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农作物缺少磷肥的表现范文1
施肥问题始终是农业生产中的重要问题,它直接影响着土壤质量、作物产量和产品品质,最终影响着经济效益。为了减少投资,增加效益,我们必须科学施肥。下面,和大家共同讨论一下施肥的有关问题。
1 生产中施肥方面存在的问题
1.1 重视化肥 轻视有机肥
不少农民只重视化肥的施用,不重视有机肥的积造和施用(有机肥就是我们常说的农家肥,包括各种家畜粪便及沤制的肥料)。错误地认为,只要多施化肥就能高产。所以宁愿花大把的钱去买化肥,也不去花点力气积造有机肥。大量施用化肥、不施用有机肥的结果,造成土壤板结、透气性差、营养不均衡等。这直接影响了作物根系的生长发育,使根系短小、细弱、分叉少、生长慢,不能正常地吸收营养,特别是对钾素的吸收影响最大。进而使地上部分生长发育受阻。这就是为什么施用很多化肥,作物也不能正常生长的原因之一。其实有机肥不仅是一种好肥料,含有作物需要的各种营养成分,最主要的是它能够增加土壤有机质、改善土壤结构,提高土壤的通透性和保水保肥能力,培肥地力,给作物根系生长创造一个良好的生长环境。因此,我们大力提倡秸秆还田、小麦留高茬、麦秸麦糠盖田,积造和施用有机肥料,以培肥地力,提高耕地质量,增加农业发展后劲。
1.2 重施氮磷肥、轻施钾肥
有的农民为了追求高产,盲目加大氮肥磷肥的施用量,而忽视了钾肥的施用。错误地认为只要大量地使用二铵、尿素,不用再施其他肥料就能高产。所以,每亩地一季施用100斤尿素、100斤二铵也不可惜。结果呢事与愿违,作物产量并不是你期望的那么高,反而,病害严重,产量低,品质差。为什么会出现这种情况呢?这主要是施肥结构不合理造成的。
我们知道,氮、磷、钾,称为肥料三要素,就是说,作物对这三种营养的需求量都比较大,在目前生产水平下,都必须通过施肥来解决。很多作物的需钾量比需氮、磷要多。由于长期大量施用氮磷肥而不施用钾肥,造成土壤养分比例严重失调,钾肥已经成了进一步提高产量和品质的障碍因素。因此,要想提高作物产量和产品品质,必须补施钾肥。在目前施肥投入水平下,你不需要增加肥料投入,只需要减少氮磷肥的用量,增加钾肥的用量,就能减轻病害,大幅度地增加产量,提高品质,增加经济效益。
2.3 重视大量元素肥料,轻视中微量元素肥料
刚才,我们说了,氮磷钾是肥料三要素,施肥时一样都不能少,而中微量元素肥料,如:钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯、钴等,对作物来说,也同等重要,缺一不可。缺少其中任何一种元素,作物都不能正常生长。随着农作物产量的提高和复种指数的增加,作物从土壤中带走大量的营养不能得到及时的补充,致使土壤中的中微量元素逐渐缺乏,在生产中表现出很多缺素症状。比如:玉米缺锌,会造成叶片条状失绿,严重的造成“白化苗”;果树、西红柿缺锌,会出现“小叶病”;花生、果树缺铁,出现黄叶病;花生缺钙,出现空壳;西红柿缺钙,出现“脐腐病”;棉花、尖椒、西红柿、黄瓜等缺硼,落花落果严重,结实率低等等。这些病害的出现,都是由于缺乏某一种营养元素引起的,对作物的产量和品质都有很大影响。要想消除这种病害,唯一的办法,就是将作物需要的营养补充上去。补施以上中微量元素肥料,不但不会增加肥料投入,甚至可以减少肥料投入和农药投入,而产量则会大幅度地提高,并可提高产品品质,增强产品的市场竞争力,从而增加经济效益。
2.4 不考虑土壤质地盲目施肥
土壤质地的不同,直接影响着作物的生长和肥料的效果。我们县的土壤属于石灰性土壤,呈碱性或微碱性,施用酸性肥料和有机肥料,能够起到改良土壤的作用,如果再施用碱性肥料,土壤碱性会更强。有的农民不懂这些道理,还大量使用属于碱性肥料的二铵、钙镁磷肥等,这不但不能充分发挥肥料的作用,而且造成土壤板结。使耕地质量下降。影响作物的正常生长。因此,我们要因地施肥,提倡使用中性和酸性肥料,少用碱性肥料。我们常用的肥料中,中性肥料主要有尿素;酸性肥料有:硫酸铵、氯化铵、磷酸一铵、过磷酸钙、重过磷酸钙、硫酸钾、氯化钾、硫酸锌、硫酸镁等;碱性肥料主要有:碳酸氢铵、磷酸二铵、钙镁磷肥等。
2.5 不考虑作物的需肥特点盲目施肥
各种作物虽然都需要我们以上说的17种营养的肥料,但对各种营养的需要量不同。对氮磷钾的需要比例也不同。施肥时应该根据各种作物的需肥特点进行施肥,才能满足作物对各种养分的需求,又不浪费肥料,发挥肥料的最大作用。有的农民不懂这些道理,不管什么作物,都施用二铵、尿素。施肥品种不变,施肥数量不变。这样既不能满足作物对各种养分的需求,又浪费了肥料。下面,给大家说一下我县主要作物对氮磷钾的需求比例及其他肥料的需求量。(略)
每生产100公斤产量吸收的主要元素的量(公斤)及比例
2 内黄县的施肥原则及主要农作物施肥配方
2.1 施肥肥原则是:在施足有机肥的基础上,稳施氮肥,控制磷肥,增施钾肥,补施微肥。
2.2 主要农作物施肥配方:
玉米:亩施有机肥3方以上,施用氮磷钾比例为20-7-18的配方肥40公斤,因为没有施用基肥,所以,要重施苗肥,苗期追施70%,大喇叭口期30%。另外苗期追施硫酸锌2公斤,叶面喷施黑壮丰7天一次。
花生:亩施有机肥3方以上,施用氮磷钾比例为20-12-13的配方肥40公斤,因为没有施用基肥,所以要重施苗肥,苗期追施70%,开花后追施30%,另外开花后亩施硫酸钙30公斤。叶面喷施黑壮丰液肥7天一次。
尖椒:亩施有机肥3方以上,施用氮磷钾比例为20-7-18的配方肥50公斤,苗期追施30%,初花期追施50%,结果后追施20%,另外,亩施硫酸钙10公斤,硫酸镁4公斤。叶面喷施黑壮丰液肥7天一次。
农作物缺少磷肥的表现范文2
【关键词】水稻;测土配方;施肥技术
0.前言
测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础,根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥料的基础上,提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法。测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与土壤供肥之间的矛盾。同时有针对性地补充作物所需的营养元素,作物缺什么元素就补充什么元素,需要多少补多少,实现各种养分平衡供应,满足作物的需要;达到提高肥料利用率和减少用量,提高作物产量,改善农产品品质,节省劳力,节支增收的目的。
1.测土配方施肥的意义
1.1增产增收,增加农民收入
实践证明,推广测土配方施肥技术,可以提高化肥利用率5%-10%,增产率一般为10%-15%,高的可达20%以上。
1.2减少浪费、节约肥料成本
在测土配方施肥条件下,由于肥料品种、配比、施肥量是根据土壤供肥状况和作物需肥特点确定,既可以保持土壤均衡供肥,又可以提高化肥利用率,降低化肥使用量,节约成本。
1.3减少污染,保护生态环境
测土配方施肥条件下,作物生长健壮,抗逆性增强,减少农药施用量,降低化肥农药对农产品及环境的污染。
1.4协调养分,提高作物品质
滥用化肥会使农产品质量降低,导致“瓜不甜、果不香、菜无味”。测土配方施肥,实现合理用肥,科学施肥,能改善农作物品质。
1.5培肥土壤,改善土壤肥力
农业生产中施肥不合理,主要表现在不施有机肥或少施有机肥,偏施滥施氮肥,养分失衡,土壤结构受破坏,土壤肥力下降。测土配方施肥,根据需要配方施肥,使土壤缺失的养分及时获得补充,维持土壤养分平衡,改善土壤理化性状。
2.测土配方施肥技术的主要内容
2.1测土
测土是测土配方施肥的前提,通过对土壤养分分析测定,较准确地掌握土壤养分状况及供肥性能,为配方施肥提供科学依据;并且要进行不同作物“3414”田间肥效试验和示范校正试验以及田间肥料利用率验证试验,以获得不同作物肥效模型和不同地力水平的最佳施肥量。
2.2配方
配方是施肥的关键,在测土的基础上,根据土壤特性、栽培习惯、作物的需肥规律、生产水平和气候等条件,结合上年的产量水平,确定目标产量,再根据肥料的效应,提出氮、磷、钾的最适用量和最佳比例。
