低碳農(nóng)業(yè)與土肥技術(shù)

低碳農(nóng)業(yè)與土肥技術(shù)低碳是近幾年最為關(guān)注也是最熱門的話題。自1750年工業(yè)革命以來(lái)，人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)主體能源是化石能源，由此建立起來(lái)的采掘業(yè)、冶金業(yè)、石油化工、交通運(yùn)輸、航天航空、電力工業(yè)、制造業(yè)等，都與有機(jī)碳、無(wú)機(jī)碳有關(guān)，稱高碳經(jīng)濟(jì)。主要特征是高能耗、高排放、高污染。這種經(jīng)濟(jì)對(duì)全球的主要影響就是氣候變暖，大氣中的 C（OCH4（甲烷）、NO（—氧化二氮：笑氣）等溫室氣體濃度迅速增加，地球表面生態(tài)環(huán)境遭到破壞，對(duì)人類造成很大影響。目前全球CO濃度是435mg/L,如果不采取措施，到本世紀(jì)底，將達(dá)到755mg/L,全球氣溫將升高5C。那將是一個(gè)什么樣的概念？（氣溫升1C美國(guó)糧倉(cāng)變大漠，非洲大漠變桑田；氣溫升2C，兩極冰塊消融，海平面上升7米，歐洲大陸變大漠；氣溫升3C,氣候徹底失控，生態(tài)災(zāi)難全面上演；氣溫升4C,1/3生物會(huì)滅絕，人類口糧受影響；氣溫升5~6C,綠樹長(zhǎng)到南北極，95%生物滅絕）。專家認(rèn)為，到2050年，全球氣候變暖必須控制2C以內(nèi)，于是低碳經(jīng)濟(jì)應(yīng)運(yùn)而生。1、低碳農(nóng)業(yè)的背景：低碳經(jīng)濟(jì)低碳經(jīng)濟(jì)是指依靠太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等可再生能源為主要能源，以低耗、低排放、低污染為主要特征的新型經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。實(shí)質(zhì)是大力提高能源效益和優(yōu)化清潔能源結(jié)構(gòu)，核心是能源技術(shù)創(chuàng)新和制度創(chuàng)新，目標(biāo)是減緩氣候變化和促進(jìn)人類可持續(xù)發(fā)展。低碳經(jīng)濟(jì)被譽(yù)為人類第四次“技術(shù)革命”，在我國(guó)是黨中央堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展四大戰(zhàn)略措施之一。2、低碳農(nóng)業(yè)氣候是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的決定因子，溫室效應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大。一是氣候變化使得災(zāi)害頻發(fā)，糧食作物減產(chǎn)，二是氣溫升高使得土壤有機(jī)質(zhì)的分解速度加快，土壤對(duì)有機(jī)碳固定減少，三是氣候變暖使得有些地方水資源緊缺。因此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也與“低碳”密切相關(guān)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)要求農(nóng)業(yè)設(shè)施現(xiàn)代化，只有低耗、低污染、低排出、高效益的農(nóng)業(yè)設(shè)施才有生命力；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要求農(nóng)業(yè)科技現(xiàn)代化，就要推廣節(jié)約、環(huán)保的環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)技術(shù)，創(chuàng)新能源技術(shù)，提高能源利用效益和清潔能源比重；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要求農(nóng)業(yè)管理現(xiàn)代化，就要有高效、清潔、安全農(nóng)業(yè)的理念管理者和制度指導(dǎo)工作。低碳農(nóng)業(yè)是一種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、消費(fèi)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)碳能源的低消耗、環(huán)境低污染、溫室氣體低排放，同時(shí)獲得最大社會(huì)收益的農(nóng)業(yè)發(fā)展形式。良好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)可以大大減少農(nóng)業(yè)溫室氣體的排放，全球如用生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，可以抵消掉80.0%的農(nóng)業(yè)溫室氣體的排放，生態(tài)農(nóng)業(yè)還可節(jié)省大量的化肥，進(jìn)而可降低化肥在生產(chǎn)和施用上產(chǎn)生的排放。3、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與碳循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在碳循環(huán)中既是碳“源”又是碳“匯”。