养分资源管理.doc

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1、养分资源管理现状及调控途径当今世界,资源与人口、环境与发展之间的矛盾日趋尖锐。我国以占世界9%的耕地养活着占世界22%的人口,这种矛盾更加突出。随着农业生产的进一步发展,如何合理利用和保护有限的耕地资源,是农业科学工作者面临的重大技术问题。利用现代先进技术和方法进行养分资源的合理配置,发展高产、优质、高效、低耗、环保的农业生产体系,是实现农业可持续发展的关键。1养分资源管理面临的挑战养分资源管理在农业生产中是非常重要的。化肥作为重要的农业生产资料之一,在农作物生产中发挥着基础性的作用。在传统农业中,养分管理强调养分施用对作物的反应,关注最大产量和最

2、大经济效益。基于这个目标,科研人员研究经济、有效的方法去优化植物营养,增加作物产量。如1973年Stanford推出的定肥公式,1980年Hunter推出的土壤养分状况系统研究法,前苏联采用的目标产量施肥法、肥料效应函数法,等等。化肥的投入对于农业增产起到了非常重要的作用。根据联合国粮农组织(FAO)的估计,化肥对农作物增产的贡献率为40%~60%。应用我国1952~1992年间的农业生产统计资料进行相关分析,发现化肥施用量增长与粮食总产量增加之间的相关系数为0.9249,化肥公顷施用量与粮食公顷产量的相关系数为0.9483,均达到显著水平。化肥在

3、增加产量和收益的同时,由于过量或不合理施用,对土壤资源、生态环境,甚至一些农产品品质的负面影响已经显露出来。过量或不合理施肥可以释放养分进入空气和水体,不再为农作物利用,土壤硝酸盐淋失造成地下水的污染,N,P养分的地表径流导致地表水富营养化。张维理等在北京—天津—唐山地区14个县市的102个点调查中表明,约50%样点的地下水和饮用水中硝酸盐含量超过安全标准。曹志洪研究发现,在我国东部沿海地区,由于氮肥施用量过大,引起水体富营养化,地表水和地下水水质明显下降。并且,由于农田本身普遍存在着变异特性,包括土壤有机质、质地、养分、地形和其他特性,传统农业措

4、施管理土地作为同质体,在整块田地用一套管理措施:一个目标产量、一个肥料推荐施用量、一个农药施用量,这样管理通常导致投入在一些地方过量施用,而另一些地方施用不足,导致管理成本的增加和纯收益的降低,增加了污染地表水和地下水的可能和能源浪费。最近十几年,全球的科学家关于养分投入对环境质量的潜在影响已开展广泛研究。如何既能保持土壤肥力和生产力,满足人类社会对粮食和其他生活用品的数量和品质的要求,又能使生态环境受到良好的保护,实现农业和人类社会的可持续发展,是21世纪农业科学家面临的重大挑战。通过先进技术和理论的应用,来管理与农产品相关的各个方面的时空变异,

5、以达到提高作物性能和环境质量的目的。2　养分资源的调控途径根据上述的我国养分资源利用状况可见,养分资源以土壤养分资源为基础;化肥、有机肥中的肥料养分资源和大气、水体中的环境养分资源是土壤养分的重要补给源;矿产养分资源是化肥养分资源的重要来源。面对我国人多地少,资源相对紧缺的国情,我们既要综合利用各种养分资源,获得丰富、优质、安全的农产品,又要保护生态环境。为此,我们提出了养分资源平衡、合理使用的新思路,主要包括以下几个方面。2.1　努力提高养分资源利用率我国是世界人口大国,提高养分资源利用率是实现农业可持续发展目标的核心,但我国由于对养分资源的合理

6、利用缺乏深入地研究,养分配比和养分资源结构不尽合理,地区和作物之间养分分配极不平衡,致使养分资源的利用率不高。因此,今后应以土壤、作物相互作用机理研究为基础,建立农田养分资源综合管理的技术体系,努力提高养分资源的利用率,发挥养分资源的巨大潜力。2.2　充分了解养分资源的时空变异特征,有针对性地调节养分供应状况养分资源的时空变异特征主要表现为养分资源总量的变异。其时间变异主要表现于养分元素各形态间不断地进行着动态的转化,可供植物利用的养分资源量也随着时间的变化而变化。因此,生产中既要考虑当季作物需求养分的时间变异特点,又要考虑当季作物的养分残留对后季

7、作物的影响。养分资源总量的空间变异主要表现于其空间分布的不均匀特征。卢金伟等(2002)研究了陕北黄土区土壤水分、养分空间分异规律,结果表明在0~30cm不同层次,土壤有机质、氮、磷分异明显。冯文强等(2002)研究了四川盆地不同地块的基本地力情况,结果表明从坡脚到坡顶,土壤肥力依次降低,土壤本身的氮、磷、钾肥力状况也呈同样规律变化。因此,生产中要因地施肥,看作物的苗像及时追施肥料。2.3　养分资源的宏观管理与微域调节相结合我国幅员辽阔,不同地域土壤养分资源的分布极不均一,要充分发挥养分资源的效益,就应该将宏观管理和微域调节相结合。宏观管理方面,要

8、针对全国大的农业生态区域研究采取各自适宜的施肥措施,综合利用所有的自然和人造植物养分资源,通过有机肥和无机肥的投入、土壤保