摘 要 湖南省临湘市化肥施用现状表明，临湘市农业生产中长期大量施用化肥，导致资源浪费及环境污染问题，急需推进化肥减量增效工作。为加快实现化肥减量增效，提高化肥利用率，减少环境风险，助力可持续农业发展，分析了临湘市化肥减量增效工作中存在的化肥利用率较低、缺乏土壤养分测定与评价体系、高效稳效肥料应用总量有限、肥效评价和预测体系不健全等问题，并提出推广应用可控释肥和氮磷钾一体化肥料、加强土壤养分测定与评价体系建设、加强高效微生物肥料规模化生产和应用、建立快速便捷的肥效评价和预测体系等对策。
关键词 化肥减量增效；科学施肥；高效肥料；可持续农业；湖南省临湘市
中图分类号：S143 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.14.046
湖南省临湘市是全国产粮大县，长期以来依赖化肥大量施用实现粮食高产。然而，过量施用化肥不仅导致资源浪费，也带来了土壤盐渍化和环境污染等问题。为实现农业可持续发展，迫切需要推广应用科学合理的施肥技术和高效肥料，实现施肥“减量化”和“增效化”。在分析临湘市化肥施用现状的基础上，分析临湘市化肥减量增效工作存在的问题，并提出对策，以期为化肥减量增效工作的有效推进提供参考。
1 临湘市化肥施用现状
近年来，湖南省临湘市的化肥施用量呈现持续攀升的趋势，至2020年达到顶峰，平均化肥施用量高达450 kg·hm2[1]。从肥料种类来看，临湘市氮肥施用较多，所占比重过大，相对而言，磷肥和钾肥的施用则显得较少[1]。在施肥方法上，传统的广播式与面施式依然在临湘市占据主导地位，更为高效且环保的水肥一体化等现代施肥技术的应用则明显滞后[1]。其中，广播式施肥法的局限性在于其较低的肥料利用率，部分化肥在土壤中难以被作物充分吸收，容易导致养分大量流失，不仅经济效益受损，也加大了环境污染的风险；面施式施肥法则因缺乏基于作物实际需肥特性和科学预测指导下的精准施肥策略，过度依赖农民的传统经验进行施肥，往往造成过量施肥现象，不仅无法实现按需供给，不利于提高农作物产量与品质，同时加剧了土壤养分失衡的问题。
2 临湘市化肥减量增效工作存在的问题
2.1 化肥利用率较低
在临湘市长期的农业生产实践中，化肥利用效率低下一直是亟待解决的关键问题。例如，临湘市水稻、小麦的化肥利用率分别为30%、25%，均处在较低水平；即便是吸肥效率相对较高的大豆和玉米，其化肥利用率也仅在38%左右[2]。尤其值得关注的是，氮肥的利用率问题尤为突出，实际数据显示，氮肥的有效利用率可能仅维持在20%上下[2]。这一现象背后的主要原因是氮肥成分在土壤中的不稳定特性，使其易遭受土壤微生物的迅速分解作用或是通过淋溶过程大量流失，减少了其为作物提供的有效氮素。同时，农民在施肥决策过程中，常常沿袭传统经验和做法，甚至盲目效仿他人，以至于频繁出现过量施肥的现象，使得实际施入田间的化肥量远远超过作物实际需求，进而导致大量肥料无法被作物有效吸收和利用，造成了严重的资源浪费。
2.2 缺乏土壤养分测定与评价体系
目前，在临湘市农业生产中，缺乏科学合理的土壤养分测定与评价体系，导致大多数农户的施肥决策依然停留在传统经验层面，存在主观性大、精准度低的问题，化肥浪费和低效利用问题突出。例如，在玉米生产中，施肥量的确定往往简单依据当地平均施用水平，而无法根据作物品种特性、土壤养分、环境条件等科学判断施肥量[3]。此外，针对不同类型土壤的养分定性与定量评估体系较为薄弱。尽管土壤养分检测技术日趋成熟，但由于种植结构复杂，进行大样本系统测土并提供标准化参照进行土壤养分判定仍比较困难，无法为精准施肥提供有力支撑。总体而言，由于缺乏土壤养分测定与评价体系，临湘市农业生产中施肥决策的随机性与经验性特征十分明显，不利于实现化肥减量增效。
2.3 高效稳效肥料应用总量有限