我國(guó)從20世紀(jì)70年代以來(lái)，通過(guò)植樹造林、植被恢復(fù)等措施，每年森林吸收 CO2占全國(guó)工業(yè)碳排放的5%，同時(shí)通過(guò)土地利用的變化、土地整治等措施減少CO2排放，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由碳“源”變碳“匯”。（1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的碳源效應(yīng)：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中土地利用變化是大氣中碳含量增加的第二大來(lái)源（第一的是燃?xì)夂凸I(yè)排放）。土壤中施用碳酸鹽和重碳酸鹽的溶解和釋放過(guò)程中產(chǎn)生大量 CQ,尿素施用碳素的揮發(fā)性導(dǎo)致CO損失，因此施用石灰和尿素也會(huì)成為CQ排放源。土地耕墾使土壤團(tuán)聚體破壞，使土壤有機(jī)碳的物流保護(hù)層破壞，有機(jī)物分解，形成碳源。（2）土壤的碳庫(kù)效應(yīng)：土壤是碳素的重要貯存器和轉(zhuǎn)換器，含有的有機(jī)碳占整個(gè)生物圈總碳量的3/4，是大氣中的3倍，是陸地生態(tài)系統(tǒng)重要的碳庫(kù)。與農(nóng)業(yè)用地面積、農(nóng)業(yè)施肥、耕作方式等相關(guān)，農(nóng)業(yè)用地面積擴(kuò)大面森林面積減少，降低地下碳庫(kù)，加速有機(jī)碳礦化，釋放CO2和CH4等溫氣體，使大氣中碳深度升高。（3）土壤固碳減排：主要是通過(guò)生物固碳，包括通過(guò)土地利用變化、造林和加強(qiáng)農(nóng)業(yè)土壤吸收等措施增加土壤固碳能力。農(nóng)業(yè)措施主要有免耕、施用有機(jī)肥、秸稈還田等。施用有機(jī)肥可以提高土壤有機(jī)質(zhì)，提高土壤有機(jī)碳含量，固定有機(jī)碳。4、低碳農(nóng)業(yè)與土壤肥料土壤貯存的有機(jī)碳主要以土壤有機(jī)質(zhì)形式貯存于土壤內(nèi)。土壤有機(jī)質(zhì)含量不僅是土壤肥力的重要指標(biāo)，也是土壤碳匯的重要指標(biāo)。研究表明，良好的耕作方式可以增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，從而增加土壤碳匯容量。據(jù)專家估算，如果將我國(guó)的18億畝耕地的耕作層土壤有機(jī)質(zhì)含量提高1%，則相當(dāng)于土壤固定了27億噸有機(jī)碳。增加土壤有機(jī)質(zhì)含量還能提高土壤保水保肥能力，提高肥料利用率，節(jié)約化肥用量；不當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)耕作方式，如過(guò)量施低化肥則會(huì)加速土壤中有機(jī)碳的礦化，進(jìn)而向大氣中排放二氧化碳和甲烷等溫室氣體。5、推廣土肥技術(shù)，促進(jìn)低碳農(nóng)業(yè)的發(fā)展研究表明，土地利用變化和不良耕作方式產(chǎn)生的溫室氣體排放量，約占人類活動(dòng)總排放量的20.0%以上。由此可見，良好的耕作方式對(duì)減少農(nóng)業(yè)排放影響較大。（1）測(cè)土配方施肥實(shí)踐證明，推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)，可以提高化肥利用率5%-10%，增產(chǎn)率一般為10%-15%，高的可達(dá)20%以上。實(shí)行測(cè)土配方施肥不但能提高化肥利用率，獲得穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)，還能改善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，是一項(xiàng)增產(chǎn)節(jié)肥、節(jié)支增收的技術(shù)措施。我縣從2005年開始實(shí)施測(cè)土配方施肥項(xiàng)目，技術(shù)覆蓋水稻、玉米、柑桔、油菜等主要農(nóng)作物。測(cè)土配方施肥技術(shù)的推廣，破解了依靠大量增施化肥提高農(nóng)作物產(chǎn)量的難題，在促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)業(yè)節(jié)能減排等方面發(fā)揮了積極作用，可以說(shuō)，測(cè)土配方施肥是低碳農(nóng)業(yè)重要技術(shù)之一。測(cè)土配方施肥涉及面比較廣，是一個(gè)系統(tǒng)工程。整個(gè)實(shí)施過(guò)程需要農(nóng)業(yè)教育、科研、技術(shù)推廣部門同廣大農(nóng)民相結(jié)合，配方肥料的研制、銷售、應(yīng)用相結(jié)合，現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)與傳統(tǒng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，具有明顯的系列化操作、產(chǎn)業(yè)化服務(wù)的特點(diǎn)。按著我省一般采用的測(cè)土配方施肥方法，主要有以下七個(gè)方面。一是土壤采樣測(cè)試。土壤測(cè)試是制定肥料配方的重要依據(jù)之一。按照代表性、典型性原則采集土壤樣品，進(jìn)行土壤氮、磷、鉀及中、微量元素養(yǎng)分測(cè)試，了解土壤供肥能力狀況。二是田間試驗(yàn)。田間試驗(yàn)是獲得各種作物最佳施肥量、施肥時(shí)期、施肥方法的根本途徑，也是篩選、驗(yàn)證土壤養(yǎng)分測(cè)試技術(shù)、建立施肥指標(biāo)體系的基本環(huán)節(jié)。我縣目前確定了4種作物的施肥指標(biāo)體系。