吴振辉,黄显达,王卫平,洪春来
(1.松阳县老干部科学技术协会,浙江松阳 323400;2.浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所,浙江杭州 310021)
松阳县主要农作物施用化肥农药现状及防治水体污染对策
吴振辉1,黄显达1,王卫平2,洪春来2
(1.松阳县老干部科学技术协会,浙江松阳 323400;2.浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所,浙江杭州 310021)
通过松阳县主要农作物施用化肥、农药的现状调查,对来自农业生产投入品造成的水体面源污染数量和后果进行剖析,从而提出防治面源污染的对策措施。
化肥;农药;水体;污染;防治;措施;松阳
文献著录格式:吴振辉,黄显达,王卫平,等.松阳县主要农作物施用化肥农药现状及防治水体污染对策[J].浙江农业科学,2015,56(1):38-41.
DOI 10.16178/j.issn.0528⁃9017.20150110
随着农业生产的快速发展,松阳县种植业施用化学肥料、农药量逐年增加,对水体的污染日趋严重,这必将影响到生活用水和农产品的质量安全。在浙江省把“五水共治”作为建设“生态浙江、美丽浙江”战略措施的今天,这一问题已引起各级政府和广大民众的广泛关注。为此,我们对松阳县主要农作物的化学肥料、农药施用量作了调查,对流失到水体的农业投入品数量和后果作了分析,并提出防治水体污染的对策措施。现将有关结果报道如下。
1.1 主要农作物化肥施用量
不同农作物因不同的种植户及所处的地块位置、管理水平与产量的不同,每年投入的肥料数量差异较大,相邻农户种植相同农作物则投入的化肥量相近。
玉米、水稻、蔬菜。调查种植玉米农户11户,施复合肥1 267.5 kg·hm-2,尿素442.5 kg· hm-2,合计1 710 kg·hm-2(表1),2013年松阳县玉米种植面积119 hm2,总施肥量1 982 t。调查水稻种植农户7户,施复合肥225 kg·hm-2,尿素297 kg·hm-2,合计522 kg·hm-2(表2),2013年全县水稻面积4 260 hm2,总施肥量2 224 t。调查蔬菜(以蚕豆为主)种植户9户,施复合肥1 975.5 kg·hm-2,尿素475.5 kg·hm-2,合计2 451 kg·hm-2(表3),2013年蔬菜种植面积5 235 hm2,总施肥量12 831 t。
表1 松阳县2013年不同村庄农户种植玉米化肥施用量
茶叶。茶叶是松阳县农业主导产业,采摘茶青出售是多数农民的主要经济收入,农户为提高茶叶产量,茶园大量施用化肥。调查了15户茶叶种植户,年平均施复合肥2 175 kg·hm-2(氮磷钾总养分为45%、下同),尿素610.5 kg·hm-2,合计2 785.5 kg·hm-2(表4),据县统计局2013年年报,全县茶叶种植面积达0.77万hm2,全县年施用复合肥和尿素21 467 t。
表2 松阳县2013年不同村庄农户种植水稻化肥施用量
表3 松阳县2013年不同村庄农户种植蔬菜化肥施用量
表4 松阳县2013年不同村庄农户茶园化肥施用量
笋竹二用林。据松阳县林业局统计,2011-2013年平均笋竹二用林面积678.8 hm2,年施复合肥和尿素750 kg·hm-2,全县年总施肥量509 t。
松阳县2013年茶叶、玉米、水稻、蔬菜(蚕豆)、笋竹二用林等主要作物年化肥施肥量39 013 t(表5)。
表5 松阳县2013年主要农作物化肥施用量
1.2 化学农药施用量
凡用于防治农林牧业病、虫、草、鼠害和其他有害生物以及调节植物生长的药剂及加工制剂统称为化学农药。不同农作物施用农药的数量、种类和次数均有所不同,且农户田间管理的水平也有不同。我国农药产品组成为杀虫剂占72%、杀菌剂占11%、除草剂占15%、其他占2%[3];据松阳县植保站2014年1月上报浙江省农业厅植保站统计资料,2013年全县使用量折纯农药102.27 t。
化学肥料、农药施用到田间后一部分被作物吸收、利用,一部分被土壤固定,其余流失到水体及挥发到大气中。
2.1 流失到水体的途径
