谭海燕,钱 玲,张少敏,董琼娥
(1.昆明市农业科学研究院资源环境研究所,云南昆明650118;2.云南省花卉技术培训推广中心,云南昆明650000)
滇池流域位于云贵高原中部昆明市西南,属长江流域金沙江水系,流域面积2920 km2,流域涉及五华区、盘龙区、西山区、官渡区、呈贡区、晋宁区,是昆明市现代农业发展中心,农业种植水平发达,复种指数较高,农作物商品化程度高,主要农作物以花卉、蔬菜等经济作物为主。流域内设施农业高度发展,化肥施用量不断增长,滇池流域成为目前农业面源污染治理、水环境保护的重点治理区域。为掌握当前滇池流域整体化肥施用水平和施肥现状,2018-2019 年,结合当前滇池流域农业种植结构现状,对滇池流域主要农作物、主要栽培模式和施肥方式进行农户调查,对流域内化肥施用水平和施肥现状进行总体评价,为该地区科学施肥和化肥负荷削减工作提供依据。
根据滇池流域当前农作物种植和生产情况,按照重点区域、典型代表的原则,对滇池流域839 户农户种植的主要农作物生育期、产量、有机肥和化肥施用品种、数量、施肥时期、施用方法等情况进行实地调查,并用数理统计的方式进行分析研究,同时结合测土配方施肥土样检测数据、田间试验、养分丰缺指标及施肥指标体系等成果,对当前滇池流域农户施肥水平、结构、方法等进行评价。
利用Excel 2007 进行标准偏差、变异系数等数理统计分析。
如表1 所示,由于昆明市现代农业的发展,滇池流域以粮食作物为主的传统种植结构被蔬菜、花卉等作物取代,至2017 年,滇池流域农作物总播种面积为66190 hm2,粮食作物占41.9%,其中玉米为23%、大麦占4.2%、小麦占4.4%、马铃薯占3.5%、水稻种植仅占0.6%,粮食作物主要以玉米和麦类等旱地作物为主。经济作物中,烤烟面积占4%,蔬菜瓜果占47%,花卉作为昆明市特色产业,常年播种面积保持在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较大的玫瑰为1067 kg/hm2,非洲菊为686 kg/hm2,花卉类作物平均施肥量达876 kg/hm2,整体施肥水平较高。
表1 滇池流域历年主要农作物播种面积及占比情况
表2 滇池流域不同作物施肥量及氮、磷、钾肥施用比例
蔬菜类作物的施肥量各有不同,叶菜类中白菜最低,为291 kg/hm2;果菜类如西葫芦、草莓、菜用豌豆都较高,分别为 1250 kg/hm2、884 kg/hm2、777 kg/hm2。叶菜类蔬菜虽然单季施肥量低于果菜类蔬菜,但由于其生育期短,种植区域1 年可实施4~6 茬,所以,年施肥总量并不低于果菜类蔬菜。蔬菜类作物(包括草莓)平均施肥量为651 kg/hm2,整体施肥水平偏高。
粮食类作物施肥量玉米420 kg/hm2、小麦195 kg/hm2、大麦 188 kg/hm2,平均为 268 kg/hm2,整体施肥水平最低。
2.2.2 不同作物氮、磷、钾施肥配比
结合不同作物需肥规律和昆明市近年来测土配方施肥结果。从表2 可看出,玉米氮、磷、钾施肥配比为1 ∶0.17 ∶0.13,氮肥施用比例大,而钾肥施用比例小;麦类作物施肥配比为 1 ∶0.8 ∶0.06,表现为氮、磷施肥占比较大;粮食作物整体存在氮、磷肥施用过多,而钾肥施用不足的情况。
白菜氮、磷、钾配比为 1 ∶0.34 ∶0.26,表现为氮、磷施用比例较大,存在偏施氮肥、磷肥情况,其它经济作物磷、钾肥施用占比较大,说明经济作物磷、钾肥的施用得到重视,但结合作物需肥特性来看,整体磷肥施用占比偏大,存在偏施磷肥的情况。
2.2.3 不同作物氮、磷、钾肥施用量的变异系数
受土壤供肥能力、农户对肥料认识及施肥习惯差异的影响,不同作物在不同区域,氮、磷、钾肥的施用情况各有不同。从表3 可见,粮食作物和蔬菜氮肥的变异系数较小,都小于0.5;而花卉变异系数较大,其中非洲菊变异系数达到1.2,说明在氮肥施用上,蔬菜和粮食作物各地施用量差异不大,而在花卉上,农户氮肥施用量差异很大,部分农户施肥超出平均水平的4 倍以上。
磷肥施用量差异在不同作物上表现不同,其中,粮食作物中玉米变异系数较大,经济作物中非洲菊、白菜、烤烟的变异系数较大,均达0.9 以上,其它作物变异系数较小,说明在磷肥施用上,不同作物在各地的施用情况不同,由于磷肥的肥效没有氮肥明显,各地土壤供磷情况也不相同,农户对磷肥的施用认识不一,有些地方不施磷肥,有些地方磷肥施用过大,导致磷肥施用在不同地区、不同作物上表现不同。
钾肥施用量差异最明显的为粮食作物,其中,玉米、大麦、小麦类的变异系数分别达1.6、4.0 和4.0,说明在粮食作物的施钾上有些地方不施,有些地方多施,各地差异变化较大。经济作物除了白菜及非洲菊在钾肥施用上变异系数较大外,其它作物施钾量变异系数不大,说明各地农户普遍都施用钾肥,整体施肥差异不大。
2.2.4 不同作物有机肥的施用
从表3 看出,滇池流域不同作物有机肥施用量在1500~52590 kg/hm2,其中草莓最高,烤烟最低,大部分作物有机肥施用量不足。从不同作物有机肥施用量变异系数来看,除麦类为0.2,草莓、西葫芦、白菜分别为0.7、0.8、0.9 外,其它作物都大于 1,说明有机肥施用在各种作物、各地施用情况上差异较大,有些地方施用,有些地方不施,各地施肥水平不一。
有效削减农业面源氮、磷负荷是治理水环境的重要手段,刘钦普[1]对中国化肥面源污染环境风险进行评估认为,近25 年来,全国化肥使用环境安全阀值在200~300 kg/hm2变化,2014 年为 285 kg/hm2,2014 年全国化肥使用总体处于低度环境风险,其中氮肥施用是主要风险,但全省各地差异较大;王奇[2]等认为,中国化肥施用量的安全阀值为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,显示其流失系数因作物和施肥方式等各有不同,崔玉亭[4]研究认为兼顾生产、生态和环境效益的水稻氮肥施用量为221.5~261.4 kg/hm2。滇池流域从2005年实施测土配方施肥技术以来,化肥使用量得到有效控制,但从生态保护的角度来说,平均化肥用量均超过国家环境安全阀值。研究显示,随着作物产量增加和化肥利用效率提高,化肥使用环境安全阀值也相应增加[1],因此,为达到保护农业生态和水环境,同时兼顾农业生产效益的目的,应在削减化肥氮、磷施用量的同时,加大推广新肥料、新技术,提高肥料利用效率和作物产量[5],使滇池流域农业生产能够实现绿色、环保、生态的长足发展。