2.3配肥
按照配方要求选择优质单质肥料或专用肥、复合肥、有机无机复混肥等肥料品种进行科学搭配;施肥是按照确定的配方,合理安排基肥、追肥比例,确定施用时间和方法,以发挥肥料的最大增产作用。
2.4制定施肥模式
水稻测土配方施肥要掌握以土定产、以产定肥、因缺补缺、有机无机相结合、大量与微量元素相结合、用地养地相结合、氮磷钾平衡施用的原则。有机无机相结合是指土壤肥力是决定作物产量高低的基础,土壤有机质含量是土壤肥力最重要的指标之一,增施有机肥料可有效的增加土壤有机质,有机肥和化肥的氮素比例具体视不同土壤作物及有机肥资源而定。用地养地相结合是指要使作物土壤肥料形成能量良性循环,必须坚持用地养地相结合,投入和产出相平衡,也就是说没有高能量的物质投入就没有高能量的物质的产生,只有坚持增施有机肥,氮、磷、钾和微肥合理配施的原则,才能促进农业可持续发展,确保高产优质。
3.水稻配方施肥技术
3.1确定水稻合理施肥量
水稻需肥量为每100kg稻谷需吸收氮素2.0~2.4kg,五氧化二磷0.9~1.4kg,氧化钾2.5~2.9kg。综合考虑土壤供应能力、肥料利用效率以及生产水平等因素,在土壤养分中等的情况下,施用肥料中氮、磷、钾配比应为1:0.5:0.9左右。
3.2施足基肥
基肥以有机肥为主,化肥为辅。有机肥属完全肥料,含有各种养分,除氮、磷、钾外,还有钠、镁、硫、钙及各种微量元素。施用有机肥,可改善土壤通气性能,提高保肥保水性能,促进稻株稳健生长,从而有利于水稻获得高产优质。
3.3控制氮肥
水稻适量施用氮肥可促进稻株发棵生长,但过量施用,不仅会造成无效分蘖增多、变青、倒伏、病虫害加剧,而且导致空秕粒多,结实率下降,影响水稻产量。因此,在水稻生长发育过程中要注意控制氮肥用量。
3.4重视施用磷钾肥
磷钾肥是水稻生长发育不宜缺少的元素,可增强植株体内活动力,促进养分合成与运转,加强光合作用,延长叶的功能期,使谷粒充实饱满,提高产量。磷肥以基肥为宜,钾肥以追施较好。
3.5适当补充中微量元素
中量元素硅、钙、镁、硫均具有增强稻株抗逆性、改善植株抗病能力、促进水稻生长的作用,实践表明,缺硫土壤施用硫肥、缺硅土壤施用硅肥均有显着的增产效果。微量元素如锌、硼等,能改善水稻根部氧的供应,增强稻株的抗逆性,提高植株抗病能力,促进后期根系发育,延长叶片功能期,防止早衰;能加速花的发育,增加花粉数量,促进花粒萌发,有利于提高水稻成穗率;还能促进穗大粒多,提高结实率和籽粒的充实度,从而增加稻谷产量。
4.高产水稻施肥模式
水稻亩产550~650公斤的测土配方施肥模式如下:
4.1施肥总量与配比
施肥的氮、磷、钾配比应为1:0.5:0.9左右,总量约为:氮10~13公斤,氧化二磷5~7公斤,氧化钾8~12公斤。
4.2施肥方案
4.2.1基肥
(1)有机肥:一般早稻每亩施鲜绿肥1000~2000公斤或厩肥500~1000公斤或商品有机肥60~80公斤;晚稻可利用早稻稻草还田作为有机肥(还田量为早稻稻草的1/2~2/3)或每亩施用厩肥500~1000公斤或商品有机肥80~100公斤;一季稻每亩施用厩肥500~1000公斤或商品有机肥80~100公斤。
(2)化肥:尿素7~9公斤,钙镁磷肥35~45公斤,氯化钾4~6公斤,硫酸锌1公斤。
4.2.2追肥
(1)分蘖期:尿素5~7公斤,氯化钾4~6公斤。
(2)孕穗期:尿素6~8公斤,氯化钾5~7公斤。
(3)抽穗期:磷酸二氢钾0.2公斤加尿素0.5公斤对水50公斤喷施,防止早衰。
农作物缺少磷肥的表现范文3
关键词 耕地地力;调查;问题;施肥对策;广东广州;增城区
中图分类号 S158;S147.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)06-0194-03
Fertility Investigation of Cultivated Land and Fertilization Countermeasures in Zengcheng District of Guangzhou City
ZHU Run-yao
(Agricultural Technology Promotion Center of Zengcheng District in Guangzhou City in Guangdong Province,Guangzhou Guangdong 511300)
Abstract Fertility of cultivated land in Zengcheng District from 2007 to 2010 was investigated in this paper,the basic fertility situation of cultivated land was explored. By analyzing the problems in farmers′ fertilization and land use,countermeasures for improving the cultivated land fertility were put forward,so as to provide basic reference for improving cultivated land,guiding farmers to apply fertilizer scientifically,improving the quality of agricultural products,and protecting the ecological environment.
Key words cultivated land fertility;investigation;problem;fertilization countermeasure;Guangzhou Guangdong;Zengcheng District
耕地是农业生产最基本的生产资料,是农业可持续发展的重要物质基础,耕地的地力高低和质量好坏直接影响农产品的产量和质量[1-2]。按照上农业部门的部署,广州市增城区于2007年启动测土配方施肥工作,2007―2010年调查全区耕地地力、农民施肥状况及用地中存在的问题等。基本摸清了增城区耕地地力状况和农民施肥、用地存在的主要问题,从而为今后耕地改良利用、指导农民科学施肥、提升农产品质量安全及保护土壤生态环境提供参考依据。
1 区域概况
广州市增城区位于广东省中南部、珠江三角洲东北部,行政区域面积1 616 km2,现下辖8个镇和3个街道办事处,284个行政村民委员会。增城区是广州地区粮食、蔬菜、水果等主要农产品生产基地,以盛产优质丝苗稻米和荔枝而著称,是著名的荔枝之乡。2015年全区耕地面积2.71万hm2,其中水田面积2.15万hm2;全年粮食播种面积3.29万hm2、水果面积2.17万hm2、蔬菜种植面积4.29万hm2。
2 调查方法
本专题调查及地力评价方法、土壤化验、分析均参照农业部印发的《测土配方施肥技术规范》进行。
2.1 样点布设原则
在进行样点布设时,遵循以下几条原则:①具广泛的代表性,各种土种类型尽可能兼顾;②兼顾均匀性,尽可能考虑样点的位置分布、耕作制度、面积大小等;③尽可能在第二次全国土壤普查的取样点上进行布设;④样点具有典型性,避免各种非调查因素的影响。
2.2 布点方法及采样点情况
在样点布设时,首先将土壤图与土地利用现状图叠加,形成评价单元;然后根据总采样点数量、评价单元个数及面积、土壤类型、种植制度、种植作物种类、产量水平等因素,并考虑点位的均匀性,确定各因素点位数和位置,并在图上标注。本次调查在增城区9个镇(街)耕地布设调查点共2 797个(表1),每个调查点代表耕地面积约9.33 hm2。
2.3 田间基本情况调查
取土样时,调查采样地块基本情况和农户施肥情况。本次耕地地力调点是种植水稻、蔬菜为主的耕地。
2.3.1 采样地块基本情况调查。采样点地块基本情况调查内容包括地理位置、自然条件、生产条件、土壤情况等。
2.3.2 农户施肥情况调查。根据调查点位图的位置,确定具有代表性的田块,然后现场对农户施肥情况进行调查。调查内容包括相关施肥情况、施肥总体情况等。
