土壤是人類的生存的基本資源,,也是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),。 自工業(yè)革命,人類改變傳統(tǒng)種植方法,,追求“化學(xué)” 模式來生產(chǎn)糧食,,大量使用化肥、農(nóng)藥,,以為可增加農(nóng)作物的產(chǎn)量,。但事與愿違,統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示:經(jīng)過數(shù)十年使用化肥,、農(nóng)藥和除草劑后,,農(nóng)作物產(chǎn)量不但沒有增加,反而大大的減少,,此外,,還導(dǎo)致了現(xiàn)今世界各國水源污染、土地流失,、河道淤塞,、海洋污染、生態(tài)變遷和疾病叢生等嚴(yán)重環(huán)境問題和經(jīng)濟損失等局面,。 上圖為化肥增長圖,,自62年開始我國化肥使用量連年增長,,我國化肥用量自1984 年首次高于美國后,已經(jīng)連續(xù)30 多年成為世界上化肥使用量最多的國家,,據(jù)FAO 統(tǒng)計,,中國2014 年的化肥用量占世界的31%,相當(dāng)于印度(第二位)和美國(第三位)的總和,,而我國糧食產(chǎn)量只有全世界產(chǎn)量的16%,,每公頃化肥用量是世界平均用量的4倍。伴隨化肥的大量施用,,產(chǎn)生了一系列不良后果,,比如施肥過量會破壞農(nóng)業(yè)耕地的土壤結(jié)構(gòu),加速其養(yǎng)分流失,,造成土壤嚴(yán)重板結(jié)和土壤環(huán)境次生鹽堿化,。 從1981至2008年的近30年間,我國糧食產(chǎn)量增長了63%,;同期氮肥用量則增長了近2倍,。目前我國化肥用量占全球總量的35%。 上圖可以看出自88年之后,發(fā)達國家一直在降低化肥使用量,,而發(fā)展中國家盒我國的化肥使用量一直在高速增長,。 過量施用到田間的氮肥效率愈來愈低:1961年,,1公斤化肥可生產(chǎn)151公斤糧食;而到2005年,,只生產(chǎn)9公斤糧食,。作物吸收不了的過量化肥會隨水淋失,進入地下水或江湖,,引起水質(zhì)惡化(富營養(yǎng)化),。2000年之后化肥投入量還在逐漸增大而糧食單產(chǎn)增幅卻并未提高。就每千克化肥在不同作物上的平均增產(chǎn)效果而言,,1975 年為25 kg 谷粒/kg 化肥,、15 kg 油料/kg 化肥、10 kg 棉花/kg 化肥,;2008 年為8~9 kg 谷粒/kg化肥,、6~7 kg 油料/kg 化肥、5~6 kg 棉花/kg 化肥,?;蕡蟪甑募眲∠陆当砻鳎S著化肥的長期使用,,土壤的基礎(chǔ)地力正在逐漸減弱,, 而土壤基礎(chǔ)地力的減弱已成為影響中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要限制因素,。 根據(jù)2007年全國污染普查結(jié)果,,農(nóng)業(yè)排放的化學(xué)需氧量(COD)占全國排放總量的43.7%(1320萬噸);農(nóng)田排放的氮,、磷分別占總量的57.2%和67.4%(270萬噸和28萬噸),。因此,我國農(nóng)業(yè)面臨著“既要馬兒跑得好,又要馬兒少吃草”的雙重壓力—既要保持高產(chǎn),,又要減少面源污染,。 那么過量使用化肥會產(chǎn)生那些危害哪?發(fā)達國家為什么會逐漸減少會費使用量,? 1:化肥的長期低效施用,,往往造成土壤中某些元素的過分積累和土壤理化性質(zhì)的變化及環(huán)境的污染。過量使用化肥增加了溫室氣體排放:1980至2010年間,,我國與化肥生產(chǎn)及使用有關(guān)的溫室氣體排放增加了3.45倍,,平均每年增加1070萬噸二氧化碳當(dāng)量。 2:增加了植物體內(nèi)的游離硝酸鹽:進入食物中的硝酸鹽在一定條件下會被轉(zhuǎn)化為亞硝酸,,而亞硝酸鹽與胺類物質(zhì)結(jié)合形成N-亞硝酸基化合物為強致癌物質(zhì) 3:引起土壤酸化:我國土壤的pH值(酸堿度)在過去20年間下降了0.5個單位,,而正常的pH值自然下降速度是300萬年下降1個單位,過量施用氮肥為其主因,。