临湘市高效稳效肥料应用总量仍然十分有限。就当前情况而言，尿素、磷酸一铵等传统速效肥料的施用依然占据主导地位[4]。相比之下，缓控释肥料、生物有机肥等高效新型肥料应用规模则明显不足，原因在于施用这类肥料后，土地单位面积产出和肥效增幅相对有限，短期内难以带来足够的经济激励。同时，高效稳效肥料应用不足与配套的科学施用技术体系不完善有关。例如，尽管涂膜控释肥料理论上可提高氮素利用率，但实际应用中却往往在作物幼苗期一次性大量施用，无法实现持续供肥，严重制约了肥料利用效率的提升。类似情况在生物有机肥的推广过程中也较为常见。总的来说，目前临湘市高效稳效肥料的产业化水平与应用化程度仍较低，制约了化肥减量增效工作的推进。
2.4 肥效评价和预测体系不健全
当前，临湘市化肥施用效果评价和预测体系建设滞后，难以实现精准高效的施肥管理。1）化肥施用效果快速评价手段匮乏，虽可通过作物全生育期膜下滴注比较试验获得确定性评价结果，但周期长达3～6个
月，无法及时满足肥料调控决策需求，且试验成本高，区域代表性差，大规模推广应用存在困难。2）化肥施用效果预测手段不足。现有施肥效果预测模型大多基于温带地区自然条件建立，考虑氮素转化和磷钾迁移规律，对我国热带、亚热带地区适应性较差[4]。一些本土化模型则存在输入变量过多、参数确定和校准难度大等问题，同样难以在生产上大面推广。总体而言，临湘市尚未建立快速低成本、适宜当地的施肥效果评价和预测体系，无法为化肥减量增效工作提供指导。
3 对策
3.1 推广可控释肥和生物有机肥
为解决临湘市农业生产中化肥利用率低的问题，推广应用可控释肥料和生物有机肥是重要手段。在可控释肥料推广上，加大财政补贴和政策支持力度，在主要粮食产区建立示范区，通过给予直接补贴，降低可控释肥料实际使用价格，使之与常规尿素持平，破解农户因可控释肥料价格稍高而放弃应用可控释肥料的难题。同时，组建技术推广服务队伍，开展面向农户的肥料施用方法和技术培训，使其掌握科学合理的肥料渐进分批施用方法，根据土壤状况及作物需肥特性，设计最佳的施肥方案。此外，建立可控释肥料施用效果监测机制，通过定期分析土地单位面积产出和经济效益，直观对比展示施用可控释肥料的增产增效作用，提高农户接受程度，加速可控释肥料推广进程。
生物有机肥富含高活性复合有益微生物菌群，能加快土壤有机物分解转化，为作物生长提供营养。同时，生物有机肥中的功能细菌如固氮菌、硅酸盐细菌、溶磷菌等，可以提高作物对肥料的利用率，有关数据显示，一般可使化肥施用量降低20%～30%。因此，临湘市可加大力度推广应用生物有机肥。此外，可建立科学的配套施肥技术指导体系，编制适合不同品种、土壤肥力级别的氮磷钾肥施用方案，在减少氮肥投入量的基础上，补充平衡磷、钾等营养元素，全面提高肥料利用率[5]。
3.2 加强土壤养分测定与评价体系建设
1）在临湘市的核心农业区域，全面部署并实施大规模的土壤理化性质实地勘查项目，细致深入地采集各地代表性农田的表层土壤样本。将这些样本按照国际及国家标准的实验室分析流程进行详尽检测，精确测定土壤中各类养分含量及其分布状态。为了确保数据的科学性和实用性，可以携手省市各级农业科研机构，根据历年来的翔实统计数据，共同研究制定一套适用于不同种植模式下各类土壤类型的养分评估与分级体系，为后续的精准施肥行动奠定坚实的理论和技术基础。2）积极推动数字化信息技术在土壤管理领域的深度应用，如采用物联网技术，在农田关键位置设立多个实时监测站点，形成覆盖全域的智能感知网络。这些监测站点可以持续收集土壤环境的各项参数，并通过大数据挖掘和高级算法分析，构建出一个精密细致的土壤养分信息管理和分析系统。此平台不仅能实现动态、精准的评估与预测，更能为土壤改良措施的科学决策及施肥方案的合理制订提供直观、准确的数据支持，从而引领临湘市农业向高效、环保、可持续的方向发展。
