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土壤不健康,施肥再多也是白搭!合理精准施肥,提高肥料利用率

编辑:护花使者 2020-02-14 10:47:04
  农民朋友在种植庄稼的时候,想要让农作物活下来很容易,但是要种好,却实实在在是件难事。这与在实际的种植管理过程中忽视应用科学本质有很大关系。在谈精准施肥之前,有些关于作物的科学话题我们必须先要了解一下。
  
  影响作物健康生长的关键因素
  
  首先,必须要了解影响作物健康生长所必须的5 项关键因素:部矿物质养分、根部水分、根系氧气、叶面光合作用条件以及生长环境条件,这5 项关键因素又受许多次因素所影响,各次因素之间也存在着复杂的交叉影响。只有这5项关键因素对作物都是最适宜的,作物才能健康茁壮生长,这5项因素满足的程度越高,作物越能稳定存活。
  
  例如,土壤酸化会影响氮肥的吸收和效率,越是在这种情况下,农民朋友就越容易施过多的氮肥,最终导致土壤微生物失衡,土壤更为酸化,甚至影响土壤的的物理结构,最终导致一连串的负面骨牌效应,最终导致作物衰弱而枯死。要解决问题,应该是从根本上找出抑制氮肥发挥作用的原因,而不是急着补充更多的氮肥。出现问题后急着找原因并解决问题,是我们生活中普遍的习惯性程序。可问题的关键在于,眼前的原因与对策是不是假象?眼前的对策还有什么衍生的问题?
  
  病虫害频发生,应反思耕作的环境究竟怎么了?
  
  第2次世界大战以后,为了应对人口与经济增长的需要,农业也受到了工业化形态的影响而进行了自我革命,一改过往农业的耕作模式,成为各国农业发展的主流。拜人类努力生产所赐,虽一时提高了生产效益、满足了人们对粮食的所需,但也衍生出了许多难题,如耕地土壤恶化、农产品农药化肥残留超标、耕地流失、水源枯竭、农村衰落等一系列的问题。我国由于人口基数大,土地被频繁压榨,更早的面临这些问题。
  
  农业定义的“害虫”,在自然界有其存在的重要意义,特定昆虫、微生物由于影响人类经济收益,而被定义为病虫害。病虫害常发生于作物栽培中长势弱或过于密植处,然而病虫害实为农民的良师益友,并为生态系中资源回收、去弱留强的重要角色。因此,我们应该思考的是,究竟是哪些人为因素导致作物衰竭?
  
  昆虫、微生物等,随时环伺人类密集栽培的作物,并在未征得农场主人同意下,恣行盗食与腐生。从生物学角度,牠们只是发展生存本能,持续前仆后继地执行生命中的重要使命。
  
  人类刻意种植的大面积作物原是不存在于自然的,自然界中的野地难见大面积单一植物长期存在。即使是生命力强韧的竹林也须挖抽竹,否则20 年内也将走向自然死亡。因此,作物被大自然借着“病虫害”回收,当然合情合理,必须注意的是人类用于抵抗大自然力量的积极作为,常因无知与无度而走向不可逆的绝境。
  
  安全、可追溯责任、可持续发展,要放在心上
  
  农业不仅是供应粮食的产业,农业也兼具物种保留、生态稳定、农村文化传承、社会安定、国家安全等功能。当人类只把农业聚焦于农作生产,农民在无意间会沦入工业化生产思维,持续不当地以人为影响,让土地持续劣化。让这几项功能尽失,连原本追求的产量与品质也大不如以前。
  
  面对全世界自由贸易竞争的潮流,只有不断地自我提升,将农业的发展做到极致和无可取代,甚至能结合人文与观光的农业型态,才能不受自由贸易竞争的威胁。安全、可追溯责任与可持续发展,更是农业发展方向的必然要件。
  
  农业发展中别仅以农法谈生态优劣
  
  所有的耕作场地都可视为一生态系统,生态系统的稳定,视其中物种的多元化与系统内化的资源再生循环状况。作物若能融入耕作场地当地的生态系,才能稳定生存并远离农药与污染。只要订立目标与执行计划,各地的农业都有机会发展稳定的地区生态系统,让作物健康生长。
  
  当今舆论中简单的二分法,把农业区分为崇高的有机农业与背载负面印象的普通农业。我们需要回头检讨,这过程中是不是忽略每个人在其中的责任?是不是太懒了,只期待问题能瞬间解决?作物生长过程与孩子成长过程都是点滴累积与栽培,不似工厂生产线加班赶工可成就的,更不是人为硬力可雕塑的。有了以上思考,面对农业操作时,例如精准施肥,才能适当评估后执行。
  
