吳鳳娉
(湖北省十堰市科技學(xué)校,十堰 442701)
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長期過量施用化肥對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的負面影響及對策
吳鳳娉
(湖北省十堰市科技學(xué)校,十堰442701)
文章根據(jù)概述了長期施用化肥對土壤、水、大氣環(huán)境造成的負面影響,并提出改進施肥方式、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)等積極防治化肥污染的對策建議。
化肥 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境 對策
農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境是農(nóng)業(yè)生存和發(fā)展的基礎(chǔ),關(guān)系農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、人類生活品質(zhì)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展?;实氖褂檬寝r(nóng)作物獲得高產(chǎn)的重要手段,合理使用化肥不僅能夠為農(nóng)作物生長提供所需的營養(yǎng)物質(zhì),還可改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤有機質(zhì)含量,增加土壤肥力。但當(dāng)前化肥的長期不合理使用加劇了農(nóng)業(yè)面源污染程度,阻礙了農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),一定程度上也制約了生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。因此,在保證作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的前提下,通過合理施肥,提高作物產(chǎn)量對保障農(nóng)產(chǎn)品安全和實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
國家統(tǒng)計局2001~2014年我國化肥施用量統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,近10年來,化肥施用總量呈逐年上升趨勢,2014年農(nóng)用化肥施用總量達5 995.9萬t,比2001年增加41%;氮肥、磷肥和鉀肥是目前農(nóng)田施用最普遍的肥料,其中氮肥的施用量最高;復(fù)合肥料的應(yīng)用得到逐步普及,2014年復(fù)合肥的施用量僅次于氮肥,比2001年高出1倍多。同時,單位土地面積的化肥施用量也逐年遞增,2013年我國農(nóng)作物化肥施用量約為22 kg/667 m2,遠高于8 kg/667 m2(225 kg/hm2)的世界平均水平,是美國的2.6倍,歐盟的2.5倍。
2.1 對土壤環(huán)境的影響
長期過量施用化肥不僅會造成土壤酸化和板結(jié),還可降低有機質(zhì)含量,從而導(dǎo)致土壤養(yǎng)分不平衡,進一步影響農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量?;适┯迷囼灥难芯勘砻鳎罅渴┯没式档屯寥纏H值,加速農(nóng)田土壤酸化,且土壤pH值降低的趨勢隨著施肥量的增加愈加明顯。賴慶旺等在江西省紅壤性水稻田地中長達9 年的定位施肥試驗結(jié)果顯示,無機肥連施會降低土壤孔隙度,破壞水穩(wěn)性結(jié)構(gòu),微團聚體分散系數(shù)上升,導(dǎo)致土壤板結(jié),肥力和水稻產(chǎn)量均下降。
2.2 對水環(huán)境的影響
農(nóng)田大量施用氮肥和磷肥,容易引起水體富營養(yǎng)化,進而污染地表水。據(jù)報道,2006年6月、2007年5月和2008年4月,我國第三大淡水湖—太湖連續(xù)3年發(fā)生大面積藍藻爆發(fā)事件,原因之一是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中總氮排放量的增加導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。另外,長期施用化肥會污染地下水。施用氮肥會使大量NO3被淋洗到深層土壤中,特別是降雨天氣下,從而威脅到地下水安全。劉方等在貴州省中部地區(qū)的研究結(jié)果顯示,黃壤旱地磷含量與施肥水平密切相關(guān),長期施肥使磷素含量不斷上升,嚴(yán)重影響水環(huán)境。
2.3 對大氣環(huán)境的影響
施肥影響氮氧化物(NOx)、甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)等氣體的排放,造成大氣污染。過量施用氮肥造成農(nóng)田土壤NOx排放量增加,施肥是紫色土壤NOx排放出現(xiàn)高峰的主要驅(qū)動因素,在華北平原一年兩熟制冬小麥—夏玉米田地進行的長期定位試驗結(jié)果表明,施用化肥會增加土壤一氧化二氮(N2O)的排放總量。另外,施用硫酸銨[(NH4)2·SO4]可降低稻田CH4的排放量,氮肥則可促進稻田CH4的排放,但化肥施用對CH4釋放量的影響受肥料品種、施肥方法、耕作方式等因素的影響。土壤呼吸是農(nóng)田CO2排放的主要來源,大量長期施用化肥會顯著影響農(nóng)田土壤CO2的排放。有學(xué)者對云南省西雙版納稻田的研究表明,水稻土的土壤呼吸速率隨氮肥施用量的增加而升高。
3.1 改進施肥方式,科學(xué)合理施肥
2015年3月,農(nóng)業(yè)部印發(fā)《到2020年化肥使用量零增長行動方案》,各地應(yīng)按照文件精神大力推進化肥減量提效,進一步優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu),改進施肥方式。2016年中央一號文件也明確指出,要“實施化肥農(nóng)藥零增長行動”。因此,有必要改進施肥方法,減少化肥施用量,減輕農(nóng)業(yè)面源污染??赏ㄟ^開溝深施和葉面噴施方式降低施肥次數(shù),減少肥料流失的機會;施用氮素營養(yǎng)淋失少且利用率高的緩效氮肥,進一步提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。
3.2 加大科技支撐,推廣測土配方施肥
各級農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門要面向農(nóng)民,大力宣傳測土配方施肥技術(shù),做到精準(zhǔn)施肥,科學(xué)確定施肥量。黃土丘陵區(qū)的長期定位試驗結(jié)果證明,利用氮肥和磷肥的交互作用可改善農(nóng)田土壤物理性狀,可增加土壤的穩(wěn)定性。最適化肥施用量與不同作物的營養(yǎng)特性、不同土壤養(yǎng)分、不同季節(jié)、肥料種類及其利用率等因素有關(guān),一般依據(jù)地力分級法、養(yǎng)分平衡法和田間試驗法,根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量所需要的養(yǎng)分總量即可估算合適的施肥量。各地可以根據(jù)大量肥料田間試驗得出的主要作物的推薦施肥方案,合理控制施肥量。
3.3 積極發(fā)展現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè),有效解決化肥污染
依托先進科技,加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增長方式,調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu),大力發(fā)展現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè),走農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路。提倡使用生物有機肥,逐步減少化肥施用量,進一步改良土壤結(jié)構(gòu),增加土壤有機質(zhì)含量,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量;同時積極宣傳和推廣土壤深耕、塘泥覆土、培肥改土、耕地輪作等技術(shù)方法,減少化肥用量,提高肥料利用率和耕地質(zhì)量;因地制宜大力推廣高效生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)模式,推進農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,實現(xiàn)高產(chǎn)高效與資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
[1] 欒江,仇煥廣,井月,等. 我國化肥施用量持續(xù)增長的原因分解及趨勢預(yù)測.自然資源學(xué)報,2013,28,(11):1 869~1 878
[2] 魯艷紅,廖育林,聶軍,等.長期施用氮磷鉀肥和石灰對紅壤性水稻土酸性特征的影響.土壤學(xué)報,2016,53,(1):202~212