施用化肥對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響及對(duì)策

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1、施用化肥對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響及對(duì)策黃國(guó)勤1，王興祥2，錢(qián)海燕1，張?zhí)伊?，趙其國(guó)21.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)科學(xué)研究中心，江西南昌330045；2.中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所，江蘇南京210008摘要：論述了肥料的過(guò)量使用對(duì)我國(guó)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的負(fù)面影響，提出了合理施用化肥防治環(huán)境污染的對(duì)策。認(rèn)為過(guò)量施用化肥引起土壤酸化和板結(jié)、重金屬污染、硝酸鹽污染和土壤次生鹽漬化，從而導(dǎo)致土壤肥力下降，并且造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，淋溶污染地下水，致使作物品質(zhì)下降，硝酸鹽含量超標(biāo)，并通過(guò)食物鏈危害人體健康。此外，認(rèn)為化肥對(duì)大氣環(huán)境的影響主要集中在氮肥上，氨揮發(fā)和NOx

2、、CH4及CO2的釋放,不僅能引起溫室效應(yīng)，而且還能夠引起臭氧層的破壞。提出了相應(yīng)的對(duì)策：增加科技教育的投入，提高農(nóng)民的科學(xué)文化素質(zhì)，提高全民的環(huán)境意識(shí)；合理施肥；結(jié)合國(guó)家的調(diào)控政策，在糧食產(chǎn)量與環(huán)境保護(hù)、作物產(chǎn)量與產(chǎn)品品質(zhì)之間找到平衡點(diǎn)。關(guān)鍵詞：化肥；土壤；水環(huán)境；溫室氣體；污染；對(duì)策中圖分類(lèi)號(hào)：X592文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-2175（2004）04-0656-05黃國(guó)勤等：施用化肥對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響及對(duì)策5農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量決定我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)期性和食物安全的穩(wěn)固性?；实氖褂檬寝r(nóng)業(yè)獲得高產(chǎn)的重要手段，為農(nóng)業(yè)帶來(lái)巨大的

3、經(jīng)濟(jì)效益[1]。增施化肥是我國(guó)溫飽工程的主要技術(shù)政策之一，歷來(lái)受到政府的關(guān)注與農(nóng)民的擁護(hù)。但是，過(guò)量施用化肥，或者偏施某一種化肥；不重視有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥的合理配合使用；或者將其直接排入水體等,均會(huì)導(dǎo)致局部地區(qū)嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。本文就過(guò)量施用化肥導(dǎo)致的對(duì)土壤、水、大氣環(huán)境以及作物的危害和相應(yīng)的對(duì)策展開(kāi)討論，以便使公眾對(duì)化肥在糧食和“綠色”食品生產(chǎn)上的作用有正確的認(rèn)識(shí)，對(duì)因“過(guò)量”、“偏施”帶來(lái)的副作用和防治措施有基本的了解。圖21985-2002年我國(guó)單位面積化肥施用量1化肥使用和環(huán)境污染狀況我國(guó)的化肥施用量增長(zhǎng)速度快，呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)。198

4、5年全國(guó)化肥施用總量為1775.8萬(wàn)t，2002年達(dá)4339.5萬(wàn)t，比1985年增長(zhǎng)1.4倍，年平均增長(zhǎng)率為8%[2,3]（圖1）。與此同時(shí)，單位面積化肥施用量也呈逐年遞增趨勢(shì)，2002年達(dá)到了333.7kg/hm2[2,3]（圖2），高于世界平均水平。圖11985-2002年我國(guó)化肥施用總量施用化肥可提高土壤肥力，改善土壤性狀,創(chuàng)造最佳的植物營(yíng)養(yǎng)環(huán)境,從而提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。但是，化肥用量并非越大越好。一般來(lái)說(shuō)，各種作物對(duì)化肥的平均利用率，氮為40%~50%，磷為10%~20%，鉀為30%~40%[4]。通常，化肥施用量越高，流失到環(huán)境中的數(shù)

5、量也就越大，對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染程度也就越高。以氮肥為例，由于施用量較高，而利用率較低，損失嚴(yán)重。據(jù)對(duì)我國(guó)主要糧食作物氮肥去向的研究的數(shù)據(jù)，我國(guó)氮肥的利用率在9%~72%之間，平均為30%~41%[5]化肥每年的流失量占施用量的40%左右[6]?；实倪^(guò)量施用與地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平有密切關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)主要發(fā)生在經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)，尤其是種植蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物的田塊上。此外，也與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，化肥品種的單一性、施肥的盲目性、施用技術(shù)的不合理等因素有關(guān)。2化肥施用與土壤生態(tài)環(huán)境2.1引起土壤酸化和板結(jié)，導(dǎo)致土壤肥力下降長(zhǎng)期施用化肥對(duì)土壤的酸度有較大的影響。在

6、江西紅壤中，盆栽試驗(yàn)結(jié)果表明，在酸性紅壤中施用硫酸鉀、硫酸銨等，都會(huì)使紅壤的酸度有不同程度的增大[7]。同時(shí)，硫酸鉀在中性和石灰性土壤中生成硫酸鈣，而在酸性土壤上生成硫黃國(guó)勤等：施用化肥對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響及對(duì)策5酸，因此在中性和石灰性土壤上長(zhǎng)期大量施用硫酸鉀，土壤中鈣會(huì)逐漸減少，而使土壤板結(jié)。土壤酸化和土壤板結(jié)使耕地土壤退化，生產(chǎn)力降低，并可活化有害重金屬元素如鋁、錳、鎘、汞、鉛、鉻等，增加它們?cè)谕寥乐械幕钚?，或?qū)е掠卸疚镔|(zhì)的釋放，使之毒性增強(qiáng)，進(jìn)一步對(duì)土壤生物造成危害。土壤酸化還能溶解土壤中的一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如鉀、鈣、鎂等，在降雨和灌溉的作

7、用下，向下滲漏補(bǔ)給地下水，使得營(yíng)養(yǎng)成分流失，造成土壤貧瘠化，影響作物生長(zhǎng)。大量的施用化肥，用地不養(yǎng)地，造成土壤肥力的普遍下降。據(jù)調(diào)查，由于長(zhǎng)年施用化肥，華北平原土壤有機(jī)質(zhì)已降到1%左右，全氮含量不到0.1%，在東北三江平原，多年重用輕養(yǎng)，使土壤有機(jī)質(zhì)的含量從10%~11.5%下降到3%~5%[8]。從第二次全國(guó)土地普查的1403個(gè)縣的匯總來(lái)看，土壤有機(jī)質(zhì)低于0.6%的農(nóng)田占10.6%；農(nóng)田總面積的52.6%缺磷，23%缺鉀，14%磷鉀俱缺。由于大量使用以氮肥為主的化肥，導(dǎo)致很多土壤中磷或鉀成為限制肥力的主要因子；缺硼、鉬、錳、鋅和銅的農(nóng)田分別為

8、25.6%、34.8%、15.8%、38.0%和5.2%[9]。2.2化肥中的有害物質(zhì)對(duì)土壤的污染制造化肥的礦物原料及化工原料中，含有多種重金屬放射性