2.4 土壤采集
水田土壤采集在水稻收获后进行,蔬菜土壤采集在蔬菜收获后或播种施肥前进行。首先根据样点分布图位置,到点位所在村庄确定具有代表性的田块,并用GPS定位仪进行定位。然后向农户了解相关情况,填写调查表格。最后在该田块中采集土壤样品。水田土壤采集深度为0~20 cm,蔬菜土壤采集深度为0~30 cm,采用“X”法均匀随机采集5个以上采样点,经充分混合后,四分法留取1 kg。采集的土壤放置室内自然风干后,按照技术规范对土样进行检测。
3 耕地养分缺乏情况
3.1 有机质和大量元素
对全区2 797个调查点土壤的有机质、全氮、有效磷、速效钾含量进行检测,各镇(街)平均含量及缺乏出现的频率见表2。
3.2 微量元素
从各镇(街)调查样点中抽取土壤样品总数的10%(共280个)进行检测,分别检测有效铜、有效锌、有效铁、有效锰、有效硼共5项,其平均含量及缺乏出现的频率见表3。
根据以上对增城区耕地土壤养分状况分析,可以得到如下结论:增城区耕地有效磷含量丰富;有机质、全氮处于中等以上水平;速效钾处于较低水平。微量元素有效铁极为丰富;有效铜、锌均不缺乏;部分耕地有效锰缺乏;有效硼处于严重缺乏状态。
本次调查与1982年第二次土壤普查对比,有机质和全氮均呈下降趋势,分别下降了17.7%、15.6%;有效磷显著增加,提高了527%;速效钾提高了76 %,但整体含量仍偏低。
4 施肥状况
4.1 稻田施肥状况
对135户水稻种植农户调查发现,稻田用肥结构中,以化肥为主。化肥氮、磷、钾年平均施用量(折纯)分别为360、165、204 kg/hm2,氮、磷、钾比为1.00∶0.46∶0.57。氮肥以尿素为主,大部分农民前期氮肥施用量占总施氮量的70%以上;磷肥以过磷酸钙为主,增城区农民施用磷肥作基肥或追肥的习惯施肥法已有较大改变,施用单质磷肥作基肥或追肥的农户逐年减少;钾肥以氯化钾为主。施用复合(混)肥品种主要有中低含量的国产复合肥和水稻专用肥。其中施用水稻专用肥的有95户,占调查总户数的70%。有机肥施用方面,施用鸡粪、猪粪等自制农家肥仅有8户,占调查总户数的6%;实施稻草还田的户数有90户,占调查总户数的66%。
4.2 菜地施肥状况
对145户蔬菜种植农户调查发现,在化肥施用方面,年平均施用氮、磷、钾总量(折纯)1 477.5 kg/hm2,氮、磷、钾之比为1.00∶0.81∶0.89。单质化肥中氮肥以尿素为主,磷肥普遍选用过磷酸钙,钾肥以氯化为主。化肥使用品种中,复合肥占绝大部分,菜农普遍选用中高浓度含量的三元复合肥。菜农种植冬瓜、马铃薯等蔬菜品种喜欢选用进口45%高浓度通用型复合肥(15-15-15)。施肥方式主要有撒施、沟施、穴施,少部分采用水肥淋施,其中采用地面撒施的方式较为普遍。在有机肥施用方面,施用有机肥料的农户有89户,占调查总户数的61%,年平均施用量为3 112.5 kg/hm2。有机肥主要在冬瓜、番茄、马铃薯等蔬菜上施用。施用鸡粪、白鸽粪等农家有机肥有80户,占施用有机肥总户数的90%;施用商品有机肥有9户,占施用有机肥总户数的10%。
5 施肥存在的主要问题
根据增城区耕地养分状况和肥料施用现状,施肥存在的问题主要表现在以下几个方面。
5.1 有机肥施用量普遍不足,化肥和有机肥投入比例失调
根据本次对农户施肥调查发现,大部分农民偏施化肥、忽视施用有机肥,导致有机肥施用比例偏低、施用量普遍不足及施用作物范围较窄,达不到平衡施肥要求。偏施化肥造成土壤板结、地力下降,肥料利用率低[3]。此外,部分农民对秸秆还田的作用认识不足,为贪图方便,田间焚烧秸秆的现象还较为普遍,浪费了有机肥资源。
5.2 化肥投入总量偏多,氮、磷、钾配比不平衡
就稻田化肥投入总量而言,氮肥、磷肥施用偏多,钾肥施用量普遍不足。氮肥施用量过大,前期肥施用量偏多。增城区菜地复种指数高,化肥投入量大,其中磷肥施用量也存在普遍偏多现象。如蔬菜主产区石滩镇,种植蔬菜的大部分是外耕户,对耕地重用轻养。为追求眼前利益,不考虑可持续发展,掠夺式经营耕地[4-5]。为获得高产出,依赖大量化肥投入,且缺少水旱轮作,造成该镇耕地质量不容乐观。从表2可以看出,该镇磷素含量是全区平均含量的近2倍,有机质处于全区较低水平。因增城区菜农过量偏施过磷酸钙(酸性肥料),磷素积累过多,菜地土壤逐渐呈现酸化、板结、盐渍化的发展趋势,给土壤生态环境安全带来隐患。
5.3 通用型复合肥品种施用较多,专用肥施用比例偏低
调查发现,菜农施用的复合肥品种大部分是通用型三元复合肥,忽视施用针对不同土壤、不同蔬菜种类营养特性的专用肥,专用肥施用比例偏低,造成投入养分不均衡。如菜农习惯施用含量45%进口三元复合肥(15-15-15),既造成了磷肥的浪费,又增加了生产成本。
5.4 忽视中微量元素施用
从本次调查可以看出,农户种植水稻、蔬菜只注重氮、磷、钾大量元素肥料的投入,忽视中微量元素的施用,造成农作物钙、硼等中微量元素缺乏,作物缺素症不断发生,影响了作物的正常生长和品质。
5.5 施肥方式不科学,肥料利用率低
增城区地处南亚热带地区,光温充足、雨水充沛,一年四季均能进行蔬菜生产,肥料施用次数多,化肥投入量大。部分种植户追肥为贪图方便,地面撒施现象较普遍,且施后不覆土、肥水不协调,使肥料长期暴露在地表,造成肥料挥发或随雨水流失,不仅降低肥料利用率,也污染水源。
6 对策
根据增城区土壤养分状况及农民在施肥、用地中存在的问题,提出以下几点对策。
6.1 广辟肥源,增施有机肥
采取多种有效途径,增施有机肥。一是合理利用禽畜粪便有机肥。鼓励农民积造禽畜粪便有机肥,做好禽畜粪便的无害化处理和资源化利用,同时减少对环境的污染。二是施用商品有机肥。政府部门应扶持和引导从事有机肥生产的企业,生产出符合质量标准的商品有机肥,并鼓励农民购买商品有机肥。三是推广冬种绿肥。种植绿肥是提高土壤肥力最有效、最直接的措施[6]。增城区北部山区冬闲田面积大,应大力发展冬种紫云英绿肥,提高土壤有机质含量。四是推广稻草还田技术。增城区水稻种植面积大,稻草资源丰富,是一项数量巨大的有机肥资源。试验表明,实施稻草还田平均增产稻谷327 kg/hm2,增幅5.3%,土壤有机质、全氮、速效钾、速效磷含量均有不同程度的提高[7]。各地区应结合当地实际,推广适用的还田技术模式。水源充足且机收、机耕率高的双季稻区推广收割机粉碎稻草直接还田;稻菜轮作区推广种植马铃薯、冬瓜等蔬菜的稻草覆盖还田技术。
6.2 大力推广测土配方施肥技术
通过各种有效途径,普及测土配方施肥技术,改变过去滥施化肥的行为,平衡施肥结构,合理减少化肥施用量。根据增城区土壤养分及施肥状况,施肥总体上控制(减少)氮、磷肥用量,增加钾肥用量,补充硼等微量元素。在应用本次调查成果的基础上,建立和完善不同区域农作物施肥指标体系,制定不同作物、不同区域的测土配方施肥技术规程[8]。推广缓(控)释肥料、液体肥料、水溶肥料、生物肥料等高效新型肥料。改用钙镁磷肥代替过磷酸钙,改良土壤酸性。大力推广配方肥下田,推广针对具体作物、具体地类施用专用型、系列型配方肥,改善施肥结构[9]。配方肥要统一品标,提高可识别性,便于农民选购[10]。
6.3 加强宣传和培训,提高农民施肥技术水平
通过电视、报纸、农村广播、宣传栏等载体,向广大农民宣传保护耕地质量的重要性,增强用地、养地相结合及生态环保意识。农业部门要多渠道、多形式地举办技术培训,向广大农民传授科学施肥知识,普及科学施肥技术,转变施肥观念。改变农民地面撒施肥料的施肥习惯,改用深施、沟施、穴施,施后及时覆土,肥水配合使用。推广滴灌施肥、喷灌施肥等水肥一体化技术,推进施肥方式转变,提高肥料利用率,实现化肥减量施用。
6.4 科学种植布局,合理轮作
农业部门规划种植布局时,要结合考虑耕地质量建设,引导农民进行科学合理轮作,提倡水旱轮作。增城区中南部蔬菜主产区大部分菜地由于长期连续旱作,土壤生态环境恶化,种植效益和蔬菜品质降低。建议采用稻(菜)田“123”种植模式[11],如“蔬菜―中晚稻―蔬菜”“蔬菜―中晚稻―马铃薯”“蔬菜―中晚稻―甜玉米”等水旱轮作模式。北部山区双季稻区建议采用“水稻―水稻―蔬菜”“水稻―水稻―G肥”等轮作模式。通过水旱轮作,利于土壤干湿交替,以改善土壤结构、增加土壤空隙度、强化土壤供肥能力、发挥土壤潜在肥力[12]。实践证明,水旱轮作还可减轻蔬菜病虫草害的发生,减少化肥、农药的施用量,并提高蔬菜品质。
