我國化肥污染問題突出及解決對策
http://m.dcyhziu.cn 2007/7/6 源自:中華職工學習網 【字體：
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我國化肥污染問題突出及解決對策
---生產專用生物有機無機復混肥，提高、延長肥效是重要措施
一、化肥的污染現狀
最近的研究表明，通過地表徑流，從農田排放的氮磷和通過農田滲漏進入地下水的氮以及以氣體形態(tài)從農田排放到大氣中的氮等，已成為水體和大氣的重要污染源之一。20世紀1980年代以前，我國農田有機肥加化肥的總投入與總產出（農作物帶走的養(yǎng)分）相比，氮磷鉀均為負值。而1980年代以后，由于氮磷化肥的大量施用，農田土壤中氮磷積累急劇增加，1995年全國農田積累氮素350萬噸，磷素（P2O5）449萬噸。農田土壤中的氮磷向封閉或半封閉的湖泊、水庫、河流、海灣遷移，將使這些水域發(fā)生富營養(yǎng)化。已知氮磷是富營養(yǎng)化最重要的營養(yǎng)因子。當水體中磷達到PO4-P0.015毫升/升、無機氮含量大于0.2毫升/升，就可能出現“藻華”現象，在河口、海灣則出現赤潮。氮濃度增加將對水體富營養(yǎng)化產生推波助瀾的作用。水體一旦發(fā)生富營養(yǎng)化，將直接影響工農業(yè)供水和人蓄飲水質量，給人體健康及水產養(yǎng)殖帶來威脅。
湖泊中的氮磷營養(yǎng)期來源不外乎工業(yè)廢水，生活污水，農田徑流和湖泊水產養(yǎng)殖餌料的投入等。從現有資料分析，大量使用氮磷肥的結果，從農田徑流遷移到湖泊的氮磷，在湖泊氮磷總負荷中占有相當高的比例，其中來自農田地表徑流的磷占湖泊磷總負荷的百分比高于氮所占的百分比將近一倍。可見，農田地表徑流中磷對湖泊富營養(yǎng)化的威脅比氮還要大。
國內外的許多研究結果表明，不論地表水和地下水硝態(tài)氮濃度的增加，都與農田氮肥施用量的增加有關。我國氮肥總施用量居世界第一位。根據中國科學院地理所對1980年以來全國化肥田間試驗結果的統計表明，我國氮素化肥的平均利用率為35%。作物沒有吸收利用的氮素一部分儲存在土壤中被土壤吸附，一部分以氣態(tài)形式損失，相當多的氮素經微生物硝化作用，以硝態(tài)氮（NO3-）的形式進入地下水，成為一個重要的污染源。
北京市郊區(qū)20世紀1972-1982年，10年間600萬畝耕地化學氮肥施用量的增加與地下水硝酸鹽濃度的增加趨勢是大致相似的。據中國科學院土壤所隊京津塘地區(qū)69個鄉(xiāng)鎮(zhèn)地下水、飲用水的取樣分析，硝酸鹽含量超過飲用水標準（≥50mg/L）的有一半以上。太湖流域蘇、浙、滬16個縣內76個飲用水井中，硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮超標率分別為38.2%和57.9%。這些地下水硝酸鹽嚴重超標的地區(qū)，正是氮肥施用量過多的地區(qū)。
