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我國(guó)化肥污染問題突出及解決對(duì)策
---生產(chǎn)專用生物有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥，提高、延長(zhǎng)肥效是重要措施
一、化肥的污染現(xiàn)狀
最近的研究表明，通過地表徑流，從農(nóng)田排放的氮磷和通過農(nóng)田滲漏進(jìn)入地下水的氮以及以氣體形態(tài)從農(nóng)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(jì)1980年代以前，我國(guó)農(nóng)田有機(jī)肥加化肥的總投入與總產(chǎn)出（農(nóng)作物帶走的養(yǎng)分）相比，氮磷鉀均為負(fù)值。而1980年代以后，由于氮磷化肥的大量施用，農(nóng)田土壤中氮磷積累急劇增加，1995年全國(guó)農(nóng)田積累氮素350萬(wàn)噸，磷素（P2O5）449萬(wàn)噸。農(nóng)田土壤中的氮磷向封閉或半封閉的湖泊、水庫(kù)、河流、海灣遷移，將使這些水域發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化。已知氮磷是富營(yíng)養(yǎng)化最重要的營(yíng)養(yǎng)因子。當(dāng)水體中磷達(dá)到PO4-P0.015毫升/升、無機(jī)氮含量大于0.2毫升/升，就可能出現(xiàn)“藻華”現(xiàn)象，在河口、海灣則出現(xiàn)赤潮。氮濃度增加將對(duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化產(chǎn)生推波助瀾的作用。水體一旦發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化，將直接影響工農(nóng)業(yè)供水和人蓄飲水質(zhì)量，給人體健康及水產(chǎn)養(yǎng)殖帶來威脅。
湖泊中的氮磷營(yíng)養(yǎng)期來源不外乎工業(yè)廢水，生活污水，農(nóng)田徑流和湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖餌料的投入等。從現(xiàn)有資料分析，大量使用氮磷肥的結(jié)果，從農(nóng)田徑流遷移到湖泊的氮磷，在湖泊氮磷總負(fù)荷中占有相當(dāng)高的比例，其中來自農(nóng)田地表徑流的磷占湖泊磷總負(fù)荷的百分比高于氮所占的百分比將近一倍。可見，農(nóng)田地表徑流中磷對(duì)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的威脅比氮還要大。
國(guó)內(nèi)外的許多研究結(jié)果表明，不論地表水和地下水硝態(tài)氮濃度的增加，都與農(nóng)田氮肥施用量的增加有關(guān)。我國(guó)氮肥總施用量居世界第一位。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院地理所對(duì)1980年以來全國(guó)化肥田間試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)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(chǔ)存在土壤中被土壤吸附，一部分以氣態(tài)形式損失，相當(dāng)多的氮素經(jīng)微生物硝化作用，以硝態(tài)氮（NO3-）的形式進(jìn)入地下水，成為一個(gè)重要的污染源。
北京市郊區(qū)20世紀(jì)1972-1982年，10年間600萬(wàn)畝耕地化學(xué)氮肥施用量的增加與地下水硝酸鹽濃度的增加趨勢(shì)是大致相似的。據(jù)中國(guó)科學(xué)院土壤所隊(duì)京津塘地區(qū)69個(gè)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(biāo)準(zhǔn)（≥50mg/L）的有一半以上。太湖流域蘇、浙、滬16個(gè)縣內(nèi)76個(gè)飲用水井中，硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮超標(biāo)率分別為38.2%和57.9%。這些地下水硝酸鹽嚴(yán)重超標(biāo)的地區(qū)，正是氮肥施用量過多的地區(qū)。
據(jù)文獻(xiàn)報(bào)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(guān)系到人體硝酸鹽的攝入量和人體的健康。據(jù)上海地區(qū)33種蔬菜中硝酸鹽含量水平調(diào)查，上海地區(qū)居民常年食用的蔬菜多數(shù)屬于三級(jí)（硝酸鹽含量大于1440毫克/千克）和四級(jí)（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(dá)到臨界或超過臨界水平。食用蔬菜中硝酸鹽含量嚴(yán)重超標(biāo)，與蔬菜地過量施用氮肥有關(guān)。據(jù)北京市海淀區(qū)23塊蔬菜地施肥量調(diào)查，每季蔬菜平均是氮量高達(dá)780千克/公頃，超過蔬菜作物需氮量的數(shù)倍。據(jù)北京主要供菜產(chǎn)地山東壽光市的調(diào)查，該地11個(gè)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(yuǎn)遠(yuǎn)超過蔬菜的需肥量。過量施肥導(dǎo)致蔬菜品質(zhì)下降，硝酸鹽含量超過食用標(biāo)準(zhǔn)，也導(dǎo)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(chǎn)，不得不更換硼位。據(jù)筆者對(duì)長(zhǎng)春市郊區(qū)蔬菜地調(diào)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(nóng)卻不知是什么原因，可見問題是相當(dāng)嚴(yán)重的。