土壤酸化會直接影響植物和土壤微生物生長,,加重植物真菌病害,加速土壤中重金屬的溶解釋放,。 4:化肥中不含有機質(zhì),、腐殖質(zhì),因此大量使用化肥,,土壤由于有機質(zhì)和腐殖質(zhì)的缺乏,,土壤團粒結(jié)構(gòu)遭到破壞,造成土壤板結(jié),,農(nóng)植物產(chǎn)量下降,。 5:化肥利用率低,氮肥因為易揮發(fā),、流失,,利用率只有30%-50%,磷肥的利用率才10%-25%,,因為磷酸根化學(xué)活性活潑,,施入土壤后大部分磷與土壤中的Zn2+、Mg2+,、Ca2+,、Fe3+、Al3+等陽離子結(jié)合形成難溶性磷肥,。鉀的利用率也只有50%左右,。 6:化肥大量使用使蔬菜瓜果品質(zhì)大大下降。由于作物不僅僅需要氮磷鉀,,同時還需要鈣鐵鋅硒等許多微量元素,,而化肥一般成分比較單一,,所以長期使用化肥必然導(dǎo)致土壤中所含養(yǎng)分趨于單一,易使作物營養(yǎng)失調(diào),,從而導(dǎo)致作物內(nèi)部轉(zhuǎn)化合成受阻,,必然導(dǎo)致作物品質(zhì)下降,瓜不甜,,菜不香,。由于農(nóng)田大量施用單元素化肥,造成土壤養(yǎng)分失調(diào),,部分地塊的有害重金屬含量和有害病菌量超標(biāo),導(dǎo)致土壤性狀惡化,作物體內(nèi)部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化合成受阻,使農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)降低,。超量使用化肥使果蔬生長性狀低劣,并且容易腐爛,不宜存放,。 7:過量使用化肥極易使莊稼倒伏,;使用過量的氮肥,會使莊稼抗病蟲害能力減弱,易遭病蟲的侵染,繼而會增加防蟲害的農(nóng)藥用量,直接威脅食品的安全性。一旦食用受污染的農(nóng)產(chǎn)品,就會對人類身體造成嚴(yán)重威脅,,引發(fā)中毒及誘發(fā)其他病癥,。 從中國大量使用化肥看,,越使用化肥,地利就越下降,,就越依賴化肥,,由此形成惡性循環(huán)。 我國肥料使用中存在的問題 我國化肥施用量在1990年為2195萬t,,到2016年增至為602萬t,,平均每公頃施用化肥531 kg,已高出世界平均水平,。在我國許多地方都存在著盲目過量施肥現(xiàn)象,,使化肥利用率普遍低下。我國尿素氮利用率為20%~40%,,碳銨利用率僅為15%~30%,,普鈣中磷的利用率為15%~30%,鉀肥和磷肥相當(dāng),。發(fā)達國家氮肥的利用率為50%~60%,,磷、鉀肥利用率可達35%,。據(jù)此推算,,每年所施用6000多萬t氮肥中,損失的數(shù)量約達1800多萬t,,不僅其肥效沒有得到充分發(fā)揮,,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失,,提高了農(nóng)產(chǎn)品的成本,而且還引起了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降和環(huán)境污染,。
上圖為2005年我國與美國玉米施肥量與產(chǎn)量比較 氮肥當(dāng)季回收率30%-35%,低于發(fā)達國家20個百分點每公斤養(yǎng)分所增產(chǎn)的糧食不及世界的1/2,,美國的1/3,。 20世紀(jì)70年代中期以來土壤磷素開始積累,有所盈余,;而土壤中鉀素則因每年施用大量N,、P化肥,產(chǎn)量不斷提高,,加上鉀素投入少,、產(chǎn)出多,相當(dāng)一部分地區(qū)基本不施鉀肥,,土壤鉀素呈下降趨勢,,目前N:K20為1:0.16,顯然偏低,,我國土壤中各種微量元素缺乏,,而目前施用微肥的面積很少,僅為1700萬hm2(1993),。由于最小養(yǎng)分限制其他養(yǎng)分吸收,,造成化肥使用中的浪費和肥效的降低。 