合理施肥与农业的可持续性发展初探

2014-03-07 03:43程俊
河北环境工程学院学报 2014年3期
关键词:营养元素过量化肥

程俊

(中国环境管理干部学院,河北 秦皇岛 066004)

农业是国民经济的基础,是人类生存和社会发展的根本保证。中国作为一个人口众多的发展中国家,农业的进步和发展尤其受到重视。在农业的发展过程中,化肥起到了非常关键的作用,中国作为化肥生产和使用的大国,合理施肥对我国农业可持续发展具有举足轻重的作用。合理的施肥不仅可以增加农作物的产量,而且能够有效保证农作物的品质,满足人们更高的需要。目前我国农作物种植过程中,对化肥的使用存在一些误区,不合理的施肥不仅增加了农作物的种植成本,更引发了一系列的环境问题。

1 合理施肥促进农业的可持续性发展

农业在我国国民经济中占有重要的地位,农业的可持续性发展对于中国这样一个人口众多的国家显得尤为重要。农业的进步离不开化肥的施用,合理施肥可以有效促进农业的可持续发展。具体体现在以下几个方面:

1.1 提高作物产量和品质

我国作为人口第一大国,粮食短缺问题需要依靠化肥的合理施用来解决。受全球粮食短缺以及粮食价格上涨等因素的影响,我国进口粮食量将有所下降;我国粮食缺口加大,要在有限的土壤条件下,合理使用化肥是保证粮食供应的有效途径。近几年来,化肥产量、施用量以及有效灌溉面积不断增加,具体如表1所示。

化肥的合理施用,可以有效提高作物的产量,满足人们生活的需要。反之,化肥的乱用及滥用会降低土壤的肥力,改变土壤的酸碱度,造成农村生态环境恶化,严重影响农业的可持续发展。土壤有效成分的改变,很大程度上影响了作物的品质,比如大量的施用化肥,不仅增加了种植作物的成本,而且对植物体内有机物代谢产生不良影响,作物体内过量的硝酸盐和亚硝酸盐会在植物体内累积,当这些作物被人类食用时,会直接影响到人们的身体健康[6]。

表1 2006—2011年我国化肥生产、施用情况

1.2 降低农业生产成本,增加农民收入

农业生产过程中,化肥的投入是农业生产成本的有效组成部分;对化肥的使用缺乏科学的认识,势必使人们进入施肥的种类越多,施肥的量越高,作物的产量越高这样的误区中。合理的施用化肥,有效利用有机肥料,可以有效降低农业生产的成本,增加作物的产量。

1.3 减少环境污染,促进农业可持续发展

农村生态环境日趋恶化,人们对环境的重视程度逐渐提高。目前我国单位面积的化肥施用量已位居世界前列,农民盲目追求高产而滥用化肥。由此引发的环境问题已经引起广泛的关注。化肥施用不当会引发大量营养元素流失到水体中,引起水体富营养化。含镉量过高的化肥施用会引起土壤重金属污染。化肥的过量施用还会破坏土壤的养分平衡,造成土壤盐碱化等。农村生态环境被污染,特别是水环境和土壤环境被污染,这些会直接导致农作物的减产和作物品质的下降。化肥本身并不会污染环境,合理地施用化肥可以有力地促进农业可持续发展。

2 农作物施肥存在的主要问题

俗语有“庄稼一枝花,全靠肥当家”的说法,化肥在农作物生长中发挥的重要作用得到充分的肯定;但是化肥的施用过程中存在着化肥的滥用、乱用以及施用方法不科学等问题。

2.1 化肥的过量施用

“施肥越多越好”的错误观念影响了很多农民,化肥的施加量并不是越多越好的。由于对化肥缺乏正确的认识,农民过高估计了化肥的作用,担心因为化肥施用量不够影响了农作物的产量,进而降低了农作物所能创造的经济效益;化肥的质量得不到保证、假化肥泛滥等现象的出现,也使农民对化肥的应有作用产生担忧,只能寄希望于增加化肥的施用量;最主要的问题是农民对化肥和土壤缺乏基本的了解,只是依照自己种植的经验去施用化肥。

我国化肥的产量自1990年以来一直居世界第一位,但是,我国化肥的利用率仅为30%~35%,而发达国家化肥的利用率远远高于我国,比如美国,化肥的平均利用率可以达到45%~55%[1]。化肥的利用率不高与化肥的过量施用是息息相关的,化肥的滥用不仅不能提高农作物的产量,相反还会影响土壤品质,污染环境。

2.2 化肥的错误选用

化肥的成分不同,在作物成长过程中发挥的作用也完全不同。化肥选用前,应该对所种植的作物有一定了解,明确作物在成长过程中需要的营养元素。由于缺乏对作物、土壤和化肥的基本认识,农民选择了不合适的化肥,比如忌氯作物施加了氯肥;施肥的种类单一,比如过多的施用某种营养元素,造成了对作物的毒害,影响了作物的成长,甚至影响到土壤的品质[2,3]。

2.3 化肥的施用方法不科学

化肥的施用时期或施用方式不得当影响了作物的生长。作物的生长离不开化肥,特别是在生长的旺盛期和转型期。作物在成长初期对营养元素的需求相对较少,如果这个时期过量施肥,过多的营养元素反而会影响作物的生长。化肥的具体施用方法不合适,比如易挥发肥料采用表施或浅层施用,这样肥料的营养元素容易流失,化肥利用效率不高。

