农业生产如何减少对化肥的依赖?

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化肥在农业生产过程中应用相当广泛,化肥的大量使用,利和弊就凸现出来了。一方面是使用化肥可大幅度提升农作物产量,这是利的一面。但另一方面,化肥对农业生态环境产生恶劣影响,这是弊的一面。鉴于此,我们就得找到办法,既少用化肥,又能保丰收,不减产,平衡使用化肥的利弊关系。

我们先来了解化肥对农业生态环境的影响。主要表现在以下几个方面:

1.对土壤结构的影响,长期过量的使用化肥,极易导致土壤酸化,同时还会杀死土壤中的蚯蚓、微生物等等,导致土壤中的营养成分大量流失。

2.对水源造成的影响,在农业生产过程中,长时间的大量使用化肥,将直接导致地下水硝酸盐污染。化肥在进入到土壤中之后,一部分会被农作物所吸收,另外一部分将直接被土壤吸附,剩余的一小部分会渗透至地下,进而直接造成地下水污染。

3.降低农作物品质,就像我们说的饲料鸡,饲料猪等,化肥好比是饲料一样的道理。

那么我们如何来减少对使用化肥的依赖呢?可以从以下几个方面来做:

1.对施肥技术进行改善。

在我国的农业生产中,化肥应用效率低,流失严重。为避免这个问题,必须对施肥技术进行改进,可以采用混土深施技术、粒肥深施技术、有机无机合理混合施肥技术等等,目的是提升肥料的应用效率。

2.对肥料进行合理搭配,选用多钟复合肥。

在实际农业生产过程中,要对有机肥和无机非进行合理搭配,不能过分重视其中一种而忽视另一种。所谓“复合肥”,即包含2种以上元素的肥料。复合肥料在具体应用的过程中,具有污染小、高效、便捷等优势特征,因此,在近年来的农业生产过程中应用十分广泛。

3.有机肥和无机肥的结合

在农业生产中有机肥料是重要的肥源,在改善农作物品质、提升农作物产量等方面发挥着无可替代的作用。有机肥还可对土壤结构进行改善,提升肥料应用效率,在应用土地的同时,达到涵养土地的目的。

4.积极应用微生物肥料

土壤中的绿肥和有机物在未经分解的状态下,一般不能直接应用,因此,微生物也就成为了较为关键的中转机构,通过微生物实现分解,最终产生可溶性物质,为农作物应用提供便利条件。不同的土壤性质,其内部含有的微生物数量和种类也会存在较大差别,为此,一般可通过人工的方式对土壤环境进行改善,从而达到增加微生物数量和群落的目的,提升土壤囊肥力,促进农作物健康生长。

综合来看,在农作物生产过程中,肥料的应用有利有弊,化肥虽然可促进农作物增产增收,但却会对农业生态环境造成一定的污染。为此,我国在今后的农业生产过程中,应该对各种肥料进行合理应用,并要积极推广现代化先进技术和工艺,最大限度的提升肥料的应用价值,以便减少化肥在农业生产过程使用量。


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氮和磷是限制作物生长的主要养分。绿色革命以来,氮磷主要以无机肥(化肥)的形式支持粮食生产。然而,因为过度使用化肥,带来了减少生物多样性的生态问题和土壤酸化等环境问题,尤其是作物对逆境灾害的适应性随氮肥施用量增加而降低。例如小麦生产上氮肥施用量和高温对产量的影响。

解决办法:

保持土壤中肥料均匀分布。

氮肥。氮肥多,根系会被刺激生长,地上部生物量多(下图左)。氮肥少,会刺激根系生长,迫使其去土壤中找寻满足其自身对氮素的需求,而地上部生物量就会减少(下图中)。在普通情况下,我们农田土壤中的氮素不是均匀分布的,像下图右边的生长环境,植物根系一部分在氮少的土壤中,一部分在氮素多的环境中,这样的结果,将会减少地上部的生长量但同时,不会刺激氮素少的土壤中的根生长,而是增加了氮素多的土壤中的根系生长。所以,减少作物对化肥的依赖性,提高作物的产量,整地施肥是关键,要保证土壤里的氮素均匀分布。

磷肥。植物也会根据磷的变化调整根系结构。高磷环境根系与地上部生长与高氮相似。低磷条件下,抑制初生根生长,促进侧根和根毛伸长(下图)。但是跟系统的总长度保持不变。这主要是因为,氮素在土壤中以硝酸根离子形式存在,而磷素在土壤中以磷酸根形式存在,硝酸根移动性强,而磷酸根移动性低,且主要分布在表土层。

充分利用土壤微生物。

共生细菌可以通过固氮作用促进根系吸收氮。豆科植物与粮食作物轮作,根瘤固氮增加土壤中的氮素,支撑粮食作物对氮素的需求。根瘤共生(RNS)是一种高效的固氮系统。丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi)已经被科研人员广泛证明,促进植株对养分的吸收利用,提高生产力。

总结

在实际的作物生产中,氮和磷的有效性并不是决定植物产量的唯一因素。其他因素,如光、水、其他营养物质以及病虫草害,都决定了植物光合产物的形成与分配。这些复合因子也同时决定着植物对氮和磷的有效性,及微生物固氮固碳作用的相互协调机制。植物对水分的高效吸收利用也受到氮肥有效性的调节,而水分胁迫体内激素的变化,进而引发次生代谢物的变化,直接或间接影响根系对硝酸根离子和磷酸根离子的反应。通常植物在营养缺乏的情况下,会求助于微生物,微生物通过与营养有效性的发育性适应,来帮助植物获取营养。氮和磷对全球粮食生产至关重要。尽管科学家们对作物如何利用其营养元素的理解已经有所提高,但在实际生产中,我们仍然距离充分挖掘作物的光温产潜力还相差甚远。环境友好,生物的多样性,无疑对我们作物的生产力是持续性有益的。

在高投入,高产出农业生产的今天,科学家们仍然继续精准掌握作物自身的生理生态特性,作物与环境因子相互作用的同时,用科技支撑农业生产,减少化肥过渡使用,维持生物多样性,为农业生产增加驱动力。


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慢慢增加农家有机肥的用量