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我国化肥污染问题突出及解决对策

http://www.51xue.org.cn  2007/7/6 源自:中华职工学习网 【字体: 字体颜色
  我国化肥污染问题突出及解决对策
  ---生产专用生物有机无机复混肥,提高、延长肥效是重要措施
  一、化肥的污染现状
  最近的研究表明,通过地表径流,从农田排放的氮磷和通过农田渗漏进入地下水的氮以及以气体形态从农田排放到大气中的氮等,已成为水体和大气的重要污染源之一。20世纪1980年代以前,我国农田有机肥加化肥的总投入与总产出(农作物带走的养分)相比,氮磷钾均为负值。而1980年代以后,由于氮磷化肥的大量施用,农田土壤中氮磷积累急剧增加,1995年全国农田积累氮素350万吨,磷素(P2O5)449万吨。农田土壤中的氮磷向封闭或半封闭的湖泊、水库、河流、海湾迁移,将使这些水域发生富营养化。已知氮磷是富营养化最重要的营养因子。当水体中磷达到PO4-P0.015毫升/升、无机氮含量大于0.2毫升/升,就可能出现“藻华”现象,在河口、海湾则出现赤潮。氮浓度增加将对水体富营养化产生推波助澜的作用。水体一旦发生富营养化,将直接影响工农业供水和人蓄饮水质量,给人体健康及水产养殖带来威胁。
  湖泊中的氮磷营养期来源不外乎工业废水,生活污水,农田径流和湖泊水产养殖饵料的投入等。从现有资料分析,大量使用氮磷肥的结果,从农田径流迁移到湖泊的氮磷,在湖泊氮磷总负荷中占有相当高的比例,其中来自农田地表径流的磷占湖泊磷总负荷的百分比高于氮所占的百分比将近一倍。可见,农田地表径流中磷对湖泊富营养化的威胁比氮还要大。
  国内外的许多研究结果表明,不论地表水和地下水硝态氮浓度的增加,都与农田氮肥施用量的增加有关。我国氮肥总施用量居世界第一位。根据中国科学院地理所对1980年以来全国化肥田间试验结果的统计表明,我国氮素化肥的平均利用率为35%。作物没有吸收利用的氮素一部分储存在土壤中被土壤吸附,一部分以气态形式损失,相当多的氮素经微生物硝化作用,以硝态氮(NO3-)的形式进入地下水,成为一个重要的污染源。
  北京市郊区20世纪1972-1982年,10年间600万亩耕地化学氮肥施用量的增加与地下水硝酸盐浓度的增加趋势是大致相似的。据中国科学院土壤所队京津塘地区69个乡镇地下水、饮用水的取样分析,硝酸盐含量超过饮用水标准(≥50mg/L)的有一半以上。太湖流域苏、浙、沪16个县内76个饮用水井中,硝态氮和亚硝态氮超标率分别为38.2%和57.9%。这些地下水硝酸盐严重超标的地区,正是氮肥施用量过多的地区。
  据文献报道,人体摄入的硝酸盐80%来自蔬菜,因此蔬菜中硝酸盐的含量水平已直接关系到人体硝酸盐的摄入量和人体的健康。据上海地区33种蔬菜中硝酸盐含量水平调查,上海地区居民常年食用的蔬菜多数属于三级(硝酸盐含量大于1440毫克/千克)和四级(硝酸盐含量大于3,100毫克/千克),表明上海地区居民施用蔬菜中硝酸盐含量已达到临界或超过临界水平。食用蔬菜中硝酸盐含量严重超标,与蔬菜地过量施用氮肥有关。据北京市海淀区23块蔬菜地施肥量调查,每季蔬菜平均是氮量高达780千克/公顷,超过蔬菜作物需氮量的数倍。据北京主要供菜产地山东寿光市的调查,该地11个大棚蔬菜平均施氮(N)量为1804.2千克/公顷,施磷(P2O5)量为968.8千克/公顷,施钾(K2O)量为740千克/公顷,远远超过蔬菜的需肥量。过量施肥导致蔬菜品质下降,硝酸盐含量超过食用标准,也导致土壤盐类浓度障碍,很多大棚连续种植3-4年后,因土壤次生盐渍化蔬菜减产,不得不更换硼位。据笔者对长春市郊区蔬菜地调查,幸福乡等一些蔬菜地因施肥过量土壤次生盐渍化而不能继续种菜,菜农却不知是什么原因,可见问题是相当严重的。
