化肥减量使用对农业生产的影响分析

曹炳会

摘    要：化肥是农业生产中不可或缺的一部分，在提高农作物产量的同时也对生态环境带来了影响，为保护生态环境，化肥减量使用势在必行，相应的化肥减量也会对农业生产造成影响。阐述了化肥减量使用在农业生产中的应用状况，并分析了化肥减量使用对农业生产的影响，以期寻找农业生产与自然生态相互平衡、共同发展的途径。

关键词：化肥减量;农业生产;生态环境

我国作为农业大国，化肥平均用量和总消费量一直处于世界前列，据统计，现今我国化肥施用量约为530 kg/667 m2，是世界平均水平的3.9倍，并且化肥施用量与粮食增长比例正在逐年下降，急需研究合理的化肥施用量。

1   化肥减量使用在农业生产中的应用状况

过量施用化肥一直是我国农业生产面临的问题之一，在我国实施多项化肥减量措施后，化肥用量持续降低。配方施肥、机械化施肥、水肥一体化、秸秆还田等技术的应用，使我国化肥减量取得了一定成效。例如有机肥还田、秸秆还田比重增加，替代了一部分化肥的施用。《农业绿色发展五大行动》等指导文件加强了农业生产中减肥、节肥的应用，再加上我国对农业农村的大力投入，使农业生产朝着规模化、机械化、集约化方向扩展，极大地改善了传统农业生产化肥的使用方式，避免了小农户随意盲目地施肥。

我国化肥使用经历了从资源不足到投入过量，再到投入下降3个阶段，2018年化肥用量达5 653.4万t，我国已经提前实现了化肥使用零增长的目标。化肥利用率是化肥使用减少的重要原因之一，2018年我国肥料利用率为39.2%，据推算，化肥利用率每提高0.1%，就可以减少生产投入1亿元，这将对我国农业生产产生重大影响。

2   化肥减量使用对农业生产的影响

2.1   对作物产量的影响

玉米是我国高产粮食作物，是畜牧业、养殖业的重要饲料来源，也是食品、卫生、工业中的原料，并且与水稻、小麦等传统粮食作物相比，玉米的营养价值极高，化肥施用量的多少能够明显反映在玉米产量当中。其中氮元素对玉米生长有着关键影响，从玉米苗期到拔节期，玉米根、茎、叶中的氮含量呈现明显的下降趋势，并且氮含量是叶片>茎秆>根脉。随着化肥减量使用，玉米根、茎、叶中氮含量也随之降低，在苗期氮含量最多，成熟期最低。前期生长是玉米吸收营养的关键时期，养分大多集中在作物的营养器官中;到了生殖期，养分开始向生殖器官转移，氮元素也会随之变化，而在成熟期，氮含量会有明显的不同[1]。

根据化肥减量对玉米整个生长周期以及产量进行分析得出，在化肥不施肥与化肥减量70%的情况下，玉米中的氮含量大幅降低，玉米生长不佳。而化肥减量50%和化肥减量30%时的氮含量只在玉米拔节期和成熟期比常规施肥有明显减少，在其他时期没有显著变化。可以得知，在玉米进入快速生长期阶段应增加氮肥施用量，其他时期减少化肥施用量。另外，在不施肥、减量70%、减量50%、减量30%和常规施肥的情况下，玉米产量分别为6.29 t/667 m2、8.17 t/667 m2、8.47 t/667 m2、9.47 t/667 m2和9.71 t/667 m2，可以很明显看出在不施肥的情况下玉米产量降低40%以上，对农业经济有较大影响;减量70%和减量50%差距不大，农业经济效益有一定降低;而减量30%与常规施肥产量没有显著差异。由此可知，在获得农业经济效益最大化的情况下，化肥减量30%最佳，但是要结合农作物种类、种植环境等方面进行综合考量，若生态环境不佳，应选择减量70%，保护自然生态。

2.2   对生态环境的影响

化肥施用对生态环境的影响是化肥本身特性决定的。现阶段任何形式的肥料都无法完全被农作物所吸收，必然会有过量的化肥循环进入生态环境当中。化肥减量使用对生态环境造成的影响主要有3方面。

首先是水。施肥与灌溉密不可分，当施肥量超过作物的吸收量时，多余的营养元素便会随着水进入附近水域，造成水体的富营养化，使水环境中藻类大量繁殖，导致水质持续恶化。我国是人均水资源稀缺的国家之一，化肥的减量使用将有助于缓解水资源紧张问题，可以让土壤和作物将营养元素留存在表面，不会进入水域或地下水系统。

其次是大气。氮肥在分解后会产生具有刺激性气味的氨气，而当氨气在空气中达到一定浓度后就会危害人体健康，也会增加空气中有毒气体的含量。合理施用化肥、减少化肥施用量，能够减少对大气的污染，维护生态环境。

最后是生物。化肥过量施用将对农作物产生影响，例如作物发育过快、茎叶吸收大量养分，最终导致农作物减产。一些农作物会进行加工或作为饲料，这些富含营养元素的农作物会促进微生物的生长，影响动物或食品安全。化肥减量使用有利于提高农作物的生产质量，降低对生物的负面影响。