二、繼續(xù)提高無機(jī)復(fù)混肥（一次性施用型）氮磷含量的不良后果
目前，我國(guó)一些復(fù)混肥廠家為適應(yīng)農(nóng)民“一炮轟”
（一次性施肥，不追肥）施肥的要求，一味提高復(fù)混肥中氮（有的將氮的含量提高到28%）的含量，磷、鉀也相對(duì)提高，有的將氮磷鉀總含量做到65%以上，以保證作物生長(zhǎng)發(fā)育后期不脫肥。其實(shí)這種做法是很不科學(xué)的，首先在工藝上一些廠家用大粒長(zhǎng)效尿素，使用轉(zhuǎn)鼓或圓盤造粒，添加的尿素不能全部粉碎難于與緩釋、長(zhǎng)效劑、載體等充分混合達(dá)到長(zhǎng)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(diào)查，絕大部分高含量“一炮轟”無機(jī)復(fù)混肥作物生長(zhǎng)后期脫肥，不受用戶歡迎；再者復(fù)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(jià)加入很多磷鉀，特別是氯化鉀。這就出現(xiàn)三個(gè)問題，一是無效，因自上世紀(jì)70年代以來我國(guó)一直大量、連續(xù)施用磷酸二銨、氮磷鉀三元復(fù)混肥，土壤中的磷鉀已相對(duì)不缺，養(yǎng)分分析表明北方土壤已相對(duì)富磷，不需連續(xù)施磷特別是大量施磷。關(guān)于鉀，我國(guó)北方土壤從成土母質(zhì)類型上看土壤即含鉀又保鉀，長(zhǎng)期以來連年施用氮磷鉀三元復(fù)混肥（高含量三元復(fù)混肥，一般都是鉀的含量高）鉀已相對(duì)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(jià)元素養(yǎng)分的有效性就會(huì)降低，就會(huì)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(chǎn)。土壤科學(xué)長(zhǎng)期以來一向認(rèn)為，土壤中鉀多了能提高氮的有效性，但筆者自上世紀(jì)70年代以來對(duì)玉米作物在黑土區(qū)作過多年、多點(diǎn)氮磷鉀平衡施肥試驗(yàn)研究，一些年份多點(diǎn)出現(xiàn)施鉀高的處理減產(chǎn)，究其原因可能是鉀離子（K+）過多影響了作物對(duì)銨離子（NH+）的吸收，降低了氮肥的有效性。作物有對(duì)多于養(yǎng)分過量吸收的作用，氮多了會(huì)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(xiàn)的致癌物質(zhì)中像硝酸鹽、亞硝酸鹽這些二級(jí)氨物質(zhì)是最強(qiáng)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(yán)重超標(biāo)，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(jī)磷（水體富營(yíng)養(yǎng)化）對(duì)人、畜的危害也相當(dāng)嚴(yán)重，看來科學(xué)合理施肥應(yīng)該引起人們的重視；三施浪費(fèi)，肥料是按養(yǎng)分含量高低和載體添加物的效力確定價(jià)格的，多余的磷鉀養(yǎng)分計(jì)入成本需用戶消費(fèi)者付款。多余的磷雖然能轉(zhuǎn)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(nóng)民花了錢沒得到效益，稱之為無效、有害、浪費(fèi)施肥。
三、研制生產(chǎn)生物有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥提高肥料養(yǎng)分利用率、延長(zhǎng)肥效期，促進(jìn)作物增產(chǎn)增收，保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展不同作物對(duì)氮磷鉀三要素養(yǎng)分吸收的數(shù)量、比例、形態(tài)不僅不盡相同，而且差異很大，如世紀(jì)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(shí)踐表明，這兩個(gè)不同比例對(duì)這兩種作物是適宜的，增產(chǎn)增收的，復(fù)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(jù)不同作物的特定需要生產(chǎn)專用型生物有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥，充分利用微生物、有機(jī)無機(jī)復(fù)合膠體、多元組合調(diào)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(zhǎng)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?jǐn)?shù)量（含量）、比例，選擇適宜的養(yǎng)分形態(tài)和調(diào)理劑種類，將氮最高添加到18%，磷添加到7%，可將生物有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥養(yǎng)分利用率提高到60%左右，肥效期延長(zhǎng)到120天左右。作物后期不脫肥，活稈成熟，籽粒飽滿，產(chǎn)量、效益高，品質(zhì)、風(fēng)味好，深受用戶歡迎。 |
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