三是配方設(shè)計(jì)。肥料配方設(shè)計(jì)是測(cè)土配方施肥工作的核心。通過(guò)總結(jié)田間試驗(yàn)、土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)等，劃分不同區(qū)域施肥分區(qū)；同時(shí)，根據(jù)氣候、地貌、土壤、耕作制度等相似性和差異性，結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)，提出不同作物施肥配方。四是配方肥生產(chǎn)。配方肥生產(chǎn)是推廣測(cè)土配方施肥技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)相關(guān)配方施肥參數(shù)，委托相關(guān)企業(yè)按照配方施肥參數(shù)生產(chǎn)配方肥料。五是示范推廣與按方購(gòu)肥。建立測(cè)土配方施肥示范區(qū)輻射推廣。六是科學(xué)用肥。配方肥料大多是作為底肥一次性施用。要掌握好施肥深度，控制好肥料與種子的距離，盡可能有效滿足作物苗期和生長(zhǎng)發(fā)育中、后期對(duì)肥料的需要。用作追肥的肥料，更要看天、看地、看作物，掌握追肥時(shí)機(jī)，提倡水施、深施，提高肥料利用率。七是配方校正。對(duì)上述肥料配方通過(guò)田間試驗(yàn)來(lái)校驗(yàn)施肥參數(shù)，驗(yàn)證并完善肥料配方，改進(jìn)測(cè)土配方施肥參數(shù)。（2）增施有機(jī)肥施用有機(jī)肥，用地與養(yǎng)地相結(jié)合，是中國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)之所以繁衍不衰的根本原因，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中合理的東西同樣適用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。有機(jī)肥料主要有糞肥、綠肥、廄肥、堆肥、商品（生物）有機(jī)肥等。這些肥料含有氮、磷、鉀等多種無(wú)機(jī)鹽類和蛋白質(zhì)、脂肪和糖類等有機(jī)物質(zhì)，肥效較好而持久。生物肥料是指一類含有大量活的微生物的特殊肥料。這類肥料施入土壤中，大量活的微生物在適宜條件下能夠積極活動(dòng)：有的可在作物根的周圍大量繁殖，發(fā)揮自生固氮或聯(lián)合固氮作用；有的還可分解磷、鉀礦質(zhì)元素供給作物吸收或分泌生長(zhǎng)激素刺激作物生長(zhǎng)。生物肥料不能直接提供作物吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（包括氮、磷、鉀和多種礦質(zhì)元素），而是通過(guò)大量活的微生物在土壤中的積極活動(dòng)來(lái)制造和協(xié)助作物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或產(chǎn)生生長(zhǎng)激素來(lái)刺激作物的生長(zhǎng)，這與其它有機(jī)肥和化肥作用方式在本質(zhì)上是不同的。（3）秸稈還田秸稈還田主要采取在作物收獲過(guò)程中利用機(jī)械化將其粉碎還田、覆蓋還田、翻壓還田、堆漚還田、過(guò)腹還田等，使之腐爛分解為利于作物吸收的營(yíng)養(yǎng)。秸稈中除含有氮、磷、鉀、鎂、鈣及硫等作物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素外，還含有15.0%左右的有機(jī)質(zhì)。如按還田秸稈500.00kg/667m2計(jì)算，則可增加有機(jī)質(zhì)75kg/667m2。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)每年生產(chǎn)秸稈約為6億t，其中含氮300多萬(wàn)t，含磷70多萬(wàn)t，含鉀700多萬(wàn)t，相當(dāng)于我國(guó)目前化肥施用總量的1/4以上；另外，還含有9000萬(wàn)t左右的有機(jī)質(zhì)。秸稈還田，有以下好處。一是改善土壤環(huán)境。秸稈還田后可提高土壤生物活性強(qiáng)度，利于微生物繁殖，生物固氮能力增加，促進(jìn)土壤的酸堿平衡。秸稈還田可使土壤容量降低，土質(zhì)疏松，通氣性提高，土壤結(jié)構(gòu)明顯改善。二是形成覆蓋，抗旱保墑。秸稈還田可形成地面覆蓋，具有抑制土壤水分蒸發(fā)、儲(chǔ)存降水和提高地溫等諸多優(yōu)點(diǎn)。據(jù)測(cè)定，連續(xù)6年秸稈直接還田，土壤的保水、透氣和保溫能力增強(qiáng)，吸水率可提高10倍左右，地溫提咼1~2攝氏度。三是降低某些病蟲害的發(fā)生。秸稈還田可改善土壤的理化性能，破壞地下害蟲的寄生環(huán)境，減輕某些病蟲害的發(fā)生。四是減少直接排放。秸稈還田可避免因秸稈焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳的排放。（4）種植綠肥綠肥是指主要用作肥料的植物，以其新鮮植物體就地翻壓，或漚、堆制后異地施用。綠肥多為豆科植物，也有禾本科和十字花科植物。種植綠肥可以較快地將有機(jī)質(zhì)、礦物質(zhì)返還給土壤，平衡補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。特別是豆科類綠肥作物具有固氮能力，可以利用生物固氮作用增加土壤氮素含量，從而減少化肥投入。以紫云英、苕子、苜蓿等豆科綠肥作物為例，除含有機(jī)質(zhì)和其他養(yǎng)分外，每1000.00kg鮮草平均含氮量約為4