據文獻報道，人體攝入的硝酸鹽80%來自蔬菜，因此蔬菜中硝酸鹽的含量水平已直接關系到人體硝酸鹽的攝入量和人體的健康。據上海地區(qū)33種蔬菜中硝酸鹽含量水平調查，上海地區(qū)居民常年食用的蔬菜多數屬于三級（硝酸鹽含量大于1440毫克/千克）和四級（硝酸鹽含量大于3,100毫克/千克），表明上海地區(qū)居民施用蔬菜中硝酸鹽含量已達到臨界或超過臨界水平。食用蔬菜中硝酸鹽含量嚴重超標，與蔬菜地過量施用氮肥有關。據北京市海淀區(qū)23塊蔬菜地施肥量調查，每季蔬菜平均是氮量高達780千克/公頃，超過蔬菜作物需氮量的數倍。據北京主要供菜產地山東壽光市的調查，該地11個大棚蔬菜平均施氮（N）量為1804.2千克/公頃，施磷（P2O5）量為968.8千克/公頃，施鉀（K2O）量為740千克/公頃，遠遠超過蔬菜的需肥量。過量施肥導致蔬菜品質下降，硝酸鹽含量超過食用標準，也導致土壤鹽類濃度障礙，很多大棚連續(xù)種植3-4年后，因土壤次生鹽漬化蔬菜減產，不得不更換硼位。據筆者對長春市郊區(qū)蔬菜地調查，幸福鄉(xiāng)等一些蔬菜地因施肥過量土壤次生鹽漬化而不能繼續(xù)種菜，菜農卻不知是什么原因，可見問題是相當嚴重的。
二、繼續(xù)提高無機復混肥（一次性施用型）氮磷含量的不良后果
目前，我國一些復混肥廠家為適應農民“一炮轟”
（一次性施肥，不追肥）施肥的要求，一味提高復混肥中氮（有的將氮的含量提高到28%）的含量，磷、鉀也相對提高，有的將氮磷鉀總含量做到65%以上，以保證作物生長發(fā)育后期不脫肥。其實這種做法是很不科學的，首先在工藝上一些廠家用大粒長效尿素，使用轉鼓或圓盤造粒，添加的尿素不能全部粉碎難于與緩釋、長效劑、載體等充分混合達到長效的目的，僅靠雙氰銨維持120天左右的肥效是很困難的，筆者近兩年來在黃河以北地區(qū)調查，絕大部分高含量“一炮轟”無機復混肥作物生長后期脫肥，不受用戶歡迎；再者復混肥養(yǎng)分含量越高養(yǎng)分利用率就越低，殘留、污染就越重；其次是養(yǎng)分組合比例不平衡，有的廠家為提高含量，又降低成本，提高售價加入很多磷鉀，特別是氯化鉀。這就出現三個問題，一是無效，因自上世紀70年代以來我國一直大量、連續(xù)施用磷酸二銨、氮磷鉀三元復混肥，土壤中的磷鉀已相對不缺，養(yǎng)分分析表明北方土壤已相對富磷，不需連續(xù)施磷特別是大量施磷。關于鉀，我國北方土壤從成土母質類型上看土壤即含鉀又保鉀，長期以來連年施用氮磷鉀三元復混肥（高含量三元復混肥，一般都是鉀的含量高）鉀已相對不缺，不是種植特殊喜鉀作物不必施那么多鉀肥；二是有害，磷多了鋅等一些2價元素養(yǎng)分的有效性就會降低，就會引起很多種作物發(fā)生缺素癥等生理性病害，如玉米的花白苗病、水稻的白葉枯病、一些果樹的小果病等，造成減產。土壤科學長期以來一向認為，土壤中鉀多了能提高氮的有效性，但筆者自上世紀70年代以來對玉米作物在黑土區(qū)作過多年、多點氮磷鉀平衡施肥試驗研究，一些年份多點出現施鉀高的處理減產，究其原因可能是鉀離子（K+）過多影響了作物對銨離子（NH+）的吸收，降低了氮肥的有效性。作物有對多于養(yǎng)分過量吸收的作用，氮多了會積累硝酸鹽、亞硝酸鹽，特別是在蔬菜、果品中積累的更多，在已發(fā)現的致癌物質中像硝酸鹽、亞硝酸鹽這些二級氨物質是最強的。