6.5 加强地力监测
利用全区18个省、市长期地力监测网点,开展土壤肥力监测。及时掌握农民施肥情况及耕地地力变化,建立耕地养分信息和地力预警机制。每年对耕地进行地力评价,提出耕地质量建设建议,推荐科学合理的施肥配方[13]。
6.6 加大耕地质量建设资金投入
耕地质量建设是一项长期而艰巨的任务,需要大量的投入和政府、技术部门、企业及广大农民群众的共同参与[6,14-15]。各级政府要提高对耕地质量建设工作重要性的认识,主动作为,设立耕地质量建设专项资金,加大耕地质量建设资金的投入,加快中低产田改造,推进农田基础设施建设,并对已投入使用的农田基础设施做好维护、保养。采取补贴、物化补助等各种激励措施,引导和扶持农民培肥承包的耕地[6],以调动其培肥地力的积极性。通过政府项目带动的形式,重点支持和引导种植大户、家庭农场、农民专业合作社、农业企业等新型农业经营主体主动参与地力培肥工作,在耕地质量建设中发挥其辐射带动作用。
7 参考文献
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农作物缺少磷肥的表现范文4
1调查方法与样本选取
我国土壤结构中钾元素分布不平衡,在我国南方和长江流域广大地区的土壤中普遍缺钾[5],因此其成为我国钾肥主要施用区域。为深入了解掌握该地区钾肥施用的现状及未来趋势。2011年3月选取南方钾肥重点使用地区的湖南和广东两省,开展了针对200个经销商和400个农民的全覆盖抽样调查。其中,经销商调查涉及湖南省和广东省的40个县;农民调查主要涉及湖南和广东两个省的种植大户。本次调研采用随机抽样的调查方式,以电话调查和实地走访相结合的形式展开。
1.1作物品种样本选取
为了增强调查监测点的针对性,真实反映广东和湖南两省农用钾肥使用变化情况,分别选取两个省代表性较强的粮食作物和经济作物各一种作为调查标的作物。根据对2008年广东和湖南两省农作物播种面积情况分析[6],两省水稻(稻谷)播种面积比重分别达到52.0%和44.2%,因此,选取水稻作为粮食作物标的作物。经济作物因湖南省的棉花播种面积和比重均高于其他作物;广东省的花生比重最高、甘蔗次之,但甘蔗比花生施用钾肥需求和市场影响方面更为重要[7],因此湖南、广东两省分别选取棉花和甘蔗为标的作物。
1.2钾肥用户样本抽选
按照重点县经销商和种植大户为主的原则,确定调查样本总量为湖南省100个经销商和200个农民,广东省100个经销商和200个农民。经销商每省抽样设计为100个样本点,每5个样本点组成1个样本群,即每个县调查1个县级批发商、2个乡镇的4个乡镇零售商。农户调查样本中,每省抽样设计为200个样本点,根据样本层抽样原则,两省分别确定20个县、40个乡镇作为基础样本点。在每个县的2个被选中乡镇中,按照随机抽样原则选取1个乡镇,调查10户农户,最终每省形成200个农户调查样本。根据统计学对样本数量的确定算法:n=Z2×p×(1-p)/e2其中,n为所需样本数,Z为置信度,p为总体的标准差,e为调查中的允许误差率,根据以往调研经验其置信度为4.6,总体的标准差要求在95%,允许误差率为±5%,最终得出两省农户样本合计总量为400份。
1.3调查问卷样本基数
为确保采集的问卷具有代表性,经销商调查样本基数为300个/省,农民为600个/省。采取对同一省选择不同渠道多个单位、不同的人次进行问卷调研,最终确定两个省共计600份问卷样本。
2调研数据分析
2.1湖南、广东钾肥使用情况
由国家有关统计年鉴可以看出[6,7],湖南、广东两省的钾肥施用量始终保持在较高水平,其中2010年的湖南钾肥施用量为39.6万t(折纯)、广东46.1万t(折纯)。钾肥施用品种方面,粮食作物以施用氯化钾为主,而经济作物多选择硫酸钾。但是,根据土壤养分平衡法计算,湖南、广东两省钾肥潜在需求量却远大于实际施用量。土壤钾素亏缺成为我国土壤营养元素构成中存在的突出问题,是制约我国农业可持续发展的关键因素之一。据统计,湖南省水稻需钾(K2O)量约185.19万t,广东省水稻需钾(K2O)量约73.50万t。稻—稻生产体系是中国南方重要的生产体系,但大多数稻—稻生产体系处于负钾素平衡[8]。因此在稻—稻生产体系中合理施用钾肥,是提高水稻单产、改善稻谷品质和增加农民收入的重要措施。据统计,湖南省棉花需钾(K2O)量约2.15万t。棉花属喜钾作物,适宜的钾营养是其高产、优质的保证。大量研究证明,棉花在进入大量结铃期后,如果土壤速效钾供应不足或根系的吸收功能急剧衰退,均会导致产量和纤维品质的下降[9]。据统计,广东省甘蔗需钾(K2O)量约62.73万t。甘蔗由于自身植株高大、生育期长、产量高,故所需肥料比小麦、水稻、玉米等禾本科作物多。甘蔗吸收的钾素养分比氮素、磷素养分多,属喜钾作物。甘蔗施用钾肥除提高产量外,同时还具有提高甘蔗锤度、增加含糖率的显著效果[10]。
2.2湖南、广东钾肥市场情况
2.2.1对钾肥施用的认知
以“氮、磷、钾”为核心的化肥,被称为“粮食的粮食”,特别是钾肥,是我国粮食生产稳定增长的基本物质资料,不仅可以有效提升农产品品质、提高作物抗逆性,而且通过平衡施肥、科学配比,还可以有效提升氮、磷肥料利用效率[11]。要发展高产、优质、高效农业,必须平衡施用一定数量的钾肥。研究表明,随着氮、磷、钾养分配比的逐步改善,作物产品品质相应提高。针对农民的调查显示(表1),湖南、广东两省受访者多数认为需要直接施用钾肥。认为施用钾肥有效和非常有效的农民占到40%以上,认为不需要直接施用钾肥的农民还有20%~30%,认为无所谓的有20%~30%。值得注意的是,湖南有31%的受访农民认为“不需要”。相比之下,广东省农民对于单独施用钾肥的认可度较高。对直接施用钾肥必要性的认知方面,湖南和广东两省经销商存在明显不同的倾向性(表1)。湖南认为比较有效和非常有效的经销商占59%,而广东仅占22%;两省认为直接施用钾肥基本没必要的比例相同,均为21%;广东约有57%的受访者认为直接施用钾肥的“效果一般”。湖南省经销商对于单独施用钾肥的认可度较高。针对如何补充钾的问题,选择施用“复合肥”的湖南和广东受访农民比例分别为45%和53%。这或许可以说明农民为何看淡直接施用钾肥的必要性原因。
2.2.2对钾肥品牌的认知
目前,世界主要钾肥生产国为加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、德国和以色列等。其中,加拿大为世界上最大的钾盐资源国、生产国和出口国,俄罗斯为世界第二大钾盐生产国[12]。在湖南和广东两省钾肥同类产品中的调查显示(表2),湖南和广东受访农民认为加拿大钾肥是好品牌的比例达到75%和61%,体现了加拿大钾肥在农民心中的较高地位。97%的经销商表示经营加拿大钾肥的主要原因是“当家肥,农民点名要”和“质量好”,其中选择“农民点名要”的比例占到50%以上(表3)。
2.2.3对钾肥价格的认知
中国化肥进口商与国际供应商举行的钾肥价格国际谈判最终敲定[13],2011年下半年中国进口钾肥新到岸价为470美元/t。这一价格与2010年相比,每吨上涨70美元,涨价幅度达到17.5%。根据中国农资流通协会“全国农资市场监测信息系统”的监测数据(图1)可以看到从2006年到2011年上半年钾肥价格的变化曲线。钾肥价格在2008年快速上涨,涨到每吨4850元的价格高位之后,开始一路下滑到2009年11月,达到了谷底,其中低端价格为2300~2400元/t。从2009年底到2010年初,钾肥价格有所反弹,稳定在2800~2900元/t。而3月份以后受到恶劣气候的影响,各肥种需求低迷,钾肥由于一些贸易商和生产商的销售策略,稳定了一段时间,但是到了6月底仍然跌至了谷底。而到了7、8月份,随着秋季用肥市场的启动、复合肥生产高峰的到来,需求快速增长,价格开始快速反弹,价格逐步回升到了年初的价格,通过观测发现,2010年全年钾肥价格均线保持在2600~2700元/t,上下浮动基本保持在10%左右。2011年起钾肥价格开始稳步提升,据最新监测数据,进口氯化钾港口批发价为3300元/t。调查显示(表4),湖南近60%经销商和50%以上农民认为目前钾肥合理价位为每袋(50kg)低于140元,相当于2800元/t。在广东省,接受140元/袋价位的农民和经销商比例均提高到70%以上,反映了广东市场对钾肥价格的接受能力略强。调查期间,湖南和广东终端钾肥零售价目前普遍在每袋140~160元区间内,农民对价格基本接受。湖南、广东两省经销商和农民能接受的钾肥价位略有差别,可能与两省种植结构有很大关系,湖南以水稻种植为主,经济作物少,种植收益较小;而广东以香蕉、荔枝等经济作物种植为主,种植收益高,对质优价高的钾肥接受力相对较强。
