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土壤肥力越喂越瘦,化肥农药对土壤的危害不敢直视!

发表时间:2018-05-23 10:40
文章附图

土壤是人类的生存的基本资源,也是农业发展的基础。

  自工业革命,人类改变传统种植方法,追求“化学” 模式来生产粮食,大量使用化肥、农药,以为可增加农作物的产量。但事与愿违,统计数据显示:经过数十年使用化肥、农药和除草剂后,农作物产量不但没有增加,反而大大的减少,此外,还导致了现今世界各国水源污染、土地流失、河道淤塞、海洋污染、生态变迁和疾病丛生等严重环境问题和经济损失等局面。

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上图为化肥增长图,自62年开始我国化肥使用量连年增长,我国化肥用量自1984 年首次高于美国后,已经连续30 多年成为世界上化肥使用量最多的国家,据FAO 统计,中国2014 年的化肥用量占世界的31%,相当于印度(第二位)和美国(第三位)的总和,而我国粮食产量只有全世界产量的16%,每公顷化肥用量是世界平均用量的4倍。伴随化肥的大量施用,产生了一系列不良后果,比如施肥过量会破坏农业耕地的土壤结构,加速其养分流失,造成土壤严重板结和土壤环境次生盐碱化。 从1981至2008年的近30年间,我国粮食产量增长了63%;同期氮肥用量则增长了近2倍。目前我国化肥用量占全球总量的35%。

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上图可以看出自88年之后,发达国家一直在降低化肥使用量,而发展中国家盒我国的化肥使用量一直在高速增长。

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过量施用到田间的氮肥效率愈来愈低:1961年,1公斤化肥可生产151公斤粮食;而到2005年,只生产9公斤粮食。作物吸收不了的过量化肥会随水淋失,进入地下水或江湖,引起水质恶化(富营养化)。2000年之后化肥投入量还在逐渐增大而粮食单产增幅却并未提高。就每千克化肥在不同作物上的平均增产效果而言,1975 年为25 kg 谷粒/kg 化肥、15 kg 油料/kg 化肥、10 kg 棉花/kg 化肥;2008 年为8~9 kg 谷粒/kg化肥、6~7 kg 油料/kg 化肥、5~6 kg 棉花/kg 化肥。化肥报酬的急剧下降表明,随着化肥的长期使用,土壤的基础地力正在逐渐减弱, 而土壤基础地力的减弱已成为影响中国农业可持续发展和农作物高产、稳产的重要限制因素。

根据2007年全国污染普查结果,农业排放的化学需氧量(COD)占全国排放总量的43.7%(1320万吨);农田排放的氮、磷分别占总量的57.2%和67.4%(270万吨和28万吨)。因此,我国农业面临着“既要马儿跑得好,又要马儿少吃草”的双重压力—既要保持高产,又要减少面源污染。

那么过量使用化肥会产生那些危害哪?发达国家为什么会逐渐减少会费使用量?

1:化肥的长期低效施用,往往造成土壤中某些元素的过分积累和土壤理化性质的变化及环境的污染。过量使用化肥增加了温室气体排放:1980至2010年间,我国与化肥生产及使用有关的温室气体排放增加了3.45倍,平均每年增加1070万吨二氧化碳当量。

2:增加了植物体内的游离硝酸盐:进入食物中的硝酸盐在一定条件下会被转化为亚硝酸,而亚硝酸盐与胺类物质结合形成N-亚硝酸基化合物为强致癌物质

3:引起土壤酸化:我国土壤的pH值(酸碱度)在过去20年间下降了0.5个单位,而正常的pH值自然下降速度是300万年下降1个单位,过量施用氮肥为其主因。土壤酸化会直接影响植物和土壤微生物生长,加重植物真菌病害,加速土壤中重金属的溶解释放。

4:化肥中不含有机质、腐殖质,因此大量使用化肥,土壤由于有机质和腐殖质的缺乏,土壤团粒结构遭到破坏,造成土壤板结,农植物产量下降。

5:化肥利用率低,氮肥因为易挥发、流失,利用率只有30%-50%,磷肥的利用率才10%-25%,因为磷酸根化学活性活泼,施入土壤后大部分磷与土壤中的Zn2+、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Al3+等阳离子结合形成难溶性磷肥。钾的利用率也只有50%左右。

