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农田施肥基础理论及规则的现状和将来

2019年05月29日 09:10吕甚悟 A | A
    农田是否正确施肥是关系到施肥投资是否合理,农田产量、质量、环境污染及人类健康的头等大事。

    一、现在农田施肥的骨干理论及计算公式都是错误的

    在《纠正施肥模?#20581;ⅰⅰⅰ?#19968;文中,可以看出:国内外以往所研究出的近30种[1-26]农田施肥计算模式中,都没有正确考虑施肥以外的土壤外源N量和当季肥料对土壤养分的交换利用量,只从当季施肥与不施肥等表面生产现象对比,而拟建的近30种施肥模?#20581;6及?#27694;、钾、磷肥?#31995;奔纠?#29992;率算低1~5倍。所计算的“需肥量?#20493;?#19982;不同生产力土地上的作物实际需肥量呈反相关。又把肥料残留量、净残留量、土壤养分盈亏量及有机肥的利用率算错,因而长期存在《土壤氮素平衡之谜》[27]。大部分是根据农民生产经验设计的试验,拟建的经验计算公式,就认为符合生产实际是正确的。其实要以正确的理论作指导,才能产生正确的经验;相反,长期以错误的理论作指导,只能产生错误的经验。长期妨碍农田正确施肥。同一事物,正确的计算方法只有一两种,近70年来,全世界发表了近30种。这说明了广大专家、学者都感受到以前农田施肥计算公式不正确。近两百多年来,全世界花费了几百亿元资金,用于农田施肥实验研究,由于没有吕甚悟关于农田施肥的10个配套计算公式等唯一正确的理论,作为实验原理或理论依据,都是瞎子点灯白费蜡。

    二、过量施肥农作物反而减产又污染了生态环境

    在1980年以前,我国经济落后,农田土地瘦瘠。从1979年开始,我国进行了广泛的经济体制改革,国民经济迅速好转,农民有钱买化肥了。由于国内外研究出的施肥计算公式和规则很不适用,农民就以农作物刚不倒伏的施肥量为经验施肥料,长期把氮肥、磷肥多施了15%~80%。在原先瘦瘠的土地上,农作物大幅度增产,土壤肥力也不断提高。当时,农村广泛流传着?#30333;?#31292;一枝花,全靠肥当家”不妥的顺口溜。到1990年,我国农田土地的基础氮、磷养分含量已足够了。此后,农民还是照老经验连年多施氮、磷肥料。到1995年以后,我国绝大部分农田的有效氮、磷养分含量过多,国外早已过多。农作物反而减产。散失到农产品和水、土环境的肥分也不断增多,已经成了一大公害。环境中过剩氮肥在一定条件下,可转化成的亚硝胺和亚硝酰胺等敏感致癌物增多【28】,使人类?#21450;?#30151;而惨死的人数约增加了一倍。

    例如,高菊生【29?#24247;?#20154;,在湖南省的红壤稻田,连续29年的水稻定位施肥实验,由中国农科院【刘更另】院?#21487;?#35745;,并一直指导进行的。由于施肥量也一直较多,从1982年至1989年,6种施肥处理平均,0~20cm实验土壤硷解氮从83上升到95mgkg-1,有效?#29366;?增加到17时,每年的水稻产量与土壤硷解氮、有效磷含量呈正相关。实验前匀土后的好土,养分含量低?#20493;?#26045;肥,增产效果极显著。水稻产量从10000增产到14520kghm-2。前后增加45.2%,每年平均增产22.6%。再到2011年,土壤硷解氮从95增加到182,有效?#29366;?7增加到48mgkg-1。稻谷产量反而从14520减产到8570kghm-2,比平均最高产减产41%,平均每年递减1.46%,短视很少,可是,后22年,每年平均减产达20%。长期多施肥减产达到惊人的程度,土地生产力遭到?#29616;?#30772;坏。进一步印证了本研究的正确性和推广应用的紧迫性。难道还不该十?#31181;?#35270;吗?