2.3钾肥经营和消费趋势
由于国产钾肥资源条件的限制和进口钾肥价格的不断攀升,我国钾肥经营和消费趋势也在发生着变化。钾肥的经营逐步围绕着经济规律来实现它的价值与供求关系。此次调查对购肥场所、时间选择、经营渠道、备货情况、产品推广及农化服务等方面进行了分析。
2.3.1购肥场所、时间选择
根据农户的调查问卷,农民的主要购肥途径是乡镇经销商,其次是县级经销商。由于本次调研农户多为种植大户,购肥量较大,因此倾向于选择可信度高的县级和方便购买的乡镇级门店购买化肥,选择村级经销商的农户相对较少;另外,工厂直销及合作社团购也成为种植大户购肥的新趋势。对于购肥时间,经销商和农民基本一致,经销商略微提前1~2个月。一般上、下半年各有一次高峰,上半年在3~5月份,主要是水稻、柑橘、香蕉等农作物的底肥;下半年在9~11月份,主要是晚稻底肥、果树等作物的追肥及底肥。走访中发现,农民购肥习惯正在发生变化,集中购肥农户越来越少,而随用随买的农户逐渐增多。
2.3.2经营渠道、备货情况
在调查期间,湖南已经进行钾肥备货的受访经销商40家,其中经营加拿大钾肥的37家,占92%,其次为红色俄罗斯钾肥(KCl)、硫酸钾镁(K2SO4)和其他品牌白色钾肥(KCl)各一家。广东已经进行钾肥备货的受访经销商39家,其中经营加拿大钾肥的28家,占72%,其次为经营红色俄罗斯钾肥的4家,占10%。从经销商备货量来看,加拿大钾肥备货量在100t以下的经销商占比为湖南84%、广东75%;备货量在100~500t的经销商数量,湖南4家、广东5家;备货500t以上的两省都只有2家。尽管受访对象均为县乡级经销商,经营规模较小,但与其全年经营量相比,钾肥备货量普遍较小,也反映了经销商对钾肥的信心并未恢复。
2.3.3产品推广及农化服务
在钾肥产品市场推广方面,湖南和广东省经销商一致认为“降价促销”为最有效的推广方式,持此观点的受访经销商占比为58%(表5)。这反映了钾肥产品知名度高,对宣传推广需求不强烈,价格变化对经销商和农民非常敏感。湖南、广东两省农民倾向选择的农化服务内容有所不同,湖南农民最愿意接受“农化讲座”,其次是“上门指导”;广东农民则首要选择“上门指导”,其次是“测土配方”(表6)。通过访谈发现,由于湖南省农技推广部门已在全省大力推广了测土配方活动,农民对企业开展“测土配方”服务的需求已经相对较低。
2.4面临的主要问题
2.4.1农民对钾肥施用的误解
在有机肥、农家肥使用量不断减少的情况下,有些地区农田钾素亏缺严重[8]。根据最小养分律理论,决定作物产量的是由土壤中相对含量最小的有效植物生长因素决定的。因此,在土壤钾素缺少的情况下,氮肥和磷肥的过量施用并不能提高产量,相反还会增加农业生产成本,造成土壤污染。随着农业的迅速发展,土壤中钾的支出在增多,使用钾肥的作用也会更加明显。钾肥可以提高作物品质,还能增强作物的抗虫害、抗冻害和抗不良土壤环境的能力。目前农业生产中化肥的投入取得了显著的成效,但是仍存在不合理性,最突出的是氮、磷、钾肥施用比例不合理,科学施肥发展的空间还很大。大多数农民认为单独施用钾肥效果不明显,甚至有些农民认为作物不需要钾肥,这可能与目前宣传推广工作不够有关。
2.4.2产品存在被替代的风险
在我国钾肥只有20%直接作用于庄稼,主要是广东、广西、湖南、海南等南方缺钾地区的农户直接购买使用。其余有70%都是进入复合肥厂,成为生产复合肥的必需原料。针对目前传统意义的钾肥是否会被替代的调查显示:湖南经销商认为会被替代的比例为35%,认为不会被替代的比例为37%,说不清的比例为28%。表明经销商对钾肥产品前景信心不足。在可能替代氯化钾的产品方面,受访经销商首选复混(合)肥,其次为硫酸钾镁。按照选择频数分析,湖南经销商选择BB肥的比例为60%,其次是复混(合)肥的比例为25%,选择硫酸钾镁的比例为11%。广东受访经销商首选“复混肥”,频数比例为59%。从农民方面来看,针对如何补充钾的问题,选择施用“复合肥”的湖南、广东两省受访农民比例分别高达45%和53%。这可以说明以多元素肥料替代单质钾肥的趋势不容忽视。
2.4.3经营渠道阻力逐渐增大
从调查来看,尽管进口钾肥在农民中具有很高的认可度,但受到替代产品冲击及经销商利润空间极大压缩的影响,经销商推广钾肥的意愿正在下降,既不愿意放弃钾肥的经营,又没有扩大销量的动力。销售渠道的阻力不但显著影响产品的当期销量,而且对于该产品的发展前景有着不利影响。分析10年前美国二铵在北方市场的遭遇,由多年的当家二铵品牌、经销商开门必备产品逐步边缘化,到现在基本退出了市场。究其原因主要有两点:一是国产二铵及复合肥的快速替代;二是各级经销商利润空间被极大压缩。其教训对于进口钾肥具有借鉴意义。
农作物缺少磷肥的表现范文5
[关键词] 双低油菜 高产栽培 技术要点
[中图分类号] S565 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2016)02-0166-01
油菜是我国重要农作物,通过其种子可生产菜油,其属于食用植物油,具有丰富营养,可保证食用人群身体健康。伴随着我国农业科技的进步,双低优质油菜替代了传统油菜品种,可提高种植经济效益,并且提升周边相关产业的发展。明确双低油菜种植高产技术,在现代农业中有着重要意义。
1 栽培前准备工作
1.1 选种和选地
现阶段市场中的油菜种子较多,根据本地区区域特点,结合重庆天气状况,可选择油研10号或渝黄4号等高产种子,此类种子同样属于高产双低油菜种子。种子选取完成,选取种植地点,通常区域应该可形成单元,例如一村镇作为一个或者几个种植单元。种植单元区域,应该具有无土壤公害、无重大植物疫病、土壤肥力基础条件较好和宜作十字花科作物的土地条件。通常情况下,在土地准备工作中,为了保证油菜的播种和育苗,种植前需要开好三沟。也就是厢沟、围沟和中沟,将三沟连接,便于后期田地的排水工作。沟渠尺寸,通常为4~5尺,在苗床周围开挖。整地工作主要是精细的处理土壤,保证土壤疏松透气和平整,土壤干湿适度,进而为后期油菜种苗的生长营造良好环境。
1.2 播种与育苗工作
选择苗床时应该以土壤肥沃度、土壤宜作条件和向阳作为首选条件,根据此类要求对比土地具体情况,实际选取时,要确认选择地点前茬植物不可为十字花科植物,以避免疫病等方面的影响,同时选择区域应该地势平坦,土壤层不仅深厚而且肥沃。通常情况下,保证苗床与田地的比例为一比五为好。确定地点后,开始整地工作和施基肥,每亩地有机肥约2500kg/亩,磷肥20~30kg/亩,施加硼肥0.5kg。确保基肥足够。在本地区不同区域中播种时间同样不同,例如重庆地区应该在9月后半月开始种植。每亩地播种数量要求,通常每亩地的植物数量为8500株左右,后期需查苗,如果缺少及时补足,一方面保证田间植物密度,另外一方面增加田地的有效利用率。
移栽的种苗要经过苗床培育方可移栽,种苗培育工作同样属于油菜高产关键措施。现阶段采取的培育技术为:(1)选择培育地块;(2)整地和施加肥料;(3)在合适的时间播种;(4)保证种子均匀的播种;(5)做好幼苗田间管理工作等。油菜的生长中存在不同时期,主要以叶子数量加以区分,例如当油菜处于3叶期时,需要定苗,去除小、弱、病苗,同时去除其中的杂株,保留120~150%的壮苗,以确保有充足的移栽苗源。移栽前一周施好送嫁肥促壮苗,移栽前一天浇一次透水,以利拔苗。在不宜灌溉区域或者不具备灌溉条件的地区,宜选择苗床土壤湿度较大的时间拔苗移栽。同时,苗期注意病虫害防治。
2 栽培工作