  精准施肥,进阶思考合理化施肥
  
  化肥曾为农业发展带来重大贡献,却也因为过量施用化学肥料对生态系统的平衡造成重大的冲击,让化肥长期背负生态杀手的偏见。
  
  为减缓生态冲击,2015年我国提出了《化肥、农药零增长行动方案》,力求能合理化施肥,减少农药化肥对环境的冲击。但严格说来,在实际的种植耕作中,农民还是不免跟着感觉走、跟着邻田走、跟着经验走。
  
  稍有肥料知识的人都知道,磷不容易被淋洗或移动,可用来当作农业施肥残量的指标。研究表明,农业田间土壤磷含量50 ~ 200毫克/ 千克皆属适当范围,当田间土壤磷含量超过200 毫克/ 千克,意味着超量磷肥的浪费,以及农地土壤中正价养分的固定化,如、镁、、铵、铁、锰、铜、锌,这些现象在当前重要农业产区处处可见。另外,磷矿开采时常伴随重金属,如砷、镉,也可能成为磷肥中的有害杂质。
  
  作物所需的矿物质养分,天然来源可能是土壤中的母质中,这些天然来源释放的矿物质养分量与速率,肯定无法满足人类栽培作物所需,因此人为施肥被视为提升产量与品质的重要手段。既然农业有施肥的需求,且不论化肥或有机质肥料都有生态冲击的风险,谈合理化施肥就不能仅限于化学肥料,也须把有机肥一并纳入进来。
  
  接下来以精准施肥进阶诠释合理化施肥,希望让施肥朝向更精准、更恰好、对环境冲击更少的方向发展,也带来不同的思考角度。
  
  关于精准施肥的最高原则,我认为在于:少即是多,真要给,只给作物所需,不需要的不给。更明确地说,当作物呈现养分缺乏时,应先想想还有没有什么不必从外界投入物质或资源,却可以解决问题的方法?应该把施肥这项工作看做是改善作物缺肥时的最后选择,也就是说当所有措施与方法都无效时,再考虑施肥这件事。
  
  所有外来物质或资源,都必须谨慎考量后才能投入,否则下得去,却摆脱不掉。很多农民朋友常面临的难题都是这类习惯所养成,一旦习惯养成,环境也形成,怎么可能有某种神奇的产品,轻易地就能改善所面临的长久困顿?
  
  当肥料落土后,很快地与周边环境发生物理、化学、生物反应,且可能影响深远。过去,缺乏A元素直接补充A 元素的直线思维,在土壤品质日益衰退与气候异常的当前越来越不可行。A元素的累积,不见得有效改善A元素的缺乏,甚至连带影响B元素的有效性,也就是我们常说的肥料拮抗作用和协同效应,并衍生更多问题。
  
  即使发现施错了肥料,也无法如同扫帚扫地,扫去尘土般地取出入土的肥料。在当下获取肥料很方便的前提下,过量施肥的情况随处可见。例如,常有农民担心葡萄生长后期甜度不足、转色不良,因此在葡萄生长后期施用大量磷、钾肥。过量钾肥常造成钙的拮抗,衍生葡萄后期的晚腐病;过量磷的累积,也容易导致微量元素缺乏。
  
  施肥,以提升土壤健康为原则
  
  基于下列理由,精准施肥在当代有其时代性意义。大比例农地持续耕作,土地常不见缺乏养分问题,却常有肥料利用率的问题。肥料的来源很多都是矿物质,既然是矿物质,矿产就不可能无止尽的开采,肥料成本必然看涨。因此,生产者可借精准施肥改善土壤品质,提升作物健康;不当施肥,除了金钱浪费、肥分累积与污染外,也会影响土壤健康,造成其他工时的浪费。
  
  精准施肥须兼具考虑以下因素—
  
  除了施肥,是否还有其他方法可改善缺肥问题?应优先执行。
  
  肥料施用除了看待成作物矿质养分补给,更可能是提升土壤健康的良方。
  
  肥料养分释放时间与作物需肥时间是否接近。
  
  肥料养分释放空间与作物需肥空间接近。
  
  其他肥料养分限制因素是否有待排除?
  
  施用肥料后是否将衍生其他问题?
  
  肥料组成成分是否具拮抗或协同效果?
  