直接进入水体。配制、清洗化肥农药包装袋、瓶及器具等,使化肥农药进入水体。水生作物施化肥、喷农药有一部分进入水体。
挥发到空气再进入水体。施用的化肥农药挥发、雾化扩散到大气中,经降雨、空气沉降回到水体。
施用后被雨水冲洗进入水体。施用的化肥农药黏附于作物表面和存留在地表遇雨水淋洗进入水体。
地下水径流。作物施用的化肥农药渗流到地下水,最后流入水体(图1)。
2.2 流失到水体的数量
图1 化学肥料、农药流失到水体的途径
中国科学院陈同斌等[2]的研究表明,化肥施用后被农作物总吸收利用率为40%~50%,流失到水体的有20%~30%。又据闫湘等[3]报道,一般化肥中氮肥利用率为25%~40%,磷肥利用率只有20%左右,钾肥利用率30%,其累计利用率可达40%。薛旭初等[1,4]对浙江省化肥、农药污染状况的研究分析,我国氮肥利用率为30%~40%;由于土壤的固磷作用,磷肥利用率更低,仅为10%~15%;钾肥利用率相对较高达40%~60%。根据上述资料分析估算,松阳县施用化肥(复合肥、尿素)流失到水体的量约20%以上,按调查全县年施用复合肥、尿素量39 013 t计算,流失到水体成为水体污染源的数量达7 803 t,相当于每天21.38 t。
据孙彬等[5]报道,据中国土壤学会副理事长张维理分析测算,我国每年大量施用的农药仅有0.1%左右可以作用于目标病虫,99.9%的农药则进入生态系统,造成大量土壤受农药、重金属、激素的污染。由于农药管理不善和过度施用,约有70%的农药散落到环境中[4],成为土壤、地表水、地下水和农产品的污染隐患。经我们讨论分析估算,松阳县种植业施用的农药约有7%以上流失到水体,按2013年全县农业使用折纯农药102.27 t计算,每年流失到水体的农药约为7.16 t。
2.3 流失到水体的原因
施用方法不当。一些农民为了节省劳动力,在施肥前对种植作物的土壤不中耕,就把肥料撒施在表土,也不覆盖而让其日晒雨淋,导致养分挥发和流失量增大。特别是茶园,因多年不翻土、中耕,表土光滑沉实,施肥量又大,肥料流失量也多。
不根据作物需求施肥。多数农民不是根据作物需求和土壤养分含量来施肥,而是凭直观、经验,作物长势不理想,也不分析原因,不讲成本,把复合肥当作“灵丹妙药”施,随意增加施肥次数、施肥量,使大量养分流失。
偏施化肥少施有机肥。农民种植作物施有机肥不如施化肥方便轻松、见效快。近年农民养殖畜禽少、农户大多建有化粪池,因而人畜禽排泄物用做肥料的很少,传统的制、种、积土杂肥更少,种植作物只能少施或不施有机肥。调查15户茶农,在茶园施有机肥的只有5户。土壤有机质少,不利于蚯蚓等有益生物生存,理化结构变差,保肥性能降低、养分易流失。
农作物害虫的天敌发生变化。松阳县历史上以种植水稻为主,近些年调整以种植茶叶为主,大面积水田改为旱地,环境发生很大变化,小气候有所改变,不利于青蛙等天敌生存。茶叶等旱作物害虫的天敌种群短期内难以形成,害虫不受天敌的制约从而发生种类多、数量大,农民只有加大使用农药数量予以防治。
乱用、滥用农药(除草剂)。农民喷雾器不离肩,见虫即治、见草即灭成为常态。不掌握病虫发生规律,发现有病虫,就几种农药混合高浓度喷杀。种植作物免耕,生长期间杂草不拔不铲,用除草剂一喷了事。不仅经常造成作物药害,既浪费农药、提高成本、杀灭天敌,还使大量药液流失到水体等环境中。
山坡地易流失。山坡的笋竹林、茶园等因有坡度,土壤保肥性能差,施用的化肥农药比平地更易流失。
2.4 流失到水体的后果
水体富营养化。复合肥、尿素主要成分是氮、磷、钾,流失到水体造成富营养化。水体富营养化使水库、水塘等流动缓慢水体内氮磷等成分得到不断补充,过量累积,造成水体超负荷、无自净能力。一是使某些藻类(主要是蓝藻和绿藻)异常增殖,同时伴随一系列水体生态恶化现象,造成水体生态失衡;二是水质恶化;三是影响水体的正常饮用和使用、观赏功能;四是破坏水资源。明显的例子是夏秋枯水期等,松阴溪独山潭翻板关闸后水流动慢,翻板上游(在河舟周围)的水透明度降低,呈绿色,这种现象就是水体富营养化后藻类大量繁殖的结果。还有,夏秋季养鱼的水塘出现“翻塘”,即大量鱼上浮死亡,其水呈深绿色,也是因水体富营养化后大量的藻类繁殖,造成水体缺氧致使鱼类死亡。化肥中的氮肥主要以硝态氮形式向地下水淋洗,使地下水受到硝酸盐污染,危害人体健康。