2.1 选取时间开始移栽
种苗移栽时间一般选择苗龄35~40天,即10月下旬~11月上为宜。移栽工作应遵循以下原则:(1)移栽工作中应保证种苗的正、稳,而且整体应在一列中;(2)在移栽时,种苗应该根部带泥,可用一定比例的化肥和农药液体浸根;(3)移栽过程中,应用浓度较低的人畜粪水浇灌定根水,而且移栽工作应伴随取苗工作开展同时开展;(4)移栽选择壮苗。最好不用隔夜苗、弯根苗,弱苗、病苗不宜作为种苗移栽。
2.2 合理密植
密植需采取合理的密度,即合理安排单位面积中植物的数量,保证其结构合理,将个体凸显出但不破坏整体,将单位面积的土地采光和肥力利用至最高,进而达到高产的根本目的。密植属于现代种植理念,如不能遵从实际情况开展,必然会带来种植问题,得不偿失。
种植密度首先应考虑土地肥力,如果土地肥力较高,相应的增大密度,会加长生育期,因而应该将密度适当减小,反之增加;其次,如果植株较高,应该保证其密度较小,反之增加。
2.3 施肥工作
肥料属于植物生长过程消耗品,为保证土地肥力可支撑植物生长,需不断向土地中添加肥料。植株生长阶段,主要通过增加土地中复合元素,例如K、P、N等,通常施肥工作,便是依靠此类元素的添加,达到增加土壤中营养成份的目的。为保证双低油菜高产,大田中每亩土地应该保证氮元素肥量为15Kg左右,P元素为8Kg左右,K为7Kg左右。施肥工作中,需要明确硼的重要地位,实际生产中不可缺少硼肥的施用。为确保油菜品质的绿色生态特性,建议多选择腐熟家积有机肥,作为主体肥施用。
3 田间管理工作
3.1 除草工作
油菜种植完成后,进入生长时期,田地里不仅生长油菜,而且会生长各类杂草。为防止杂草与油菜抢营养,必须及时进行田间除草。大面积种植,一般通过化学除草方式处理清除杂草。实际的除草过程中,清除不同种类的杂草应选择不同的除草剂。例如野苏子等,可通过高特克或菜王星处理,又例如野燕麦等,可通过高效盖草能添加硼肥等增效剂来清除杂草。如需通过化学除草方式清除杂草,应选择在油菜5叶时采取化学除草,保证每公顷地喷洒药液在300斤以上,而且避开高温时间,禁止在中午时间开展喷药工作,以免灼伤植株。除草工作中,化学处理方式较为快捷普遍,在不宜施药地块或者小面积除草,也可选择人工除草。
3.2 病虫害防治工作
根据重庆地区具体气候条件,综合不同地区的油菜疫病实际情况,总结得出,油菜在生长过程中的病害主要是白粉病和霜霉病等。针对霜霉病可采取辣椒和生姜汁液喷洒。而白粉病可采取粉锈宁可湿性汁液,每亩地需要喷洒140斤药液。
影响油菜高产的主要害虫为菜青虫和蚜虫。针对菜青虫,可以选取红辣椒添加黄瓜蔓捣烂成为汁液,和水喷洒,增强叶片长势,为后期高产打基础;而针对蚜虫可选用一般的化学药品,例如灭菊酯、百虫粉剂等化学药品,按1:600的比例兑成药液,定期喷洒消杀危害油菜生长的蚜虫等虫害,提高产量和品质。
3.3 收获
当田地中有80%的油菜角果呈现淡黄色,即可以收割。收割的最佳时间点,通常是油菜盛花期30天后,具体表现为油菜角果由绿色转为黄、红色。收割后进行堆垛后熟存贮、脱粒、晾晒、清除杂质、入库。
参考文献
农作物缺少磷肥的表现范文6
关键词:黏土矿物;猪粪;镉污染;土壤;钝化;影响
中图分类号:S141.2+X53 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2017)01-0080-07
Abstract A pot experiment was conducted to evaluate the effects of adding pig manure on immobilization remediation of cadmium contaminated soil with sepiolite and attapulgite. The results showed that adding pig manure under sepiolite remediation resulted in the decrease of Lactuca sativa L. biomass, but the attapulgite remediation coupled with high dose of pig manure (15 g/kg) could increase the Lactuca sativa L. biomass by 6.6%. Under clay mineral remediation, applying pig manure did not significantly change the nitrite content in Lactuca sativa L. except that the treatment of sepiolite (10 g/kg) + pig manure (15 g/kg) significantly decreased the nitrite content in Lactuca sativa L.. The decrease of soil pH value was not obvious after adding pig manure under clay mineral remediation. Single applying pig manure had not obvious decreasing effect on soil available Cd but even activation effect, which resulted in the soil available Cd increased slightly. Under clay mineral remediation, applying pig manure could slightly decrease the soil available Cd content, but the difference was not significant. The Cd content in edible part of Lactuca sativa L. decreased by 7.1% and 14.3% respectively under sepiolite and attapulgite immobilization remediation. Only adding pig manure could reduce Cd content in Lactuca sativa L. by 10.7%~25.0%. Under sepiolite and attapulgite remediation, applying pig manure could induce Cd content in Lactuca sativa L. by 32.1%~35.7% and 35.7%~39.3% respectively. Under sepiolite remediation, adding pig manure could increase the soil available nitrogen, phosphorus and potassium content and nutrition level of plants, but the effect was not obvious. Attapulgite remediation had no significant effect on soil available nitrogen, but adding medium and high amount of pig manure could significantly increase the concentration of soil available phosphorus, and the concentration of soil available potassium could be obviously increased by adding low and medium amount of pig manure.