  二、继续提高无机复混肥(一次性施用型)氮磷含量的不良后果
  目前,我国一些复混肥厂家为适应农民“一炮轰”
  (一次性施肥,不追肥)施肥的要求,一味提高复混肥中氮(有的将氮的含量提高到28%)的含量,磷、钾也相对提高,有的将氮磷钾总含量做到65%以上,以保证作物生长发育后期不脱肥。其实这种做法是很不科学的,首先在工艺上一些厂家用大粒长效尿素,使用转鼓或圆盘造粒,添加的尿素不能全部粉碎难于与缓释、长效剂、载体等充分混合达到长效的目的,仅靠双氰铵维持120天左右的肥效是很困难的,笔者近两年来在黄河以北地区调查,绝大部分高含量“一炮轰”无机复混肥作物生长后期脱肥,不受用户欢迎;再者复混肥养分含量越高养分利用率就越低,残留、污染就越重;其次是养分组合比例不平衡,有的厂家为提高含量,又降低成本,提高售价加入很多磷钾,特别是氯化钾。这就出现三个问题,一是无效,因自上世纪70年代以来我国一直大量、连续施用磷酸二铵、氮磷钾三元复混肥,土壤中的磷钾已相对不缺,养分分析表明北方土壤已相对富磷,不需连续施磷特别是大量施磷。关于钾,我国北方土壤从成土母质类型上看土壤即含钾又保钾,长期以来连年施用氮磷钾三元复混肥(高含量三元复混肥,一般都是钾的含量高)钾已相对不缺,不是种植特殊喜钾作物不必施那么多钾肥;二是有害,磷多了锌等一些2价元素养分的有效性就会降低,就会引起很多种作物发生缺素症等生理性病害,如玉米的花白苗病、水稻的白叶枯病、一些果树的小果病等,造成减产。土壤科学长期以来一向认为,土壤中钾多了能提高氮的有效性,但笔者自上世纪70年代以来对玉米作物在黑土区作过多年、多点氮磷钾平衡施肥试验研究,一些年份多点出现施钾高的处理减产,究其原因可能是钾离子(K+)过多影响了作物对铵离子(NH+)的吸收,降低了氮肥的有效性。作物有对多于养分过量吸收的作用,氮多了会积累硝酸盐、亚硝酸盐,特别是在蔬菜、果品中积累的更多,在已发现的致癌物质中像硝酸盐、亚硝酸盐这些二级氨物质是最强的。人体积累的硝酸盐、亚硝酸盐80%来自蔬菜,北京、上海郊区和山东寿光供给大中城市的蔬菜硝酸盐、亚硝酸盐含量都已严重超标,都已不知不觉地影响着人体的健康,磷肥施多了在封闭、半封闭水体及地下水中积累的有机磷(水体富营养化)对人、畜的危害也相当严重,看来科学合理施肥应该引起人们的重视;三施浪费,肥料是按养分含量高低和载体添加物的效力确定价格的,多余的磷钾养分计入成本需用户消费者付款。多余的磷虽然能转化为缓效磷、难容磷再利用,但效果就差多了,多余的钾流失的很多。农民花了钱没得到效益,称之为无效、有害、浪费施肥。
  三、研制生产生物有机无机复混肥提高肥料养分利用率、延长肥效期,促进作物增产增收,保护资源、保护环境,实现可持续发展不同作物对氮磷钾三要素养分吸收的数量、比例、形态不仅不尽相同,而且差异很大,如世纪田王瓜菜类专用肥氮磷钾养分比例为12:6:12,而马铃薯专用肥则为9:5:16。施用实践表明,这两个不同比例对这两种作物是适宜的,增产增收的,复混肥料的效果,主要取决于氮磷钾养分含量、比例和形态。根据不同作物的特定需要生产专用型生物有机无机复混肥,充分利用微生物、有机无机复合胶体、多元组合调理剂、腐殖酸鳌合等增肥、保肥、活化、缓释等作用增加、提高、延长肥效。近两年来的施用效果表明,按不同作物需要确定适宜的养分数量(含量)、比例,选择适宜的养分形态和调理剂种类,将氮最高添加到18%,磷添加到7%,可将生物有机无机复混肥养分利用率提高到60%左右,肥效期延长到120天左右。作物后期不脱肥,活秆成熟,籽粒饱满,产量、效益高,品质、风味好,深受用户欢迎。
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