人體積累的硝酸鹽、亞硝酸鹽80%來自蔬菜，北京、上海郊區(qū)和山東壽光供給大中城市的蔬菜硝酸鹽、亞硝酸鹽含量都已嚴重超標，都已不知不覺地影響著人體的健康，磷肥施多了在封閉、半封閉水體及地下水中積累的有機磷（水體富營養(yǎng)化）對人、畜的危害也相當嚴重，看來科學合理施肥應該引起人們的重視；三施浪費，肥料是按養(yǎng)分含量高低和載體添加物的效力確定價格的，多余的磷鉀養(yǎng)分計入成本需用戶消費者付款。多余的磷雖然能轉化為緩效磷、難容磷再利用，但效果就差多了，多余的鉀流失的很多。農民花了錢沒得到效益，稱之為無效、有害、浪費施肥。
三、研制生產生物有機無機復混肥提高肥料養(yǎng)分利用率、延長肥效期，促進作物增產增收，保護資源、保護環(huán)境，實現可持續(xù)發(fā)展不同作物對氮磷鉀三要素養(yǎng)分吸收的數量、比例、形態(tài)不僅不盡相同，而且差異很大，如世紀田王瓜菜類專用肥氮磷鉀養(yǎng)分比例為12:6:12，而馬鈴薯專用肥則為9:5:16。施用實踐表明，這兩個不同比例對這兩種作物是適宜的，增產增收的，復混肥料的效果，主要取決于氮磷鉀養(yǎng)分含量、比例和形態(tài)。根據不同作物的特定需要生產專用型生物有機無機復混肥，充分利用微生物、有機無機復合膠體、多元組合調理劑、腐殖酸鰲合等增肥、保肥、活化、緩釋等作用增加、提高、延長肥效。近兩年來的施用效果表明，按不同作物需要確定適宜的養(yǎng)分數量（含量）、比例，選擇適宜的養(yǎng)分形態(tài)和調理劑種類，將氮最高添加到18%，磷添加到7%，可將生物有機無機復混肥養(yǎng)分利用率提高到60%左右，肥效期延長到120天左右。作物后期不脫肥，活稈成熟，籽粒飽滿，產量、效益高，品質、風味好，深受用戶歡迎。
---生產專用生物有機無機復混肥，提高、延長肥效是重要措施
一、化肥的污染現狀
最近的研究表明，通過地表徑流，從農田排放的氮磷和通過農田滲漏進入地下水的氮以及以氣體形態(tài)從農田排放到大氣中的氮等，已成為水體和大氣的重要污染源之一。20世紀1980年代以前，我國農田有機肥加化肥的總投入與總產出（農作物帶走的養(yǎng)分）相比，氮磷鉀均為負值。而1980年代以后，由于氮磷化肥的大量施用，農田土壤中氮磷積累急劇增加，1995年全國農田積累氮素350萬噸，磷素（P2O5）449萬噸。農田土壤中的氮磷向封閉或半封閉的湖泊、水庫、河流、海灣遷移，將使這些水域發(fā)生富營養(yǎng)化。已知氮磷是富營養(yǎng)化最重要的營養(yǎng)因子。當水體中磷達到PO4-P0.015毫升/升、無機氮含量大于0.2毫升/升，就可能出現“藻華”現象，在河口、海灣則出現赤潮。氮濃度增加將對水體富營養(yǎng)化產生推波助瀾的作用。水體一旦發(fā)生富營養(yǎng)化，將直接影響工農業(yè)供水和人蓄飲水質量，給人體健康及水產養(yǎng)殖帶來威脅。
湖泊中的氮磷營養(yǎng)期來源不外乎工業(yè)廢水，生活污水，農田徑流和湖泊水產養(yǎng)殖餌料的投入等。從現有資料分析，大量使用氮磷肥的結果，從農田徑流遷移到湖泊的氮磷，在湖泊氮磷總負荷中占有相當高的比例，其中來自農田地表徑流的磷占湖泊磷總負荷的百分比高于氮所占的百分比將近一倍。可見，農田地表徑流中磷對湖泊富營養(yǎng)化的威脅比氮還要大。