Keywords Clay minerals; Pig manure; Cd pollution; Soil; Immobilization remediation; Impact
目前,我国农田土壤重金属污染呈现出由点向面、由大中城市周边向远郊农村扩散的趋势,许多地区农田土壤重金属污染呈现出区域性和流域性污染发展态势,导致农田土壤环境质量恶化与农产品质量安全受到严重威胁,特别是在一些经济发达地区[1]。钝化修复技术主要是通过向农田耕作表层土壤中添加环境友好型钝化材料,借助土壤重金属在钝化材料表面及内孔的吸附、络合、沉淀、置换等作用,降低土壤中重金属离子的活性,实现重金属离子在土壤中的钝化/固定化,具有修复速率快,效果好,稳定性高,价格适中、操作简单等优点[2-4],特别适应于大面积重金属污染农田土壤的修复治理,是近年来国内研究最为活跃的农田土壤重金属污染修复技术之一。目前,国内外在农田土壤重金属污染钝化修复研究中,重点侧重于钝化修复效应方面研究[5-7],并逐步向钝化修复稳定性[8,9]和对土壤环境质量影响研究方向延伸[10-12],但有关农艺措施,如施肥等对土壤重金属镉污染钝化修复效应及稳定性等影响研究尚少。本试验通过盆栽法,研究了不同用量猪粪对黏土矿物海泡石和凹土钝化修复镉污染菜地土效应的影响,以期为镉污染农田高效钝化修复中科学合理施肥提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
盆栽试验土壤取自天津市郊某污灌区菜地,土壤类型为潮土,pH值为7.80,黏粒21.8%,砂粒20.8%,粉粒57.4%,阳离子交换量(CEC) 14.7 cmol/kg,有机质含量3.3%,全氮1.3 g/kg,有效磷43.8 mg/kg,速效钾103 mg/kg,总Cd 1.4 mg/kg,有效态Cd含量为0.64 mg/kg。与中国土壤环境质量标准(GB 15618―1995)对比,属于轻度污染。
供试海泡石为天然黏土矿物材料制备,含少量白云石和滑石等杂质,pH值10.1,CEC 18.0 cmol/kg,BET 比表面积为22.3 m2/kg,孔径为 1.4 nm。X 射线衍射分析表明其主要成分为Mg3Si2(OH)4O5 8.0%,Si3O6・H2O 9.0%,CaMgSi2O6 18.1%。凹土的主要化学组成为MgO 12.4%,Al2O3 10.4%,SiO2 68.4%,CaO 1%,Fe2O3 6%,锌、铜、铅、镉含量分别为75.9、40.0、64.4、0.057 mg/kg。供试猪粪基本化学性状见表1。
1.2 试验方法
试验共设置 12个处理,分别为:(1)CK(对照,不添加任何材料);(2)海泡石10 g/kg(S);(3)凹土10 g/kg(A);(4)猪粪 5 g/kg(PM1);(5)猪粪 10 g/kg(PM2);(6)猪粪 15 g/kg(PM3);(7)海泡石 10 g/kg+猪粪 5 g/kg(S+PM1);(8)海泡石 10 g/kg+猪粪 10 g/kg(S+PM2);(9)海泡石 10 g/kg+猪粪 15 g/kg(S+PM3);(10)凹土 10 g/kg+猪粪 5 g/kg(A+PM3);(11)凹土 10 g/kg+猪粪 10 g/kg(A+PM3);(12)凹土 10 g/kg+猪粪 15 g/kg(A+PM3);每处理重复3次。将供试土壤风干过2 mm筛后,每盆装土1 kg,按照试验设计用量分别加入海泡石、凹土和猪粪,混合均匀。陈化40 d后,选取大小均一的油麦菜种子于温室内育苗,生长至一定大小时,选取生长状况相同、叶片大小一致的油麦菜幼苗,每盆中移栽3株,在油麦菜生长期间定期浇灌蒸馏水并及r去除杂草和注意防治害虫。
移栽生长70 d 后收获,采集土壤样品和植物样品。油麦菜收获后将地上部与根部分开,清洗干净后称鲜重,再放入烘箱于 65℃烘至恒重,然后称量茎叶干重。植物样粉碎后用于测定重金属Cd含量、硝酸盐和还原性糖。同时集土样,风干磨碎过筛,备用。
1.3 测定项目及方法
1.3.1 植物样Cd含量 称取烘干磨细植物样品0.1000 g于100 mL消解管中,采用HNO3-HClO4法(体积比3∶1)消解,原子吸收分光光度计(ZEEnit 700P)测定Cd含量。
1.3.2 土壤有效态Cd含量 土壤中 Cd 有效态采用DTPA(二乙基三胺五醋酸) 浸提剂提取。称取过 2 mm筛的风干土样于100 mL塑料瓶中,准确加入DTPA浸提剂(水土比2∶1),以(180 ± 20)r/min的速度在(25±2)℃下振荡 2 h,离心过滤后,将上清液置于 100 mL塑料瓶中,用原子吸收分光光度计测定Cd含量。
1.3.3 土壤pH值、有效氮磷钾的测定 土壤pH值用pH计进行测定;土壤碱解氮采用碱解扩散法测定;土壤有效磷用0.5 mol/L 的NaHCO3浸提,钼锑抗比色法测定;土壤速效钾采用乙酸铵浸提-原子吸收分光光度法测定。
1.3.4 油麦菜中亚硝酸盐含量的测定 采用盐酸萘乙二胺分光光度法测定。
1.4 数据处理
所有试验数据均为3 次重复的平均值,应用Microsoft Excel 统计数据,并作图, DPS v7.05 进行单因素方差分析(P
2 结果与分析
2.1 施用猪粪对Cd污染土壤钝化修复下油麦菜生物量的影响
由图1可见,海泡石与凹土单一钝化修复较空白对照可使油麦菜生物量分别降低9.2%和39.5%;单施猪粪均可增加油麦菜地上部生物量,与空白对照相比,可使油麦菜生物量增加6.6%~27.6%。海泡石钝化修复下增施猪粪可使油麦菜生物量显著降低;而凹土处理下,增施低、中量猪粪可使油麦菜生物量有所下降,增施高量猪粪的A+PM3处理可使油麦菜生物量增加6.6%,但与对照相比差异未达显著水平。
2.2 施用猪粪对Cd污染土壤钝化修复下油麦菜亚硝酸盐含量的影响
由图2可见,与空白对照相比,单独施用低、中量猪粪可使油麦菜亚硝酸盐含量降低27.5%和35.9%;海泡石与凹土单一钝化修复对油麦菜可食部位亚硝酸盐含量无显著性影响,钝化修复下增施猪粪除S+PM3处理使得油麦菜可食部位亚硝酸盐含量显著下降外,其它处理油麦菜可食部位亚硝酸盐含量均无显著变化。
2.3 施用猪粪对钝化修复下Cd污染菜地土壤pH值的影响
由图3可见,与空白对照相比,在海泡石与凹土钝化处理下,土壤pH值分别增加了0.05和0.17;单施猪粪时可使土壤pH值略有变动,但与空白对照相比并无明显差异。在海泡石与凹土钝化处理下,增施猪粪可使土壤pH增加0.02~0.27,但由于试验土壤pH值为7.80,而且土壤自身具有巨大的缓冲性能,导致增施猪粪后土壤pH值变化并不明显。
2.4 施用猪粪对钝化修复下Cd污染土壤有效态Cd的影响
污染土壤的大部分重金属一般都被吸附在土壤胶体颗粒的表面,保持相对稳定的状态,很难通过迁移从土壤中去除,但却可被植物根系吸收,通过土壤-植物系统迁移到植物地上可食部位,威胁人类健康。由图4可以看出,与空白对照相比,海泡石与凹土钝化处理下土壤有效态Cd含量分别降低8.0%和12.0%;单施猪粪对土壤有效态Cd含量的影响不明显,甚至还有活化作用,导致土壤有效态Cd含量略有增加。而在黏土矿物材料钝化修复下,增施猪粪可使土壤有效态Cd含量略有下降,但差异不显著。
2.5 钝化处理下施用猪粪对油麦菜地上部分Cd含量的影响
