威宁草海种植区作物施肥现状调查

于健龙，杨永奎，胡 辉，杨 波，袁 勇，梁燕菲，秦 松，王文华

（1. 毕节市土肥站，贵州 毕节 551700；2. 贵州省农业科学院土壤肥料研究所，贵州 贵阳 550006）

草海是贵州省内面积最大的天然高原淡水湖泊[1]，位于东经104°10′16″～104°20′40″，北纬26°47′32″～26°52′52″，总面积96 km2。草海的生物资源丰富，包含各种鸟类、鱼类、水生植物等，是我国西南最大的湿地和候鸟越冬地[2]，在调节区域气候、维持生态平衡中都具有非常重要的作用。

由于围湖造田，自20 世纪60年代经人为排水后，草海湿地面积大幅下降，而旱地面积则明显增加，从而形成了草海种植区[3]。长期以来，迫于农业人口压力，为提高土地产出水平，草海种植区化肥、农药使用量逐年增加，使得草海种植区土壤污染物倍增，污染物通过地表径流、农田排水等方式直接进入草海湿地，导致草海水体富营养化等问题日趋严重。据统计，草海周边化肥施用量（折纯）达1 543.58 t，污染负荷比重占19.72%[1]。按照草海镇4 410.67 hm2的总耕地面积计算，施肥量达349.97 kg/hm2，远超过国际要求的水体安全上限[4]。

草海农业化肥污染主要是由于施肥过量、施肥结构不合理等，造成了肥料N、P 利用率低。为准确了解草海种植区作物施肥现状，从而调整氮、磷和钾肥施用比例，笔者以草海种植区为调查区域，采用农户走访调查的方式调查了草海种植区主要作物施肥现状，以期为科学施肥、草海农业面源污染防治提供参考数据。

1 材料与方法

1.1 数据来源与收集

选取草海国家级自然保护区涉及的草海镇周边9个行政村：银龙村、海边村、西海村、前进村、鸭子塘村、大马城村、草海村、白马村、东山村作为调查区域。沿着草海周边种植区，选取有代表性的农户50户，按照每户调查面积5 667 m2的方式开展调查，要求农户抽查数量占总农户数量的0.5%。通过调查人员走访询问的方式开展种植结构调查、施肥现状调查。其中，种植结构调查主要调查主栽作物种类、品种、产量、轮作模式等，施肥现状调查主要包括施肥量、施肥期、养分比例、肥料类型、施肥方法、施肥次数、基追肥比例等。同时，结合统计年鉴数据，开展草海周边种植区土壤养分含量调查。

1.2 数据处理

根据调查数据，分析主栽作物氮、磷、钾肥用量及比例，计算氮肥偏生产力等，并对氮、磷、钾肥施用情况进行评价。所有数据通过Excel 软件进行整理分析。

其中，肥料偏生产力（PFP）公式如下：

式中，Y 为施用某一特定肥料作物的产量，单位为kg/hm2；F 为特定肥料纯养分（N、P2O5和K2O）的投入量，单位为kg/hm2。

2 结果与分析

2.1 作物种类及种植模式

如表1 所示，通过对草海镇种植区的调查发现，草海周边有95%的农户都优先选择种植大白菜。作物轮作模式主要有9种，分别为：白菜-甘蓝、白菜-玉米、白菜-玉米-莴笋、白菜-甘蓝-青菜、白菜-玉米/马铃薯、白菜-绿肥（套种大萝卜）-马铃薯（玉米）、白菜-辣椒、马铃薯-玉米和白菜-甘蓝-青菜-莴笋。其中，大白菜-玉米/马铃薯轮作模式种植分布最为广泛，占30%。此外，由于草海周边大部分农田都位于草海丰水期水位以下，因此大部分耕地都属于一年一熟制。

表1 草海种植区作物不同轮作模式

2.2 主要作物施肥现状分析

调查发现，草海种植区施肥方式包括基肥和追肥，基肥主要为复合肥，施用复合肥占基肥总量的95%，但只有28.89%的农户配施有机肥。追肥主要施用尿素，极少有农户追施磷肥和钾肥。

如表2 所示，不同作物肥料施用量并不一致，但均表现出基肥少、追肥多，追肥以尿素为主的现象。其中，大白菜施肥总量最多，N、P2O5和K2O 用量分别达到61.51、11.42 和11.42 kg/667m2，其中基肥N用量11.42 kg/667m2，追肥N 用量50.10 kg/667m2，而磷肥、钾肥均作为基肥施入。甘蓝N、P2O5和K2O 用量分别为54.81、15.45 和10.65 kg/667m2，追肥以尿素为主。辣椒N、P2O5和K2O 用量分别为57.25、11.25和11.25 kg/667m2。

表2 草海种植区不同作物肥料用量

相比于蔬菜，马铃薯、玉米等粮食作物，草海种植区肥料施用量则很少。马铃薯N、P2O5和K2O 用量分别为23.28、11.91 和8.91 kg/667m2，且追施尿素量明显减少，追肥N 用量仅为14.38 kg/667m2，基追肥N 比例为0.62。