6:化肥大量使用使蔬菜瓜果品质大大下降。由于作物不仅仅需要氮磷钾,同时还需要钙铁锌硒等许多微量元素,而化肥一般成分比较单一,所以长期使用化肥必然导致土壤中所含养分趋于单一,易使作物营养失调,从而导致作物内部转化合成受阻,必然导致作物品质下降,瓜不甜,菜不香。由于农田大量施用单元素化肥,造成土壤养分失调,部分地块的有害重金属含量和有害病菌量超标,导致土壤性状恶化,作物体内部分物质转化合成受阻,使农产品品质降低。超量使用化肥使果蔬生长性状低劣,并且容易腐烂,不宜存放。

7:过量使用化肥极易使庄稼倒伏,;使用过量的氮肥,会使庄稼抗病虫害能力减弱,易遭病虫的侵染,继而会增加防虫害的农药用量,直接威胁食品的安全性。一旦食用受污染的农产品,就会对人类身体造成严重威胁,引发中毒及诱发其他病症。

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从中国大量使用化肥看,越使用化肥,地利就越下降,就越依赖化肥,由此形成恶性循环。

我国肥料使用中存在的问题

我国化肥施用量在1990年为2195万t,到2016年增至为602万t,平均每公顷施用化肥531 kg,已高出世界平均水平。在我国许多地方都存在着盲目过量施肥现象,使化肥利用率普遍低下。我国尿素氮利用率为20%~40%,碳铵利用率仅为15%~30%,普钙中磷的利用率为15%~30%,钾肥和磷肥相当。发达国家氮肥的利用率为50%~60%,磷、钾肥利用率可达35%。据此推算,每年所施用6000多万t氮肥中,损失的数量约达1800多万t,不仅其肥效没有得到充分发挥,造成严重的经济损失,提高了农产品的成本,而且还引起了农产品品质下降和环境污染。

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上图为2005年我国与美国玉米施肥量与产量比较

氮肥当季回收率30%-35%,低于发达国家20个百分点每公斤养分所增产的粮食不及世界的1/2,美国的1/3。

20世纪70年代中期以来土壤磷素开始积累,有所盈余;而土壤中钾素则因每年施用大量N、P化肥,产量不断提高,加上钾素投入少、产出多,相当一部分地区基本不施钾肥,土壤钾素呈下降趋势,目前N:K20为1:0.16,显然偏低,我国土壤中各种微量元素缺乏,而目前施用微肥的面积很少,仅为1700万hm2(1993)。由于最小养分限制其他养分吸收,造成化肥使用中的浪费和肥效的降低。

设施农业投肥水平明显偏高,远远高于适宜用量,尤其是氮肥严重超量,不仅影响了蔬菜的品质,而且对耕地、地下水等资源造成严重的破坏。施肥中忽视后效是造成养分不平衡,肥料浪费的另一个方面。一般来说,氮肥后效会影响以后4~5茬作物,而磷肥的后效影响更长。

研究发现:一季作物之后,土壤中残留的氮占施氮量的15%~30%,而考虑轮作的特点,推荐施磷量要比单作施磷量少40%。我国肥料品种结构不合理,还表现在优质肥料和新型肥料品种少,低浓度产品所占比例较大,高浓度的磷肥品种少,高效复合(混合)肥、控释缓效肥、腐殖酸类肥、生物菌肥品种少、数量小 。

那么我们应该怎么解决化肥使用过量问题哪?

1、大力推行测土配方施肥 在作物施肥上要一改过去传统方式,变盲目施肥为测土配方施肥,合理利用化肥

2、提倡化肥深施 据测试,碳酸氢铵表施5天氮素损失13.8%,深施7cm 5天损失0.88%,碳酸氢铵、尿素深施地表以下6~10cm的土层中比表面撒施氮肥当季利用率分别由27%和37%提高到58%和50%,分别相对提高115%和35%。

3、重视中、微量元素肥料的施用 植物生长需要各种各样的营养元素肥料。目前,已经被世界植物学家确认为植物生长、发育、开花、结果所必需的营养元素肥料主要有16种,它们包括大量元素氮、磷、钾,中量元素镁、钙、硅、硫,微量元素硼、锌、锰、铜、铁和钼。国内有很多地区缺少这些中、微量元素,大约51.1%的耕地缺锌,46.8%的耕地缺钼,34.5%的耕地缺硼。

4、增加有机肥在配方施肥中的比重 有机肥具有养分全、肥效长、无污染的特点。而施用有机肥料最重要的一点就是增加了土壤中有机质的含量。土壤有机质本身就是一个养分库,1%的有机质含各种养分18公斤左右,同时有机质表面的各种负电荷基团是土壤保肥能力的基础。有机质从2%降低到1.5%,土壤的保肥能力将下降14%。土壤有机质是作物生长所需要的良好土壤结构形成的重要胶结物质,并因此大大增强土壤的保水能力。有数据表明,当土壤有机质从1%增加到3%,土壤的保水能力将增加6倍。