由图5看出,与空白对照相比,海泡石和凹土单一钝化处理可使油麦菜可食部分的Cd含量分别降低7.1%和14.3%,单施猪粪时油麦菜可食部分的Cd含量降低了10.7%~25.0%。海泡石和凹土钝化修复下,增施猪粪分别可使油麦菜可食部分的Cd含量降低32.1%~35.7%和35.7%~39.3%。说明Cd污染菜地土在黏土矿物材料钝化修复下,增施猪粪对降低油麦菜可食部位Cd含量具有显著的效果,可以起到协同强化钝化修复作用,进一步提高黏土矿物材料对Cd污染菜地土钝化修复作用。在本试验条件下,S+PM1、S+PM2、S+PM3、A+PM1、A+PM2、A+PM3处理均可使油麦菜可食部位Cd含量达到国家食品安全标准限量值0.2 mg/kg以下,具有较好的钝化修复效果。
2.6 施用猪粪对钝化处理下Cd污染土壤养分有效性的影响
2.6.1 对土壤碱解氮含量的影响 由图6可见,与空白对照相比,海泡石与凹土单一钝化处理可使土壤碱解氮含量分别增加45.3%和17.0%;单施猪粪处理下,土壤中碱解氮含量比对照增加5.7%~49.1%;在海泡石钝化修复下,增施猪粪的土壤碱解氮含量与空白对照相比增加56.6%~60.4%,差异达显著水平;而凹土钝化处理下增施猪粪土壤碱解氮含量增加15.1%~47.2%,但差异未达显著水平。说明黏土矿物材料钝化修复下,增施猪粪可提高土壤氮素含量水平,其中海泡石g化处理效果优于凹土。
2.6.2 对土壤有效磷含量的影响 由图7可见,与空白对照相比,黏土矿物材料海泡石钝化处理对土壤有效磷含量的影响并不明显,但单施猪粪处理的PM2和PM3土壤有效磷含量显著增加,分别比对照增加16.4%和41.0%。海泡石钝化修复下,增施猪粪对土壤有效磷含量影响不明显;但凹土钝化修复下,增施中、高量猪粪处理的A+PM2和A+PM3土壤有效磷含量增加42.6%和34.4%,与对照相比差异显著。因此,Cd污染土壤黏土矿物凹土钝化修复下,增施猪粪将有利于提高土壤磷素有效性,有利于作物的生长。
2.6.3 对土壤速效钾含量的影响 由图8可见,与空白对照相比,海泡石单一钝化处理土壤速效钾含量仅增加2.6%,并无显著性差异;而凹土单一钝化处理则使土壤速效钾含量降低18.4%,说明添加凹土可以对土壤中速效钾产生吸附固定作用;猪粪单施可使土壤速效钾含量增加9.2%~23.7%。海泡石和凹土钝化修复下,增施猪粪可使土壤中速效钾含量较空白对照分别增加2.6%~23.7%和31.6%~51.3%,其中A+PM1和A+PM2处理对土壤中速效钾含量的影响最为显著。所以,在黏土矿物材料钝化修复下,适当增施猪粪等有机肥,将有利于农作物的生长和品质的提高。
2.7 油麦菜生物量、亚硝酸盐含量和地上部Cd含量与土壤pH值、有效态Cd含量及养分有效性间的相关性分析
相关性分析结果(表2)表明,油麦菜地上部分Cd积累量与土壤有效态Cd含量间存在极显著正相关。表明土壤有效态Cd含量直接影响油麦菜地上部Cd的吸收累积。但油麦菜地上部Cd含量与土壤pH值间的相关性未达到显著水平,说明在碱性土壤条件下,钝化修复对土壤pH值影响较小。油麦菜地上部分生物量与土壤碱解氮含量间呈极显著负相关,而与土壤速效磷间呈显著的正相关关系。
3 讨论与结论
3.1 在黏土矿物材料钝化修复下,增施猪粪对土壤有效态Cd含量的影响总体呈降低趋势。黏土矿物材料单一钝化处理后,土壤有效态Cd含量降低8.0%~12.0%。这可能与猪粪自身特性有关,猪粪中含有大量有机质,有机质不仅可以改良土壤物理、化学和生物特性,熟化土壤,培肥地力,而且可以对土壤重金属Cd离子具有不同程度的吸附固定能力,降低其活性[13, 14]。因而可以减少土壤中重金属Cd通过油麦菜根系吸收向地上部的迁移累积。
3.2 与空白对照相比,海泡石和凹土单一钝化处理可使油麦菜可食部分的Cd含量分别降低7.1%和14.3%,单施猪粪时油麦菜可食部分的Cd含量降低10.7%~25.0%。海泡石和凹土钝化修复下,增施猪粪分别可使油麦菜可食部分的Cd含量降低32.1%~35.7%和35.7%~39.3%。说明黏土矿物材料钝化修复下,增施猪粪对Cd污染土壤的钝化修复具有明显的增强效果。这是因为猪粪中富含有机质与N、P等营养成分,其分解可以产生大量腐殖物质和各种活性基团,对土壤有效态Cd能够产生络合作用[15],降低土壤重金属Cd的生物有效性。此外,猪粪中的胡敏酸、胡敏素和富里酸等还可以与重金属Cd离子形成较为稳定的络合物,降低土壤中重金属Cd离子的活性,导致植物对土壤中重金属Cd吸收的降低[16, 17];另一方面,猪粪可以缓解重金属镉毒害作用的原因还与其在土壤中分解形成腐殖酸有关,腐殖酸中的羧基、羟基、酚羟基、羰基等具有络合或螯合重金属Cd的作用,可以有效地降低土壤中重金属Cd的有效性[18, 19]。但在黏土矿物材料钝化修复下,增施猪粪时土壤有效态Cd含量略有降低。此外,增施猪粪虽然能使土壤pH值产生不同程度的下降,但由于试验土壤pH值为7.80,尽管猪粪呈弱酸性,但土壤自身巨大的缓冲性能,导致施用猪粪后土壤pH值变化并不明显。
3.3 增施猪粪对油麦菜可食部位亚硝酸盐含量的影响整体呈降低趋势。与空白对照相比,单一钝化修复下对油麦菜可食部位亚硝酸盐含量无明显影响,钝化修复下增施猪粪除S+PM3处理使得油麦菜中亚硝酸盐含量显著下降外,其它处理油麦菜中亚硝酸盐含量均无显著变化。大量研究表明,由于我国农业生产主要依赖大量施用氮肥,如尿素、碳铵、硫铵等,导致土壤中硝态氮含量普遍偏高,在土壤硝化细菌的作用下,氮素通过消化作用被转化为NO-3而不断为农作物所吸收,造成蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐均存在着不同程度的污染[20]。当人体中NO-2质量分数很高时,能引起人体血液缺氧中毒反应;NO-2若与二级胺结合还可能形成强致癌物亚硝胺,诱发人体消化系统的癌变。由试验结果可以发现,增施猪粪可以降低油麦菜可食部位亚硝酸盐含量。
3.4 与空白对照相比,海泡石与凹土单一钝化处理分别使土壤碱解氮含量增加了45.3%和17.0%,而对土壤速效磷和速效钾无显著影响甚至有降低作用;增施猪粪可显著提高Cd污染土壤中的碱解氮和速效钾含量。黏土矿物材料钝化修复下,增施猪粪处理的土壤碱解氮含量明显增加,在海泡石钝化修复下,增施猪粪的土壤碱解氮含量与对照相比分别增加56.6%~60.4%;而对土壤有效磷含量影响不明显;但凹土钝化修复下,增施中、高量猪粪处理的A+PM2和A+PM3土壤有效磷含量分别增加42.6%和34.4%。海泡石和凹土钝化修复下,增施猪粪可使土壤中速效钾含量较空白对照分别增加2.6%~23.7%和31.6%~51.3%,其中A+PM1和A+PM2处理对土壤中速效钾含量的影响最为显著。土壤中碱解氮、有效磷和速效钾含量的增加主要来自于猪粪本身,因为猪粪中含有大量氮、磷、钾素,添加到土壤中后会带入新的营养元素。
3.5 油麦菜地上部分Cd积累量与土壤有效态Cd含量间存在极显著正相关,但与土壤pH值间的相关性未达到显著性水平,油麦菜地上部分生物量与土壤碱解氮含量间呈极显著负相关。李志伟[21]在氮磷过量对植物生长的影响及有机肥的调控作用研究中同样发现,随着氮用量的增加,油菜生物量均表现出逐渐降低的趋势,当666.7m2氮用量达到120 kg时,油菜无法生长。这可能是因为氮素过剩时,尤其是当磷肥、钾肥配合不上时,作物体内维管素和果胶缺少,细胞壁加厚受到限制,营养器官较长时间停留在幼嫩状态,生长迟缓,产量严重降低。试验中随着猪粪施用量的增加,土壤中碱解氮含量增大,可能不利于油麦菜生长。而油麦菜地上部分生物量与土壤速效磷间则呈显著的正相关关系。
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