國內外的許多研究結果表明，不論地表水和地下水硝態(tài)氮濃度的增加，都與農田氮肥施用量的增加有關。我國氮肥總施用量居世界第一位。根據中國科學院地理所對1980年以來全國化肥田間試驗結果的統計表明，我國氮素化肥的平均利用率為35%。作物沒有吸收利用的氮素一部分儲存在土壤中被土壤吸附，一部分以氣態(tài)形式損失，相當多的氮素經微生物硝化作用，以硝態(tài)氮（NO3-）的形式進入地下水，成為一個重要的污染源。
北京市郊區(qū)20世紀1972-1982年，10年間600萬畝耕地化學氮肥施用量的增加與地下水硝酸鹽濃度的增加趨勢是大致相似的。據中國科學院土壤所隊京津塘地區(qū)69個鄉(xiāng)鎮(zhèn)地下水、飲用水的取樣分析，硝酸鹽含量超過飲用水標準（≥50mg/L）的有一半以上。太湖流域蘇、浙、滬16個縣內76個飲用水井中，硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮超標率分別為38.2%和57.9%。這些地下水硝酸鹽嚴重超標的地區(qū)，正是氮肥施用量過多的地區(qū)。
據文獻報道，人體攝入的硝酸鹽80%來自蔬菜，因此蔬菜中硝酸鹽的含量水平已直接關系到人體硝酸鹽的攝入量和人體的健康。據上海地區(qū)33種蔬菜中硝酸鹽含量水平調查，上海地區(qū)居民常年食用的蔬菜多數屬于三級（硝酸鹽含量大于1440毫克/千克）和四級（硝酸鹽含量大于3,100毫克/千克），表明上海地區(qū)居民施用蔬菜中硝酸鹽含量已達到臨界或超過臨界水平。食用蔬菜中硝酸鹽含量嚴重超標，與蔬菜地過量施用氮肥有關。據北京市海淀區(qū)23塊蔬菜地施肥量調查，每季蔬菜平均是氮量高達780千克/公頃，超過蔬菜作物需氮量的數倍。據北京主要供菜產地山東壽光市的調查，該地11個大棚蔬菜平均施氮（N）量為1804.2千克/公頃，施磷（P2O5）量為968.8千克/公頃，施鉀（K2O）量為740千克/公頃，遠遠超過蔬菜的需肥量。過量施肥導致蔬菜品質下降，硝酸鹽含量超過食用標準，也導致土壤鹽類濃度障礙，很多大棚連續(xù)種植3-4年后，因土壤次生鹽漬化蔬菜減產，不得不更換硼位。據筆者對長春市郊區(qū)蔬菜地調查，幸福鄉(xiāng)等一些蔬菜地因施肥過量土壤次生鹽漬化而不能繼續(xù)種菜，菜農卻不知是什么原因，可見問題是相當嚴重的。
二、繼續(xù)提高無機復混肥（一次性施用型）氮磷含量的不良后果
目前，我國一些復混肥廠家為適應農民“一炮轟”
（一次性施肥，不追肥）施肥的要求，一味提高復混肥中氮（有的將氮的含量提高到28%）的含量，磷、鉀也相對提高，有的將氮磷鉀總含量做到65%以上，以保證作物生長發(fā)育后期不脫肥。其實這種做法是很不科學的，首先在工藝上一些廠家用大粒長效尿素，使用轉鼓或圓盤造粒，添加的尿素不能全部粉碎難于與緩釋、長效劑、載體等充分混合達到長效的目的，僅靠雙氰銨維持120天左右的肥效是很困難的，筆者近兩年來在黃河以北地區(qū)調查，絕大部分高含量“一炮轟”無機復混肥作物生長后期脫肥，不受用戶歡迎；再者復混肥養(yǎng)分含量越高養(yǎng)分利用率就越低，殘留、污染就越重；其次是養(yǎng)分組合比例不平衡，有的廠家為提高含量，又降低成本，提高售價加入很多磷鉀，特別是氯化鉀。