化肥零增长

2015年1月,“史上最严”的环保法出台;随着《土壤污染防治法》的制定出台,有望为土壤污染治理和修复产业提供更加健康和可持续的商业模式。在财政部公布2017年财政预算中,土壤专项预算为112亿元。“十三五”期间,土壤修复产业有望获得实质性推动,带动5万亿以上的投资;相关产业和企业将得到迅速发展壮大。2017年,农业部先后提出《果菜茶有机肥替代化肥行动方案》《畜禽粪便资源化利用行动方案》《东北地区秸秆处理方案》等政策

农业部2015年印发《到2020年化肥使用量零增长行动方案》和《到2020年农药使用量零增长行动方案》,提出力争到2020年主要农作物化肥使用量、农药使用总量实现零增长。农业部全文刊发《开展果菜茶有机肥替代化肥行动方案》,要求以果菜茶生产为重点,实施有机肥替代化肥,涉及柑橘、苹果、茶叶、设施蔬菜等4大类经济作物及其主产区。方案要求,到2020年,果菜茶优势产区化肥用量减少20% 以上,果菜茶核心产区和知名品牌生产基地(园区)化肥用量减少50% 以上。

有机肥和化肥有什么不同哪?

1)有机肥营养元素齐全;化肥营养元素只有一种或几种。

2)有机肥能够改良土壤;化肥经常使用会造成土壤板结。

3) 有机肥能提高产品品质;化肥施用过多导致产品品质低劣。

4) 有机肥能改善作物根际微生物群,提高植物的抗病虫能力;化肥则是作物微生物群体单一,易发生病虫害。

5) 有机肥能促进化肥的利用,提高化肥利用率;化肥单独使用易造成养分的固定和流失。

有机肥料在农业生产中的作用

有机肥料在分解过程中通过矿化作用将其所含的养分源源不断地释放出来,供作物生长发育需要。

提高了土壤保水保肥能力,有利于土壤团粒结构的形成,改善土壤物理性质,通过提供有机碳源,可促进土壤微生物的活动,动物消化道分泌的各种活性酶和微生物产生的各种酶,这些物质进入土壤后可大大提高土壤中酶的活性

提高土壤中难溶性磷和微量元素有效性。

多个田间试验的结果表明:施用有机肥料对农作物有良好的增产作用。配合施肥技术与常规施肥方法比较:可提高小麦、玉米中蛋白质(2.0%~3.5%)、氨基酸(2.5%~3.2%)、面筋(1.3%~3.6%)的含量,降低蔬菜中硝酸盐,亚硝酸盐含量,提高维生素C含量,提高大豆中粗脂肪(0.56%),亚油酸(0.31%)和油酸(0.92%)含量,提高水果含糖量和品质。

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这个是牧原集团(www.myyjf.cn)中以合作农业园种植的羊角蜜,左图采用牧原集团自己生产的威斯特有机肥,含糖量达到9.7,而右图是采用普通的化肥,含糖量只有采用有机肥的一半不到。

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这个也是牧原集团中以合作农业园种植的粉贝贝小番茄,左图采用威斯特有机肥,含糖量7.0,而普通化肥种植的只有5.5。这个有机肥种植的粉贝贝在市场上受到一直好评,尽管售价高达20元一斤却是供不应求。

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这是一个有机肥改良土壤的育苗实验,一颗刚刚发芽的豆苗都已经根系密布。这就是土壤有机质提高后的明显作用。

老话说“可度三九,难熬春寒”,今年4月5-7日河南、山西、陕西、甘肃、宁夏、山东、安徽等地遭受强降温天气,降温幅度达15℃左右。据气象部门报告多市县4月5-7日出现了最低气温分别为1℃、0℃、-1℃,地面最低温度-4.5℃,草面温度-8.5℃情况,有的地区甚至出现降霜降雪极端天气。这次冻害是50年来最严重的。 多省份的水果正值开花时期,有冻害影响造成严重损失,甚至出现绝产。那么我们来看看科学施用肥料和管理的果园是什么情况哪?

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这个杏李果园是有专门技术人员管理的,采用基施威斯特有机肥,在花期前喷施了牧原进口硼和芸苔素内酯,在冻害发生时并未受到影响,反而是硕果累累,压弯了枝头。

多施有机肥料可以提高土壤活性和生物繁殖能力,从而提高土壤的吸附性能、缓冲性能和抗逆性能,提高作物品质和产量。

绿水青山就是金山银山 ,改善环境质量,推动绿色发展,有机肥替代化肥势在必行。


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