2.3 主要作物产量及肥料偏生产力

如表3 所示，不同作物产量差别较大，蔬菜等经济作物产量明显高于粮食作物产量。其中，大白菜、甘蓝、青菜、玉米和马铃薯产量分别为5 611.11、3 300.00、6 666.67、330.77 和968.75 kg/667m2，氮肥偏生产力分别为113.37、173.10、97.54、6.98 和76.13 kg/kg，蔬菜的氮肥偏生产力普遍高于玉米、马铃薯等粮食作物。由于大白菜、青菜等是高需肥蔬菜，氮肥施用量普遍较大，施肥变幅较小，而马铃薯多不施追肥，且肥料用量较少，施肥变幅较大。

2.4 主要作物施肥评价

施肥评价主要分析农户施肥的合理性，对作物的合肥施肥量进行分析，大白菜的N、P2O5、K2O 合理施肥量分别是20～50、8～14 和8～20 kg/667m2[5-6]，甘蓝分别是10～20、10～20 和10～15 kg/667m2[7]，玉米分别是20～50、4～10 和4～10 kg/667m2[8]，马铃薯分别是20～40、6～10 和10～30 kg/667m2[9]。根据以上结果，结合调查数据，对农户施肥评价分为不足、合理和过量3个水平。

表3 不同作物氮肥用量及产量

总体来看，对于大白菜等4种作物，农户施肥表现出氮肥过量、钾肥不足的趋势，但氮肥与钾肥的施用量与作物产量相关性不显著（图1A、图1B）。从表4 中可以看出，大白菜、甘蓝、玉米的过施氮肥分别占75.00%、50.00%和84.62%，而大白菜、甘蓝、玉米、马铃薯施肥不足的比例分别为38.89%、40.00%、23.08%和75.00%。

其中，大白菜氮肥、磷肥、钾肥合理施肥比例仅分别为10.00%、38.89%和50.00%，玉米氮肥、磷肥、钾肥合理施肥比例分别为15.38%、38.46%和38.46%，且在过量氮肥施用情况下，大白菜产量较合理施肥降低了13.64%，玉米产量下降了8.57%，这均表现出氮肥过量，磷肥、钾肥不足的现象；甘蓝氮肥、磷肥、钾肥合理施肥比例分别为25.00%、40.00%和60.00%，表现出氮肥过量，磷肥、钾肥相对合理的现象。

而对于对钾肥要求较高的马铃薯而言，氮肥、磷肥、钾肥合理施肥比例分别为12.50%、62.50%和25.00%，表现出钾肥施用严重不足，回归分析也表明，钾肥与作物产量呈显著相关（图1C），随着钾肥用量的增加作物产量也呈增加的趋势。

表4 不同作物氮、磷、钾肥施用评价 （kg/667m2）

图1 氮肥（A）、磷肥（B）、钾肥（C）与作物产量的相关关系

3 结论与讨论

通过调查草海周边农户化肥施用情况发现，草海周边农户氮、磷、钾肥施用总量达103.03 kg/667m2，高于水体防治污染15 kg/667m2的上限[4]。进一步研究发现，草海周边农户施肥已从单纯的偏施氮肥，转而以施用复合肥为主，并配施有机肥。但是，不同作物N ∶P2O5∶K2O 比都仍然表现出氮肥多，磷、钾肥少的现象，而且有机肥使用比例仅占28.89%。进一步调查发现，氮肥、磷肥与作物产量不呈显著相关，而大白菜、甘蓝、青菜及马铃薯施肥变异系数较大，表明农户施肥随意性很大，草海周边种植区农户仍以习惯施肥为主。农户随意施肥的原因，一方面在于农户坚持“高投入高产出”，片面的追求收益，缺乏环境保护意识[4]；另一方面，也受农户家庭收入、受教育程度等[10]的影响。

有研究指出，氮肥、磷肥过量施用是引起水体TN、TP 负荷数值增大的重要原因[11-12]。本文调查发现，草海种植区农户N 用量为53.18 kg/667m2，高于鄱阳湖种植区[12]、四川省[13]及全国平均[11]水平，说明草海周边种植区化肥过量已成为草海污染的重要来源。

科学施肥、减少化肥滥施是减少农业面源污染的重要方面。本文根据调查数据，分析草海种植区的施肥结构，针对草海种植区提出如下对策：一是优化种植结构、减少作物轮作年限，防治病虫害；二是增施有机肥，推广测土配方施肥技术，减少习惯施肥比重；三是加强宣传培训，提高农民科学施肥和环境保护意识；四是在草海周边不适宜种植的台地实行退耕还林，实行生态移民工程，减少人畜粪便排放。

调查草海周边种植区农户的施肥现状发现，草海种植区农户N、P2O5和K2O 用量分别为53.18、12.12、10.25 kg/667m2。其中，主栽蔬菜大白菜施肥总量最多，N、P2O5和K2O 用量分别达到61.51、11.42 和11.42 kg/667m2，所有作物施肥均表现出氮肥过量，磷、钾肥不足的现象。以上结果表明，草海种植区存在氮肥滥施现象，这是草海污染的重要原因。

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