這就出現三個問題，一是無效，因自上世紀70年代以來我國一直大量、連續(xù)施用磷酸二銨、氮磷鉀三元復混肥，土壤中的磷鉀已相對不缺，養(yǎng)分分析表明北方土壤已相對富磷，不需連續(xù)施磷特別是大量施磷。關于鉀，我國北方土壤從成土母質類型上看土壤即含鉀又保鉀，長期以來連年施用氮磷鉀三元復混肥（高含量三元復混肥，一般都是鉀的含量高）鉀已相對不缺，不是種植特殊喜鉀作物不必施那么多鉀肥；二是有害，磷多了鋅等一些2價元素養(yǎng)分的有效性就會降低，就會引起很多種作物發(fā)生缺素癥等生理性病害，如玉米的花白苗病、水稻的白葉枯病、一些果樹的小果病等，造成減產。土壤科學長期以來一向認為，土壤中鉀多了能提高氮的有效性，但筆者自上世紀70年代以來對玉米作物在黑土區(qū)作過多年、多點氮磷鉀平衡施肥試驗研究，一些年份多點出現施鉀高的處理減產，究其原因可能是鉀離子（K+）過多影響了作物對銨離子（NH+）的吸收，降低了氮肥的有效性。作物有對多于養(yǎng)分過量吸收的作用，氮多了會積累硝酸鹽、亞硝酸鹽，特別是在蔬菜、果品中積累的更多，在已發(fā)現的致癌物質中像硝酸鹽、亞硝酸鹽這些二級氨物質是最強的。人體積累的硝酸鹽、亞硝酸鹽80%來自蔬菜，北京、上海郊區(qū)和山東壽光供給大中城市的蔬菜硝酸鹽、亞硝酸鹽含量都已嚴重超標，都已不知不覺地影響著人體的健康，磷肥施多了在封閉、半封閉水體及地下水中積累的有機磷（水體富營養(yǎng)化）對人、畜的危害也相當嚴重，看來科學合理施肥應該引起人們的重視；三施浪費，肥料是按養(yǎng)分含量高低和載體添加物的效力確定價格的，多余的磷鉀養(yǎng)分計入成本需用戶消費者付款。多余的磷雖然能轉化為緩效磷、難容磷再利用，但效果就差多了，多余的鉀流失的很多。農民花了錢沒得到效益，稱之為無效、有害、浪費施肥。
三、研制生產生物有機無機復混肥提高肥料養(yǎng)分利用率、延長肥效期，促進作物增產增收，保護資源、保護環(huán)境，實現可持續(xù)發(fā)展不同作物對氮磷鉀三要素養(yǎng)分吸收的數量、比例、形態(tài)不僅不盡相同，而且差異很大，如世紀田王瓜菜類專用肥氮磷鉀養(yǎng)分比例為12:6:12，而馬鈴薯專用肥則為9:5:16。施用實踐表明，這兩個不同比例對這兩種作物是適宜的，增產增收的，復混肥料的效果，主要取決于氮磷鉀養(yǎng)分含量、比例和形態(tài)。根據不同作物的特定需要生產專用型生物有機無機復混肥，充分利用微生物、有機無機復合膠體、多元組合調理劑、腐殖酸鰲合等增肥、保肥、活化、緩釋等作用增加、提高、延長肥效。近兩年來的施用效果表明，按不同作物需要確定適宜的養(yǎng)分數量（含量）、比例，選擇適宜的養(yǎng)分形態(tài)和調理劑種類，將氮最高添加到18%，磷添加到7%，可將生物有機無機復混肥養(yǎng)分利用率提高到60%左右，肥效期延長到120天左右。作物后期不脫肥，活稈成熟，籽粒飽滿，產量、效益高，品質、風味好，深受用戶歡迎。
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