水体含重金属。化肥中的有害成分(如磷肥中的镉、氟化物和放射性物质等)因长期积累污染土壤,经地表径流污染水体。农药中的硫酸铜、除草剂中的有害成分进入水体造成水中重金属含量提高。据松阳县个别钓鱼爱好者反映,松阴溪有时钓上来畸形鱼、疔疮鱼、鱼有柴油味等,可能与水中重金属、农药污染等有关。
水体含激素。为使作物增产,一些农民大量施用植物生长调节剂,如早春茶园喷中茶早,茄果类、甘蔗喷2,4⁃D或赤霉素等激素,“流失”到水体,影响生物繁殖,使生物群落发生变化。
3.1 开展宣传,增强意识
向农民普及合理施用化肥农药的基础知识,并开展施用化肥农药(除草剂)不当可造成水体污染及治理措施的科普宣传,培养和认识水体受污染后可造成严重不良后果的忧患意识,培训农民提高合理施用化肥农药(除草剂)技术。
3.2 调整种植布局,提倡轮作
几种作物搭配,立体种植,使各种作物能合理利用自然资源并能得到互补互利。采用种养结合方式发展循环农业,节省劳动力成本,使资源得到综合利用。农田长期单一种植旱作物或水生作物,引起土壤缺少该种作物所需矿质营养和致病虫基数高,不利于作物生长,轮作可使土壤理化性状得到改善,可提高矿质营养有效性和摒弃过量施用化肥、农药的习惯。
3.3 严格管理农药,科学防病治虫除草
严格执行有关农药法规和国家(农业部)公布的禁止和限制使用的农药名单,加大农业行政执法力度,对违规经销和使用者严加处理。加强主要农作物病虫测报工作,掌握发生规律,指导农民适时、科学、合理用药防治病虫,推广物理、生物、农业综合措施防病治虫。除杂草采取人工除草(拔、铲深埋作肥料)、以草治草、以苗压草(可加速培育作物)、适当留养(可提高土壤保水蓄水性)等办法,减少除草剂的施用。
3.4 提高施肥技术,增施有机肥
推广测土配方施肥技术,指导农民根据土壤肥力和作物所需养分规律科学施肥,避免盲目施肥。鼓励农民种(绿肥)、养(绿萍)、制(烧制泥灰)、还(秸秆还田)、积(土杂肥)有机肥。推广施用工厂加工的发酵有机肥,其主要原料是畜禽粪便,经加工后质量好、施用方便、效果好。有机肥能改善土壤结构,提高保肥保水性能,为土壤微生物提供良好生活、繁殖环境,降解化学毒物,可显著减少化肥施用量,有利于生产各类生态安全食品。
3.5 科学合理开垦山地,保护水源地
开垦山坡地要做到慎之又慎,经充分调研论证后再确定,还必须做到“山顶戴帽,山腰扎带,山脚穿鞋”的科学、合理、规范开垦。种植作物的山坡地要做好防止水土流失的基础设施建设。对小港流域、东坞水库、梧桐源水库、谢村水库、新处源、六都源、四都和三都源等源头源地要加强保护,使其不受或少受化肥农药(除草剂)污染,利用本区域优越自然条件大力发展有机农业,生产绿色食品。
3.6 维护好农田排灌渠道,净化水质
维修农田排灌沟渠,沟渠(总排灌沟渠除外)多筑圳坝,蓄水沉淀污泥浊水,沟渠出口处湿地种植茭白、莲藕、菖蒲等,养殖螺蛳、蚌等净化水质。
3.7 回收化肥农药包装物,避免污染
大量施用化肥、农药,必定产生大量包装袋、瓶,若不回收任其乱丢,必然污染环境、水体。农资营销部门应该负责回收包装物,集中处理,并制定相关的奖惩激励政策。
[1] 薛旭初.化肥、农药的污染现状及对策思考[J].上海农业科技,2006(5):38-40.
[2] 陈同斌,曾希柏,胡清秀.中国化肥利用率的区域分异[J].地理学报,2002,57(5):531-538.
[3] 闫湘,金继运,何萍,等.提高肥料利用率技术研究进展[J].中国农业科学,2008,41(2):450-459.
[4] 朱有为,段丽丽.浙江省农业面源污染现状与对策[R].全国农业面源污染与综合防治学术研讨会,昆明,2004.
[5] 孙彬,管建涛,连振祥,等.大地之殇[N].经济参考报,2012-06-11(5).
(责任编辑:张才德)
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农业部公益性行业(农业)科研专项(201203050⁃1);新疆生产建设兵团科技援疆专项(2013AB008)
吴振辉(1942-),男,农艺师,主要从事农业生产技术推广等方面的工作。
王卫平,研究员。E⁃mail:wangweiping119@126.com。