  肥料施用须伴随执行的其他改善工作。
  
  土壤肥力分析常作为施肥参考,但其结果只代表采样样品的肥力成分,无法评估土壤的其他生物性质或物理性质。
  
  施肥内容不见得一成不变,有适当持续修正的可能性。
  
  若人为能力不如预期的精准,不妨尊重自然土壤的机制,让土壤恢复化育良好的样貌。例如,改善深层排水,让氧气通达更深层,让有机质合理提升( 可维持3% ),让有效土层增厚、微生物相多样化。土壤中的水分、矿物质养分、温度、酸碱值缓冲性自然提升。作物与土壤会维持密切的精准运行,无须费太多心。
  
  上述多项考量因素,如何落实在实际田间呢?以常见蔬菜温室大棚栽培为例,固定设施让大型耕犁机无法下田翻耕,这些蔬菜田区土壤在深度30公分就会有犁底层,加以土壤长期有机质不足,土壤团粒结构不良,氧气、水分的通透性很差,对蔬菜根系、土壤环境产生许多不健康的逆境。
  
  有专家指出,土壤压实将缩限水稻根长、密度,并减少根重量。也就是说压实与通气逆境将影响水稻的正常生长。也有专家提出,根系土壤孔隙水饱和与压实问题,将导致土壤中二价锰离子(Mn2+)对作物根系毒害风险升高,以及土壤中氮元素脱氮挥发。
  
  关于常见蔬菜温室大棚缺氧条件状况,尤其是大雨过后或灌溉之后,土壤缺氧导致4 类状况:
  
  硝化作用不良,作物缺乏硝态氮。即使土壤中有一点点硝态氮,也会很快地被淋洗流失。
  
  锰中毒。
  
  脱氮挥发。
  
  根系逆境,例如单纯缺氧或硫化氢、甲烷的伤害。
  
  这些原因都会让作物生长迟缓,如萎蔫等,农民朋友常常急着施肥,但所施用的肥料必然无法被有效利用。无法被作物有效利用的肥料,将持续累积固定在土壤中。许多土壤检测报告中显示,地面就是个肥料库,但叶片植株依然营养不良,就是铁证。
  
  过量累积的肥料也会提高土壤的电导度(EC值),造成土壤微生物相的单调化,使土壤生物性结构持续恶化,也为日后难控的病虫害埋下伏笔。然而,过量累积的肥料却可让杂草得到充足的养分,施用除草剂就成为不可避免的程序,恶性循环从此开始运转。
  
  针对前前面所说的蔬菜种植中的常见状况,该如何执行精准施肥?肯定只有依循科学,才有根本解决的机会。提出以下对策—
  
  首先,应优先改善排水不良的问题,避免大雨过后或灌溉之后的缺氧情况,前面所说的4种缺氧状况才会得到改变。
  
  当根系逆境解除,肥料利用率得以提升,必需施肥量才有可能降低。因此,施肥前应确认施肥的必要性,叶菜类作物可善用叶面施肥方式,有效管控肥料供应。
  
  改善排水不良的问题,作物根系就有可能深扎根,水分利用率也会提高,可减少不必要的灌溉,搭配减少地面施肥,杂草生长速率将会减缓,连带除草剂也可以少用。
  
  通过测土配方施肥,决定哪种肥料该节制、哪种肥料该增加,并持续追踪与修正。
  
  常见氮、磷、钾过量,必需减少施用量。
  
  适当补充粗纤维腐熟有机肥,或轮作豆科绿肥作物。
  
  土壤弱存在酸化或碱化的问题,必需通过合理的措施加以改善。如果是酸化,可以施用石灰等物质加以改善;如果有土壤碱化问题,可借由生长期间施用生理酸性肥料逐步改善。
  
  由于化肥取材方便,加上在实际施用时并没有落实科学化评估施用量,因此衍生出许多作物生长不良、病虫害现象,甚至是农产品安全的问题。
  
  肥料过量是污染,施用量应管制
  
  不论是化学肥料或有机质肥料,即是有利作物生长的物质,但同时使用不当也可能造成污染。欧洲因土地广阔,河川蜿蜒而流速慢,上游国家的污染物,可能成为下游国家的梦魇。为避免争端与环境安全的共同利益,欧洲联盟成员国对于农地土壤的每年磷肥用量均严格规定。
  
  例如,爱沙尼亚规定,须有完整使用纪录才可施用磷肥;牲畜粪便或其他有机质肥料施用量,每年磷肥不得超过1.6千克/ 亩。虽然可使用化肥补充磷的需求,但也得在规范范围内,这些规范同时考量作物需求、土壤质地、良好农业规范(GAP)等;并依土壤磷指数高低,订定化学磷肥施用上限。又例如,德国规定农地土壤磷含量至少6 年测定1 次。磷肥施用量必须计算总量进出平衡;硝酸盐残留也有管制。
  
  因此,我们国家也可以参考欧洲国家的办法,对肥料的使用量应该进行严格管制,只有这样,做到精准施肥,才能在促进作物生长的同时,不会对环境造成冲击和威胁,以期达到可持续的农业发展。
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