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1、化肥與土壤肥力林葆金繼運(yùn)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所,北京100081 在我國,化肥的用量越來越大,施用化肥的作物種類越來越多,化肥對提高作物產(chǎn)量的作用得到了公認(rèn)。同時,又有人擔(dān)心,施用化肥會不會破壞土壤,降低土壤肥力。最典型的一種說法是:“土地施化肥,好比抽大煙(鴉片)”,有人甚至說好比吸海洛因。這種說法公開刊登的不多,但認(rèn)為施用化肥破壞土壤的論點(diǎn)經(jīng)??梢詮臅锌吹健_@些人給施用化肥描繪了一幅可怕的圖畫:土地只要施了化肥,就離不開化肥,越施越多,最后毀了土地。事實(shí)是這樣嗎?人們開始生產(chǎn)和施用化肥已經(jīng)有160年的歷史(不包括施用天然的礦質(zhì)肥料),國外的有識之士幾乎在開始生產(chǎn)和施用化肥的
2、同時,就布置了肥料的長期試驗(yàn),其中一個很重要的內(nèi)容就是比較施用有機(jī)肥和化肥對作物產(chǎn)量和土壤肥力的影響。我們自己布置的肥料長期試驗(yàn),也已經(jīng)連續(xù)進(jìn)行了20多年。實(shí)踐證明,合理施用化肥,既提高了作物產(chǎn)量和品質(zhì),又提高了土壤肥力,把施化肥比作抽大煙是完全不正確的,其根本原因是對化肥的錯誤認(rèn)識?;蕦ν寥?、對植物都是無毒的,它是植物的“糧食”,是植物必需的養(yǎng)分,施用化肥可以補(bǔ)充土壤中某些養(yǎng)分的不足。化肥不是耗竭土壤養(yǎng)分的“興奮劑”,更不是毒品。 一、在討論化肥對土壤肥力的影響之前,我們必須明確:何謂土壤肥力關(guān)于這方論述是很多的,大致可歸納為幾點(diǎn): 肥力是土壤的基本屬性,正是因?yàn)橛辛朔柿?,在土壤?/p>
3、才能生長植物,并使土壤得以區(qū)別于沒有肥力的成土母質(zhì)。它在一定的氣候條件下,決定植物的生命活動和農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。具有肥力的土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本生產(chǎn)資料?! 》柿Φ母拍钣歇M義和廣義之分。狹義的肥力概念是指土壤供給植物所必需養(yǎng)分和水分的能力,以及與養(yǎng)分、水分供給能力有關(guān)的各種土壤性質(zhì)和狀態(tài)。這一概念以養(yǎng)分為中心,如養(yǎng)分的含量、存在形態(tài)、對植物的有效性,以及影響?zhàn)B分供給的因素等。而廣義的肥力概念是把養(yǎng)分、水分、土壤中的空氣和熱量(溫度)等諸多因素一并考慮在內(nèi),是在綜合觀點(diǎn)基礎(chǔ)上認(rèn)識土壤肥力的概念,內(nèi)容廣泛,幾乎涉及土壤學(xué)的各個分支領(lǐng)域。本文在討論土壤肥力的變化時,以反映土地生產(chǎn)力的綜合指標(biāo)?作
4、物產(chǎn)量變化和土壤養(yǎng)分為主,也涉及與養(yǎng)分有關(guān)的土壤有機(jī)質(zhì)、pH等?! ⊥寥婪柿Φ男纬墒苣纲|(zhì)、氣候、植被、成土年齡等自然因素的影響。在開墾以后,又受人為措施的影響。所以,農(nóng)田土壤肥力的高低,是自然和人為兩方面綜合影響的結(jié)果。根據(jù)全國第二次土壤普查的資料,我國耕地土壤中,低肥力土壤約占一半左右。我國人多地少,耕地后備資源不足,耕地作為寶貴的資源,土壤的肥力應(yīng)當(dāng)逐步提高,而不是逐步下降,這是關(guān)系到我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和十幾億人口吃、穿、用的重大問題。因此,施用化肥對土壤肥力的影響也必然引起人們的關(guān)注。 二、長期施用化肥能保持作物高產(chǎn)嗎 這是一個很實(shí)際的問題。在一定的氣候、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施下,無肥區(qū)作
5、物產(chǎn)量的高低,往往反映了土壤肥力的狀況。如果土壤肥力已經(jīng)衰退,土壤本身因施用化肥已經(jīng)遭到破壞,要獲得作物高產(chǎn)是不可能的。 無肥區(qū)能生長作物,并獲得一定的產(chǎn)量,這是地力(土壤肥力)的貢獻(xiàn)。也就是說作物在無肥區(qū)吸收的養(yǎng)分,主要是從土壤中來的,一般能代表土壤肥力的高低。根據(jù)上海市的資料,糧食作物在無肥區(qū)的產(chǎn)量,20世紀(jì)50年代初(1950-1951)每公頃是1.5t左右,60年代為2.25~3t,70年代約為4.5t,近年達(dá)到6t左右。這是由于不斷施肥、培肥土壤的結(jié)果,說明上海郊區(qū)耕地土壤肥力不是下降,而是明顯上升了。這是施用有機(jī)肥加化肥的結(jié)果。如果只施化肥結(jié)果又會怎樣呢?在生產(chǎn)實(shí)踐中只施化肥
6、,不施有機(jī)肥的情況很少。在國內(nèi)外已進(jìn)行的肥料長期試驗(yàn)中有只施化肥的處理,可以說明這個問題。 先看國內(nèi)的一些試驗(yàn)結(jié)果。從20世紀(jì)80年代初,在全國化肥試驗(yàn)網(wǎng)的組織下,我國曾經(jīng)布置了一批肥料長期定位試驗(yàn),并在1992年進(jìn)行了階段性總結(jié)。當(dāng)時取得有連續(xù)10年產(chǎn)量的試驗(yàn)52個,并按雙季水稻、水旱兩熟、旱作兩熟和旱作一熟4種種植方式進(jìn)行了歸并和計算。下面是水旱兩熟制下10年水稻產(chǎn)量的變化(圖1)和旱作兩熟制下10年小麥產(chǎn)量的變化(圖2)。(圖:圖1水旱兩熟區(qū)水稻的10年產(chǎn)量變化(kg/hm2,n=14))(圖:圖2旱作兩熟區(qū)小麥的10年產(chǎn)量變化(kg/hm2,n=13)) 從圖1、圖2可以清楚看
7、出:①完全不施肥的對照(CK)產(chǎn)量最低,10年中呈緩慢下降趨勢。②只施氮肥(N),試驗(yàn)開始時產(chǎn)量較高,10年中產(chǎn)量逐年下降,這主要是由于土壤中磷、鉀的消耗,氮、磷、鉀養(yǎng)分供應(yīng)的不平衡引起的。③單施有機(jī)肥(M)產(chǎn)量雖然較低,但呈逐年上升的趨勢。④氮肥和有機(jī)肥配合(MN)改變了單施氮肥(N)產(chǎn)量下降的情況,主要是有機(jī)肥起了補(bǔ)充磷、鉀營養(yǎng)的作用,使氮磷鉀趨于平衡。⑤特別值得注意的是氮、磷、鉀化肥配合施用,水稻產(chǎn)量高而穩(wěn)定小麥產(chǎn)