3.3 加强高效微生物肥料规模化生产和应用
为了解决临湘市高效稳效肥料应用总量有限的问题，加强高效微生物肥料规模化生产与应用势在必行。1）政府相关部门应加大财政与政策支持力度，鼓励当地农业科研院所与企业合作，深入开展高效菌剂的分离筛选和工程化应用研究。例如，可利用临湘市丰富的稻田、竹林等生态系统资源，采集土样，从中分离出优势固氮、解磷、溶钾菌，并优化其发酵培养条件，实现工业化量产。2）完善高效微生物肥料的质量检测标准与技术规范体系，建立专门的微生物肥料质量检验机构，严把产品质量关，确保只有质量过硬的高效微生物肥料才能进入市场流通环节。3）整合现代信息技术，在田间地头建立物联网监测系统，实时采集土壤养分、温湿度等数据，结合作物生长养分需求模型，利用大数据分析计算，精准预测作物不同生育期的需肥量，确定微生物肥料最佳施用时间、频次与用量。4）强化技术推广服务，组织专家深入田间，手把手教授农户微生物肥料的科学施用方法。
3.4 建立快速便捷的肥效评价和预测体系
为应对临湘市肥效评价和预测体系不健全的局面，建立快速便捷的评价与预测机制非常必要。传统的田间试验法虽然可以获得相对准确的肥料利用率数据，但存在周期长、成本高等缺陷，因此可借助近红外光谱技术，开发基于作物叶片反射光谱的肥效评价模型。通过建立作物不同生育期反射光谱与植株含氮量、氮素生理利用率之间的定量关系，实现对化肥利用效率的快速无损预测。此外，可以利用多光谱卫星遥感影像数据，提取临湘市主要农田植被指数信息，构建基于作物长势的区域化肥利用效率反演模型。通过数字图像处理技术与机器学习算法相结合，对不同时空尺度下作物氮素亏缺状况进行准确诊断，预测区域化肥减量增效潜力。在肥效预测方面，建议开发针对临湘市气候、土壤特点的本土化养分管理模型。同时，可以借鉴农业技术转移决策支持系统（Decision Support System for Agrotechnology Transfer，DSSAT）模型框架，考虑作物生长发育进程与外源养分供给的动态匹配关系，构建机理与经验相结合的肥效预测模型。通过模型情景模拟分析，定量评估不同施肥制度和技术措施的增产潜力，预判化肥投入产出效率。在模型构建过程中，注重多源数据的融合应用，如联合利用物联网监测数据与常规田间试验数据，采用数据同化等方法对模型进行实时参数优化校正，不断提高模型预测精度，为肥料优化调控提供量化依据。
4 结语
在临湘市化肥减量增效工作中，存在化肥利用率较低、缺乏土壤养分测定与评价体系、高效稳效肥料应用总量有限、肥效评价和预测体系不健全等问题，不仅阻碍了农业可持续发展，也带来了环境污染隐患。系统分析影响化肥减量增效的具体制约因素，并提出切实可行的对策，包括推广应用可控释肥和氮磷钾一体化肥料、加强土壤养分测定与评价体系建设、加强高效微生物肥料规模化生产和应用、建立快速便捷的肥效评价和预测体系等对策。在未来，临湘市可通过实施化肥减量增效，促进农业供给侧结构性改革，助力资源节约型、环境友好型现代农业建设，保障国家粮食安全与生态安全。
参考文献：
[1] 臧茜.水稻化肥减量增效技术研究及推广策略[J].中文科技期刊数据库（全文版）自然科学，2023（5）：148-151.
[2] 窦寿良.水稻化肥减量增效技术集成与推广策略[J].明日，2021（21）：436.
[3] 周成建，龙素宇.水稻化肥减量增效技术的运用与推广[J].中文科技期刊数据库（全文版）农业科学，2023（5）：124-126.
[4] 王金国，蒲俊蓉，朱海涵，等.浅析合理化肥减量增效技术的推广应用[J].新疆农业科技，2020（3）：
28-29.
[5] 仇美华，郁洁，殷广德，等.江苏省推进化肥利用效率提升的技术与策略[J].中国农技推广，2020，36（9）：
55-57.
（责任编辑：刘宁宁）
