杨忠妍
摘要 施用化肥是现代农业生产过程中促进农作物产量增加、增加农民收入的重要措施,但过量施用会对农作物产生不利影响。本文分析了过量施用氮、磷、铜、锌、氯等化肥对植物造成的危害,并列举了各地农业生产中的实例进行说明,以期引起广大农业工作者的重视,科学控制化肥的施用量。
关键词 化学肥料;农作物;过量施用;危害
中图分类号 S143 文献标识码 A
文章编号 1007-5739(2020)21-0203-02 开放科学(资源服务)标识码(OSID)
农作物生长需要多种必需营养元素,尤其是氮、磷等大量元素,是保证农作物产量和品质形成的重要限制性因素。依据农作物生长规律科学施肥、施用多元复合肥,可以调节植物营养、促进农作物生长、培肥地力,获得增产[1]。农业生产中大量使用了氮、磷等化学肥料,有效提升了我国的粮食产量水平。但是,近几十年来,由于施肥不科学,使我国的氮、磷等化肥施用过量,导致生产成本增加,给农民造成了经济损失;某单一元素的超量施用也会影响土壤结构和农作物的吸收效率,进而影响农产品品质[2];过量施化肥加剧了环境污染,增加了水体中的硝酸盐的含量,影响水质,反过来也会影响农业生产[3]。因此,过量施用化肥对农业生产有着极大的不良影响,应当引起各地政府和农业生产者的重视。
自20世纪70年代以来,化肥施用在沧州的农业上迅速得到普及,在提高农产品产量上发挥了重要作用。但是,多年连续大量施用单元素化肥或单一品种化肥,造成土壤板结、硝酸盐大量积累、养分之间比例失调,阻碍了农作物的正常生长发育,也导致了农作物减产直至死亡[4]。近几年,沧州市因氮、磷、铜、锌、氯等施用过量,出现了农作物受害的现象。现针对化肥施用过量对农作物造成的危害进行分析,以期为化肥的合理施用提供借鉴。
1 氮过剩
氮在农作物植株中一般占干重的0.3%~5.0%。氮是构成蛋白质、核酸、磷脂的主要成分,被称为生命元素,直接影响植物的生物产量和经济产量。当氮肥正常供应时,植株枝叶繁茂,株体健壮,根系发达,分蘖、分枝能力强,籽粒中含蛋白质高。但是,过量施用氮肥会给农作物造成一定的危害,导致其秸秆脆弱、抗逆性差、品质下降,甚至危害人类身体健康。
1.1 植株徒长
施氮过量的农作物植株叶片大而浓绿、柔软披散,茎秆中的机械组织不发达,易受机械损伤而造成倒伏。在小麦、玉米等禾本科作物中,由于氮肥施用过多,每年都会因徒长出现倒伏现象。2016年,黄骅市羊二庄乡4 200 hm2小麦因返青期氮肥施用达450 kg/hm2,倒伏率达15%以上。如果玉米在扬花吐絮至灌浆期发生倒伏,会导致其产量锐减。盐山县刘帽圈村一农户于2017年种植玉米0.2 hm2,施用了尿素250 kg,导致玉米秸秆纤细、叶片宽大鲜绿。由于玉米植株徒长,茎秆的机械组织不发达,在夏季出现了7级大风后全部发生倒伏,收获的玉米籽粒也出现了大量秕瘪的现象,最终产量只有4 500 kg/hm2。
1.2 含糖量低
施氮过量的农作物植株体内含糖量相对不足,品质差,口感不好,尤其是瓜类、水果的表现明显。河间市西九吉村2017年种植西瓜3 hm2,2次追肥全部使用尿素,成熟后的西瓜中心含糖量仅有8%~10%,食之酸味,因而商品价值低。
1.3 果胶质少
施氮过量的农作物,其细胞壁中的纤维素、果胶质大量减少,因而细胞大而壁薄,抗逆性差。沧县呂寺村一农户对枣树进行了施肥试验,从开花至成熟期共施用尿素12 kg/株,枣成熟后不仅肉白色、含糖量低,而且枣的裂果率达到86%以上;与此同时,施用含多种微量元素的硝酸磷钾肥,其枣肉呈金黄色、甜度大,裂果率只有24%,远低于过量施用氮肥的枣树。
1.4 菜叶易腐烂
施氮过多容易造成土壤板结,阻碍农作物根系对营养物质的吸收,导致叶片发黄腐烂。青县曹寺村大棚蔬菜种植过程中,未控制氮肥用量,在上茬种植黄瓜时施用了尿素1 050 kg/hm2的基础上,在下茬种植芹菜时继续施用氮肥900 kg/hm2,导致土壤板结,地表长出了绿苔。此大棚种植的芹菜不仅长势弱,而且后期黄叶、烂叶严重,产量只有52 500 kg/hm2,远低于一般水平。沧县大鹅庄村一农户种植蔬菜已有8年,其习惯在蔬菜种植中全部使用尿素肥料。2017年该农户种植的白菜因纯施尿素而呈现深绿的叶色,同时烂叶率达20%以上。同时,施用多元复合肥的白菜叶色鲜绿,并且未出现烂叶。
1.5 污染严重
大量施用氮肥导致农产品污染严重,其硝酸盐含量成倍增加,导致蔬菜适口性差且不易保存。此外,硝酸盐易转化成亚硝酸盐,对人类健康的危害极大。
2 磷过剩