    土壤有效氮、磷养分增加到正常含量后,继续多施肥,稻谷产量?#20174;?#22303;壤硷解N、有效磷含量呈?#21512;?#20851;。土壤正常养分含量的测算方法有两种:一是像上述实验前后,产量转折点的最高产量处在1989年的稻田土壤有效氮。磷养分含量95及17mgkg-1,就是该气候带,该质地的水稻土壤的“正常有效养分含量”;二是植株在苗期生长健?#24120;?#25104;熟期能正常?#20107;?#36820;黄,作物产量较高时的当季土壤有效氮、磷养分含量,也是该土壤种植该作物的正常有效养分含量。

    三、拨乱反正及意义

    “一种简单合理的平衡施肥计算公?#20581;保?#31616;称“合理平衡施肥法”已在国际性刊物《agronomy》2015,5,180~187上发表。该研究对农田施肥计算公式中的多种名?#36866;?#35821;进行了重新定义,加入了土壤外源氮量的计算。正确计算了肥料残留量对土壤养分的交换利用量,解开了“关于肥料利用率的猜想”【30】,建立了肥料利用率定律。纠正了以往对肥料残留量、净残留量和土壤养分盈亏量的错误认识和计算,又解开了在全世界长期存在的“土壤N素平衡之谜”【27】。革命性、系统性地重新建立了在全世界迄今唯一正确,完全配套的10个施肥计算公?#20581;?#36825;是全世界第三次绿色革命,使施肥计算科学从此走上正轨。本研究的分别验证论文从2002年起,在国内二级刊物已陆续发表,在国外已有3?#25105;?#29992;,国内用而不“引”。“合理平衡施肥法”是农田正确施肥的根本大法,定将在全世界普及推广应用,将产生巨大的经济,生态和社会效益。

    “合理平衡施肥法“将纠正全世界受错误施肥理论的影响,将纠正普遍过多地施氮、磷肥的经济效益估算。

    1、正确少施氮肥的效益。全世界现有耕地习惯面积约230亿亩,(山地和高丘地区耕地丈量面积还要多三?#31181;?#19968;以上)。除豆科作物外,每年以200亿亩种粮面积计算,平均一年种两季,年亩施尿素42kg(包括农家肥含氮量)平均多施了15%,一年多施尿素:0.042×0.15×200=1.26亿吨。折资:4000元×1.26亿=5040亿元(人民币)。

    2、正确少施磷肥的效益。每亩?#32771;?#24179;均少施过磷酸钙9kg,一年两季9×2×200亿亩=3.6亿吨,折资:2000元×3.6亿吨=7200亿元。

    3、过量施肥的减产损失。估计平均一年两季共亩产粮食700kg,减产8%,每kg粮食2.5元。共减产粮?#24120;?.7吨×0.08×200亿亩=11.2亿吨,折资:2500元×11.2亿吨=2.8万亿元。

    在全世界推广这唯一正确的“合理平衡施肥法”后,平均每年正确少施尿素1.26亿吨,少施过磷酸钙3.6亿吨,还可增产粮食11.2亿吨。以上三项每年至少挽回经济损失4.024万亿元人民币。被过肥污染的农田,在5-10年内,可逐?#20132;?#24402;正常,可产生巨大而长久的三效益。

    参考文献

    【27】我国农田生态系统中碳、氮循环的几个问题。中国土壤学会论文集<c>,1987:7-8

    【28】徐致祥。农肥污水与食管癌<M>.?#26412;?#31185;学出版社,2003

    【29】高菊生,黄晶,董春华等。长期有机无机会肥配施对水稻产量及土壤有效养分影响。土壤学报,2014,51(2):314~324

    【30?#21487;?#21892;敏,关于肥料利用率的猜想<J>,应用生态学报,2005,16(5):781~782
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