我国麦田有机肥施用:研究历史、瓶颈与解决策略OA北大核心

我国有悠久的农业文明史,长期以来,在利用自然资源培肥土壤、提高作物产量方面积累了丰富的经验,这使得我国在农作物生产技术领域曾长期占据世界领先地位。然而,近代化肥工业的出现和发展极大地削弱了自然有机资源在我国粮食生产中的地位。即便在重视绿色发展的今天,受施用成本、施用习惯等因素的影响,有机肥在粮食作物上的应用仍远低于经济作物。小麦是我国主要口粮作物,过度依赖化肥不仅影响麦田土壤生产力,也制约着小麦的提质增产增效与绿色可持续生产,因此,亟需从理论与实践两方面重新认识有机肥的作用。本文梳理了我国有机肥的施用历史和现状,并总结了有机肥在改善麦田土壤性状、提升小麦产量和品质以及养分利用效率方面的效应。目前,我国传统有机肥有10大类433种,近年来又增加了3类商品有机肥。大量研究证实,有机肥的施用能够不同程度地改善土壤结构,增强有机质的稳定性,提升土壤保水和养分稳定供应能力,维持土壤养分与微生物之间的平衡,缓解过量氮肥引发的线虫胁迫,维持土壤食物网功能,并减轻气候变化对土壤微生态环境的影响。有机肥在土壤中的多重功能解释了其提高小麦产量、营养品质和加工品质的机理。在有机肥施用技术研究方面,也取得了具有实际意义的进展。研究表明,在我国多数地区单独或过量施用有机肥均不能满足当前粮食安全需求,只有与化肥合理配施,才能充分发挥二者的作用,实现小麦产量品质和土壤肥力的同步提升。许多地区已经提出了不同有机肥对化肥氮、磷养分的替代当量,并通过大数据分析,提出了适应不同目标的有机肥替代化肥的比例范围。多年来研究数据与人工智能的多源融合,为实现堆肥的精准、专业化利用提供了有力支持。然而,目前有机肥的施用除了在施用量、施用方法、施用机械等方面需创新外,现代农业的有机废弃物(有机肥源)又带来了新的问题,如畜禽粪便中重金属的富集,施用有机肥带入土壤的抗生素、微塑料、抗性基因、持久性有机污染物等。因此,有机肥的科学合理施用需要政府、企业、科研单位、基层推广人员和种植户的共同努力,应以国家战略需求为导向,以种植户需求为牵引,从生产实践问题出发,开展针对性研究,解决关键性问题,创新创制有机肥新产品与新技术,制定指向性的政策文件,保障我国有机肥的科学推广应用,实现农业绿色可持续发展。