2.3   对农田土壤的影响

对农田土壤的影响主要有两方面：一方面涉及生态环境方面，化肥使用不当将会在土壤中不断积累重金属元素和有毒物质，被农作物吸收后将产生较大危害;另一方面是对作物生长的影响，先要明确土壤中营养元素多在50 cm以上的土层中，50 cm以下的土壤中营养元素较难受到施肥量的影响，短期施肥几乎不会使50 cm以下土壤营养元素发生变化。以玉米作物为例，在玉米苗期到灌浆期，0～25 cm土壤在施肥后的氮含量有所增加，而化肥减量50%以上的0～25 cm土壤中的氮含量没有明显提升，25 cm以下也没有变化。需要注意的是，0～50 cm土壤氮含量是明显低于50～100 cm的，而未经施肥的0～25 cm土壤中的氮含量卻有一定程度的增加，并于收获期高过常规施肥的土壤。这是因为施肥虽然促进作物对土壤中养分的吸收，有利于作物生长，但是作物也会吸收土壤中原本的养分，导致土壤养分流失。就玉米作物与土壤氮含量而言，化肥减量对土壤以及作物正常生长的影响并不明显，可以适当减量[2]。

2.4   对农业发展的影响

作为农业生产中必不可少的部分，化肥不合理施用阻碍了农业产业的可持续发展。比如农民受传统经验习惯的影响，施肥只施用氮肥，不仅增加了氮肥的施用量，也增加了肥料的使用成本，还无法满足农作物生长的需求，没有达到农业生产的要求。

要清楚化肥减量使用并非“一刀切”式的减少，对农业生产的影响也不只是负面效果。化肥减量使用是生态环境保护、农业可持续发展和乡村振兴的必然趋势。而且在化肥减量的同时，我国农业也在提高化肥利用率、创新各种技术、推广高效肥料，是化肥减量产生的积极影响，也是农业生产中的“举一反三”。

化肥减量使用对农业发展的影响主要有两个方面：一方面是技术、产品的创新应用。包括水肥一体化、肥料产品创新、新型种植栽培技术、秸秆还田、轮作间作等方式，将减肥变为节肥，促进农业种植肥料的高效利用，利用秸秆还田、有机肥替代等对土壤肥力进行改良优化，进一步提质增效。肥料产品的需求带动了肥料产业的發展和转型，我国肥料产品一开始是从低浓度向高浓度复合肥转变，由于通用型的高浓度复合肥没有针对性，导致肥料的过量投入，当前我国肥料正向作物专用肥转变，改善肥料利用率，减少复合肥用量，采取针对性的肥料配比，已经覆盖主要土壤类型和大多数作物。专用配方肥在提高化肥利用率的同时，也实现了作物的增产增收。例如控释肥在水田和蔬菜作物上的应用较为明显，可以增产5%～7%，肥料利用率提升15%以上。技术和产品的创新应用促进了化肥减量使用目标的实现，也是农业生产提质增效的重要支撑[3]。另一方面是现代化农业发展需求对化肥减量使用提出的要求，包括机械化种植、资源循环利用、经济市场对农业生产的需要。机械化种植与施肥在我国发展迅速，施肥机械化比重不断增加。以北方水稻种植为例，机械化覆盖率超过90%，施肥设备与插秧机相互配合，可以在化肥减量20%的基础上增产750 kg/667 m2，机械化施肥普及，有效减少了化肥的投入量。除秸秆外，禽畜粪便也是重要的肥料资源，这些有机肥料的合理使用不会对作物产量造成影响，还能够提高土壤肥力，是我国实现化肥零增长的重要支撑。市场需求是化肥减量使用的主要原因之一，在经济蓬勃发展的背景下，生活水平提升，人们对农产品品质关注度提高，绿色食品成为人们的普遍追求。而无公害无污染的绿色产品与化肥的使用有着密切关系，高品质农产品的需求量大，显著降低了化肥的使用量。

3   结论

化肥减量使用是我国农业生产发展的必然选择，在实现化肥零增长目标下，我国化肥减量使用已经不只是减少用量，而是向着高效利用、合理利用、生态利用发展。化肥的减量使用可以平衡作物产量和生态环境的关系，也促进了新型技术产品、农业生产种植水平的提升，促进了农业生产的进步发展，是农业可持续发展的重要助力。

参考文献：

[ 1 ] 付浩然，李婷玉，曹寒冰，等.我国化肥减量增效的驱动因素探究[J].植物营养与肥料学报，2020，26（3）：561-580.

[ 2 ] 高佳凯.化肥减量配施有机肥对稻田湿地碳氮磷淋溶转化及土壤微生物群落变化的影响研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2019.

[ 3 ] 纪龙，徐春春，李凤博，等.农地经营对水稻化肥减量投入的影响[J].资源科学，2018，40（12）：2401-2413.