(shù)，消除風(fēng)險(xiǎn)隱患，通過(guò)強(qiáng)化化肥減量與有機(jī)廢棄物循環(huán)利用的結(jié)合， 將有機(jī)廢棄物變成700 多萬(wàn)畝耕地的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)， 這是實(shí)現(xiàn)單位面積化肥使用強(qiáng)度下降的有效路徑。