設(shè)施農(nóng)業(yè)投肥水平明顯偏高,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于適宜用量,,尤其是氮肥嚴(yán)重超量,不僅影響了蔬菜的品質(zhì),,而且對耕地,、地下水等資源造成嚴(yán)重的破壞。施肥中忽視后效是造成養(yǎng)分不平衡,,肥料浪費的另一個方面,。一般來說,氮肥后效會影響以后4~5茬作物,,而磷肥的后效影響更長,。 研究發(fā)現(xiàn):一季作物之后,土壤中殘留的氮占施氮量的15%~30%,,而考慮輪作的特點,,推薦施磷量要比單作施磷量少40%,。我國肥料品種結(jié)構(gòu)不合理,還表現(xiàn)在優(yōu)質(zhì)肥料和新型肥料品種少,,低濃度產(chǎn)品所占比例較大,,高濃度的磷肥品種少,高效復(fù)合(混合)肥,、控釋緩效肥,、腐殖酸類肥、生物菌肥品種少,、數(shù)量小 ,。 那么我們應(yīng)該怎么解決化肥使用過量問題哪? 1,、大力推行測土配方施肥 在作物施肥上要一改過去傳統(tǒng)方式,,變盲目施肥為測土配方施肥,合理利用化肥 2,、提倡化肥深施 據(jù)測試,碳酸氫銨表施5天氮素?fù)p失13.8%,,深施7cm 5天損失0.88%,,碳酸氫銨、尿素深施地表以下6~10cm的土層中比表面撒施氮肥當(dāng)季利用率分別由27%和37%提高到58%和50%,,分別相對提高115%和35%,。 3、重視中,、微量元素肥料的施用 植物生長需要各種各樣的營養(yǎng)元素肥料,。目前,已經(jīng)被世界植物學(xué)家確認(rèn)為植物生長,、發(fā)育,、開花、結(jié)果所必需的營養(yǎng)元素肥料主要有16種,,它們包括大量元素氮,、磷、鉀,,中量元素鎂,、鈣、硅,、硫,,微量元素硼、鋅,、錳,、銅,、鐵和鉬。國內(nèi)有很多地區(qū)缺少這些中,、微量元素,,大約51.1%的耕地缺鋅,46.8%的耕地缺鉬,,34.5%的耕地缺硼,。 4、增加有機肥在配方施肥中的比重 有機肥具有養(yǎng)分全,、肥效長,、無污染的特點。而施用有機肥料最重要的一點就是增加了土壤中有機質(zhì)的含量,。土壤有機質(zhì)本身就是一個養(yǎng)分庫,,1%的有機質(zhì)含各種養(yǎng)分18公斤左右,同時有機質(zhì)表面的各種負(fù)電荷基團是土壤保肥能力的基礎(chǔ),。有機質(zhì)從2%降低到1.5%,,土壤的保肥能力將下降14%。土壤有機質(zhì)是作物生長所需要的良好土壤結(jié)構(gòu)形成的重要膠結(jié)物質(zhì),,并因此大大增強土壤的保水能力,。有數(shù)據(jù)表明,當(dāng)土壤有機質(zhì)從1%增加到3%,,土壤的保水能力將增加6倍,。 化肥零增長 2015年1月,“史上最嚴(yán)”的環(huán)保法出臺,;隨著《土壤污染防治法》的制定出臺,,有望為土壤污染治理和修復(fù)產(chǎn)業(yè)提供更加健康和可持續(xù)的商業(yè)模式。在財政部公布2017年財政預(yù)算中,,土壤專項預(yù)算為112億元,。“十三五”期間,,土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)有望獲得實質(zhì)性推動,,帶動5萬億以上的投資;相關(guān)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)將得到迅速發(fā)展壯大,。2017年,農(nóng)業(yè)部先后提出《果菜茶有機肥替代化肥行動方案》《畜禽糞便資源化利用行動方案》《東北地區(qū)秸稈處理方案》等政策 農(nóng)業(yè)部2015年印發(fā)《到2020年化肥使用量零增長行動方案》和《到2020年農(nóng)藥使用量零增長行動方案》,,提出力爭到2020年主要農(nóng)作物化肥使用量、農(nóng)藥使用總量實現(xiàn)零增長,。農(nóng)業(yè)部全文刊發(fā)《開展果菜茶有機肥替代化肥行動方案》,,要求以果菜茶生產(chǎn)為重點,實施有機肥替代化肥,,涉及柑橘,、蘋果,、茶葉、設(shè)施蔬菜等4大類經(jīng)濟作物及其主產(chǎn)區(qū),。