磷占植物干重的0.2%~1.1%,是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分。磷在植物体内大部分可转变为有机物质,其含量在根、茎的生长点中较多,嫩叶中比老叶中多,在果实、种子中的含量也较丰富。但是,农作物吸收过量的磷会诱发病害,进而导致生长受到抑制。
2.1 焦状斑点
过量施用磷肥的农作物,其叶片常出现小焦斑,这是代谢过程中磷酸钙沉淀所致。沧县杜生村一农户连续5年施用磷酸二铵,2016年种植0.2 hm2玉米施用磷酸二铵300 kg,玉米叶片出现褐色斑点。
2.2 叶片密集,植株早熟
施磷肥过多会加大植物的呼吸作用,消耗大量碳水化合物,致使叶片厚而密集、生殖生长加速,同时营养生长受到抑制,导致植株早熟、减产。盐山县杨集村一农户已施用磷肥有7年,2018年种植小麦0.13 hm2,施用磷酸二铵240 kg,小麦收获时植株比正常植株矮3 cm,且提前成熟2 d,产量仅有6 750 kg/hm2。
2.3 诱发缺素症
水溶性磷酸盐与土壤中的锌、铁、镁等营养元素结合会生成溶解度低的化合物,降低各类元素的有效性,导致植物难以吸收。因此,施磷肥过多可诱发农作物锌、铁、镁的缺素症。
3 铜过剩
铜是多种酶的组成成分,对植物的呼吸起重要的调节作用,能促进植物光合作用、提高植物的抗病能力,但铜过剩也会造成植物中毒。
3.1 叶片暗绿发锈、脱落
2017年夏季沧县阴雨连绵,为防锈病,为5 600 hm2枣树连续喷洒了硫酸铜。由于施用过量,致使枣树叶片暗绿并出现褐色斑点,叶小叶厚,引起了严重的脱落现象,给枣农造成了巨大损失,成为当年县域内的重大事件。
3.2 根盘曲不展或形成鸡爪根,叶片僵化
献县朱高坦村一农户2018年种植西瓜0.3 hm2,其多次喷洒高浓度波尔多液以防病。由于超过了正常用量,瓜秧根系卷缩不展、叶片小而脆,产量比邻户地块降低20%。
4 锌过剩
锌能促进植物光合作用和呼吸作用,是合成生长素的必需元素。近年来,由于玉米缺锌出现黄条花叶,引起广大农户的重视。但是,过量使用锌肥会抑制农作物的正常生长。
4.1 小麦叶片褐斑、锈色
沧县桃杏村一农户为防农作物缺锌,连续3年施用锌肥,2017年秋播小麦底施硫酸锌80 kg/hm2,致使小麦冬前叶片尖端出现褐色斑块,叶片紫锈。
4.2 大豆叶脉基部紫色、叶片卷缩
黄骅市官庄村每年种植大豆13 hm2左右。该村一农户于2018年在0.2 hm2大豆上喷施的硫酸锌浓度过高,造成上部叶片卷曲,叶脉出现紫色。
5 氯过剩
沧州的地下水含氯较多,无须施用氯肥。在农业生产上,由于农民不懂有忌氯作物、生产环境中不缺氯等相關知识,加之含氯化肥价格便宜,大量施用含氯化肥导致农作物遭受氯害的问题经常出现。
5.1 烧根、烂根,叶片发黄脱落
忌氯作物施用含氯化肥易出现叶缘似烧伤、老叶卷曲青枯、根少、根烂等现象,重者整株死亡。沧县李龙屯村一农户种植大葱0.2 hm2,因施用含氯化肥而导致根腐烂,大葱长势较弱,死亡率达9%。
5.2 品质差
河间市沙河桥村一农户种植红薯0.8 hm2,施用含氯化肥的红薯不仅薯小,而且薯皮皱褶开裂,其加工粉条时出粉率比未施含氯化肥的低10%以上。
5.3 存在氯中毒敏感期
一般作物中毒都发生在某一较短的时间内,有时症状发生在某层叶片上,敏感期后症状趋于消失,生长恢复正常。禾本科作物敏感期主要在幼苗期,如麦类在二至五叶期;白菜、油菜发生在四至六叶期。
6 硼、锰、铁过剩
6.1 硼过剩
一是引起叶缘黄化。硼随植物的蒸腾流移动,水分蒸腾散失而硼留在叶片尖端及边缘。因此,硼中毒表现在叶片周边黄化,严重时变褐枯焦。蔬菜上会呈现所谓的金边。二是阻碍营养吸收。硼过量会抑制植物的氧化作用,影响植物的生长代谢,进而影响营养物质的运输和吸收。
6.2 锰过剩
一是影响光合作用。老叶出现黑褐色斑点,阻止叶绿素合成,幼叶上卷坏死,植株节间缩短,降低生物产量。二是诱发缺素症。锰过量会抑制铁和镁的吸收,使植物出现缺铁症和缺镁症。
6.3 铁过剩
施用铁过量,导致下部叶片出现褐色斑点,从尖端向基部蔓延。严重时叶上卷呈紫褐色,根发黑或腐烂。
7 参考文献
[1] 杨万江,李琪.稻农化肥减量施用行为的影响因素[J].华南农业大学学报(社会科学版),2017,16(3):58-66.
[2] 王科,李浩,张成,等.化肥过量施用的危害及防治措施[J].四川农业科技,2017(9):33-35.
[3] 于日新,张文辉.化肥过量使用的危害及对策[J].农民致富之友,2012(13):50.
[4] 汪生新.浅谈化肥过量施用的危害及防治措施[J].青海农林科技,2018(2):34-35.
收稿日期 2020-08-05