3 不合理施肥引发的环境污染

不合理施肥现象的广泛存在,一方面使化肥的作用没有充分发挥出来,影响了作物的产量;另一方面使农村环境受到了污染,主要体现在水污染、大气污染和土壤污染三个方面:

3.1 不合理施肥造成的水污染

作物的不合理施肥是农业生产过程中造成水环境污染的主要原因之一。化肥的过量施用,在为作物补充了必要的营养元素的同时,也使大量的营养元素流失。过量的N、P元素随着降水或是农田灌溉水流入水域或是渗透到地下水中。过量的施肥,使水体中营养元素大量增加,一方面造成了水体富营养化,使水体中的植物大量繁殖,水体中溶解氧的含量大大降低;另一方面也改变了水质,影响了人们对水资源的利用。氮肥的过量使用还会造成硝态氮进入饮用水,而硝态氮的超标会对人体健康构成威胁[4]。

3.2 不合理施肥造成的大气污染

化肥的不合理施用也会造成对大气环境的污染[5]。有机肥的原料来源比较复杂,比如农民简单堆放的农家肥一般是露天放置的,很容易在堆肥过程中产生大量的氨、多胺、硫化氢等有恶臭气味的物质,严重影响环境质量。

3.3 不合理施肥造成的土壤污染

不合理施肥除了会引起水环境和大气环境污染外,更严重的是会造成对土壤的污染[3]。农作物的成长,最关键的因素就是土壤的品质。有机肥料由于原料成分比较复杂,比如畜禽粪肥、垃圾堆肥或是污泥堆肥,这些肥料在使用过程中很容易向土壤引入各种有毒有害物质或者重金属元素。土壤品质的变化直接影响作物的质量,进一步影响人类的健康。无机肥料成分比较简单,采用合理的方法施用可以从一定程度上避免土壤的重金属污染。化肥的过量施用,很容易改变土壤的酸碱度,引起土壤板结、变性,造成作物的减产。

4 农作物合理施肥的具体建议

作物的生长、发育离不开土壤,土壤为它们提供了营养物质,这就需要通过不断向土壤施加肥料来为作物提供氮、磷、钾等营养元素。只有根据农作物的特点以及土壤的特性进行合理施肥才能提高作物的品质和产量,才能改善土壤环境。农作物合理施肥的具体建议如下:

4.1 了解作物性质,根据不同作物选择化肥

施用化肥主要是为了提高作物的产量和品质,做到合理施肥必须考虑作物的特性。作物的生长对营养元素的需求不同,根据作物的需求进行肥料的合理搭配,才能从根本上发挥化肥的作用。

4.1.1 粮食作物的合理施肥

薯类作物是一种喜钾作物,生长过程中对氮、磷、钾三种营养元素的需求,以钾为主,其次是氮,最后是磷。生产1 t块根或块茎,大概需要钾(K2O)10.5 kg,氮(N)4~6 kg,磷2~3 kg[7]。化肥的施用时间和施用量需考虑薯类作物在各个生长发育阶段对营养元素的需求,在薯类作物生长前期,对养分的需求较少,如果化肥施肥过量,会抑制植物的正常生长。在薯类作物的生产中期,对养分的需求量最大,生长后期对养分的需求量逐渐减少。

4.1.2 蔬菜的合理施肥

蔬菜是人类生存过程中不可缺少的食物,为了提高蔬菜产量,农民盲目增加了蔬菜作物化肥的投入量;化肥的过度施用,不仅没有达到提高产量的目的,反而影响蔬菜产品的质量。在很大程度上,对蔬菜的过量施肥造成了环境的污染,改变了土壤的优良品质,比如氮肥的大量施用,引起了蔬菜中硝酸盐的累积。实验表明,只有合理地对蔬菜施用化肥,了解不同蔬菜对营养元素的需求,将土壤特性与肥料效应紧密结合,实施测土配方施肥,才能有效提高蔬菜的产量和品质,进一步提高农民的经济效益。

4.2 测定土壤成分,根据土壤性质选择化肥

做到合理施肥,目前最科学的方法是测土施肥,即通过田间试验,测定土壤的性质,包括土壤的酸碱度、各种营养元素的含量;分析作物所需的营养元素,在合理施加有机肥的基础上,对不同作物在各个时期施加所需的肥料。

[1]周年发,李向荣,刘军.农业可持续发展与化肥结构调整[J].湖南农业科学,2006(6):5-6.

[2]李杰.施肥对环境的影响及对策[C]//云南省“粮食高产创建”省农科院“八百双倍增工程”科技培训暨云南农业科技论坛论文集,2009.

[3]慕琦,王树荣.施肥对环境影响的研究[J].现代农业技术,2008(20):157-158.

[4]葛均启,刘敬初,解学相.农业生产对水环境的影响[J].价值工程,2012,31(29):311-315.

[5]曹志洪.施肥与大气环境质量——论施肥对环境的影响[J].土壤,2003,35(4):265-270.

[6]孙铁珩,周启星,李培军.污染生态学[M].北京:科学出版社,2001.

[7]李亚洲.薯类作物施肥技术[J].农村实用技术,2013(6):39.

[8]张福锁,王激清,张卫峰,等.中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J].2008,45(5):915-924.

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