方案要求,,到2020年,果菜茶優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)化肥用量減少20% 以上,,果菜茶核心產(chǎn)區(qū)和知名品牌生產(chǎn)基地(園區(qū))化肥用量減少50% 以上,。 有機肥和化肥有什么不同哪? 1)有機肥營養(yǎng)元素齊全,;化肥營養(yǎng)元素只有一種或幾種,。 2)有機肥能夠改良土壤;化肥經(jīng)常使用會造成土壤板結(jié),。 3) 有機肥能提高產(chǎn)品品質(zhì),;化肥施用過多導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)低劣。 4) 有機肥能改善作物根際微生物群,,提高植物的抗病蟲能力,;化肥則是作物微生物群體單一,易發(fā)生病蟲害,。 5) 有機肥能促進化肥的利用,,提高化肥利用率;化肥單獨使用易造成養(yǎng)分的固定和流失,。 有機肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用 有機肥料在分解過程中通過礦化作用將其所含的養(yǎng)分源源不斷地釋放出來,供作物生長發(fā)育需要,。 提高了土壤保水保肥能力,,有利于土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成,改善土壤物理性質(zhì),,通過提供有機碳源,,可促進土壤微生物的活動,動物消化道分泌的各種活性酶和微生物產(chǎn)生的各種酶,,這些物質(zhì)進入土壤后可大大提高土壤中酶的活性 提高土壤中難溶性磷和微量元素有效性,。 多個田間試驗的結(jié)果表明:施用有機肥料對農(nóng)作物有良好的增產(chǎn)作用。配合施肥技術(shù)與常規(guī)施肥方法比較:可提高小麥,、玉米中蛋白質(zhì)(2.0%~3.5%),、氨基酸(2.5%~3.2%)、面筋(1.3%~3.6%)的含量,,降低蔬菜中硝酸鹽,,亞硝酸鹽含量,提高維生素C含量,,提高大豆中粗脂肪(0.56%),,亞油酸(0.31%)和油酸(0.92%)含量,,提高水果含糖量和品質(zhì)。
這個是牧原集團(www.myyjf.cn)中以合作農(nóng)業(yè)園種植的羊角蜜,左圖采用牧原集團自己生產(chǎn)的威斯特有機肥,,含糖量達到9.7,,而右圖是采用普通的化肥,含糖量只有采用有機肥的一半不到,。 這個也是牧原集團中以合作農(nóng)業(yè)園種植的粉貝貝小番茄,,左圖采用威斯特有機肥,,含糖量7.0,而普通化肥種植的只有5.5,。這個有機肥種植的粉貝貝在市場上受到一直好評,,盡管售價高達20元一斤卻是供不應(yīng)求。 這是一個有機肥改良土壤的育苗實驗,,一顆剛剛發(fā)芽的豆苗都已經(jīng)根系密布。這就是土壤有機質(zhì)提高后的明顯作用,。 老話說“可度三九,,難熬春寒”,今年4月5-7日河南,、山西,、陜西、甘肅,、寧夏,、山東、安徽等地遭受強降溫天氣,,降溫幅度達15℃左右,。據(jù)氣象部門報告多市縣4月5-7日出現(xiàn)了最低氣溫分別為1℃、0℃,、-1℃,,地面最低溫度-4.5℃,草面溫度-8.5℃情況,有的地區(qū)甚至出現(xiàn)降霜降雪極端天氣,。這次凍害是50年來最嚴(yán)重的,。 多省份的水果正值開花時期,有凍害影響造成嚴(yán)重?fù)p失,,甚至出現(xiàn)絕產(chǎn),。那么我們來看看科學(xué)施用肥料和管理的果園是什么情況哪? 這個杏李果園是有專門技術(shù)人員管理的,,采用基施威斯特有機肥,在花期前噴施了牧原進口硼和蕓苔素內(nèi)酯,,在凍害發(fā)生時并未受到影響,,反而是碩果累累,壓彎了枝頭,。 多施有機肥料可以提高土壤活性和生物繁殖能力,,從而提高土壤的吸附性能、緩沖性能和抗逆性能,,提高作物品質(zhì)和產(chǎn)量,。 綠水青山就是金山銀山 ,改善環(huán)境質(zhì)量,,推動綠色發(fā)展,,有機肥替代化肥勢在必行。 |
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