农业技术过量施用化肥产生的危害及防范对策

化肥的使用为我国粮食连续丰收立下“汗马功劳”,尤其是在20世纪80年代为亿万中国人的口粮提供了有力的保障。但不容忽视的是过量施用化肥对生态环境安全构成了较大的威胁。因此,我们应积极采取措施,推广科学施肥方法,减轻施肥对环境的不利影响。

一、化肥过量施用的危害

1.对水体环境造成的危害。化肥会污染河流,造成富营养化和地下水的污染。农田进入地表水体的氮占人类活动排入水体氮的51%。施氮肥地区的氮流失比不施地区要高3~10倍,而且化肥的水溶性好,大部分活性氮通过水文途径不可避免地流入或溶解到河流中,造成的结果是水中藻类大量滋生,致使水体富营养化,迅速耗光水中氧气,导致鱼、虾死亡。大量的化肥渗入20米以内的浅层地下水中产生污染,使地下水中硝酸盐的含量增加,长期饮用对身体健康危害极大。据调查,在北方集约化的高肥用量地区有部分地下水硝酸盐的含量超标,对环境带来了一定的负面影响。

2.对土壤环境的危害。大量施氮会造成表层土壤硝态氮的大量盈余和累积,导致土壤酸化。土壤酸化后大量营养离子(钾、钙、镁等)被溶解活化,这将加速这些离子从土壤耕层中淋溶,最终导致土壤养分的大量流失。另外,土壤酸化还会促进一些有毒有害污染物如铝、锰、镉、汞、铅、铬等的释放、迁移和活化。土壤中铝离子的增加会使植物减少对其他阳离子及磷的吸收,降低作物的产量。由于化肥无法补偿土壤有机质的缺失,大量施用化学氮、磷肥,会造成土壤有机质存量的下降,影响土壤微生物的生存,最终不仅会降低土壤肥力,而且还会降低化肥的肥效。农业生产中,磷肥的大量施用,尤其是长期大量施用低浓度磷肥,可造成磷素在土壤中积累,导致土壤磷素面源污染。磷肥一般是由磷矿石直接粉碎或酸制法及热制法加工而成,由于其加工工艺及原材料的关系,磷肥中富含的镉、锶、氟、锌等重金属元素也会在土壤中富集,长期积累会造成土壤重金属污染。

3.对大气环境的危害。许多人认为,化肥施用与大气污染无太大关系,其实两者关系密切,施肥有利于温室气体的产生。例如土壤施用氮肥后,大约有0.1%~1.4%左右通过反硝化作用转化为一氧化二氮(N20)释放到大气中,增加了大气中温室气体含量,而一氧化二氮经紫外线作用后产生的氧化氮会造成臭氧层的损耗,加剧温室效应。在化肥生产运输过程中,也会从其他途径产生一定量的温室气体——二氧化碳。同时,磷肥在生产中会产生大量粉尘及废气,这也会对大气造成较大污染。

二、过量施用化肥的主要原因

施用化肥依然是提高农作物产量的重要保障。目前,我国的化肥利用率只有35%左右,大部分经由流失、渗透、挥发三个途径而损失,农民用于购买肥料的钱近三分之二浪费了。同时,大量流失的肥料又造成土壤板结和地下水的污染,这一切都与农民的施肥习惯、科技意识有关。

1.施肥结构不合理,氮、磷、钾比例失调。近年来,部分农民施肥时仍有“重氮,轻磷、钾和忽视微量元素”现象,部分农民不论种什么作物,均用一种复合肥,没有针对不同的作物施用对口肥料,往往造成钾肥和微量元素肥料不足和匮乏。

2.施肥方法不合理。有些地区只注重基肥而忽视追肥的施用,从而造成作物生长后期脱肥。施肥过浅也是化肥利用率低下的一个重要原因,大多数农民为了省工省力,在追肥时习惯于撒施,造成化肥大量挥发和流失,也导致了肥料成本的增加。

3.缺乏对微量元素作用的认识。由于缺乏微量元素对作物作用的认识,多年来单施氮、磷、钾肥料,致使不少地区农作物出现了缺少某些微量元素症状,导致产量和品质下降。

三、防止过量施用化肥的对策

我们应科学使用氮、磷化肥,加大新型肥料的推广力度,因地制宜地进行农业生产活动,在保证粮食产量的同时减少化肥的投入,实现“化肥零增长”,让我国从农业大国转型为农业强国。

1.科学施用化肥。

①全面提供养分。根据土壤肥力测试结果与作物的需肥量,需肥规律,以及肥料的利用率等因素,调整氮、磷、钾等大量元素和中微量元素的合理用量,使作物得到全面合理的养分供应,最大限度地发挥作物的增产潜力,提高经济利益。

②全面改进施肥方法。根据作物的需肥规律,在作物的各个生长阶段合理分期施肥,以满足作物各个生育期的养分供应,达到经济施肥的目的。另外,要大力提倡化肥深施和滴灌施肥,最大限度地减少肥料的损失,提高化肥利用率。

③肥料的合理混用。第一,化肥与有机肥的合理混用。有机肥中除含有氮、磷、钾及各种微量元素外,还含有大量的有益微生物和有机胶体,具有改土保肥等作用,可减少土壤固定和淋失造成的化肥损失,提高利用率。因此,施用化肥作基肥最好与有机肥混合施用。第二,铵态氮肥切勿与碱性肥料混用。第三,忌氯作物千万别施用高氯化肥。

3.因地制宜,合理耕作。适宜的耕作措施对植物氮、磷养分的利用有十分重要的作用。

①保护性耕作(少免耕+秸秆还田+平衡施肥)。秸秆覆盖不仅能有效降低径流氮的流失量,还能调节土壤酸度和土壤有机碳含量,减少氮的挥发,有效降低氮素径流流失比例,进而提高氮、磷利用效率。

②合理套作。农作物的轮套作可以充分利用光热资源,提高作物对养分的吸收和利用效率。丘陵地区采取玉米/大豆、玉米/红薯、小麦/蚕豆等套作模式的推广,显著提高了土地的复种指数及氮、磷肥的利用效率。

③合理轮作。轮作可确保土地用养结合,保证作物平衡利用土壤中的营养元素;可以优化农田生态条件,调节土壤肥力,减少农田病、虫、草害的发生。例如平原常见的水稻——小麦、水稻——油菜、水稻——大蒜等轮作方式,均取得了较好的环境、生态及经济效益。

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1.农业现代化辉煌五年系列宣传之二十六:化肥农药使用量零增长行动据2019年监测统计,农药使用量(折百量)26.29万吨,比2015年减少3.7万吨,连续4年实现负增长;农用化肥施用量5403.6万吨(折纯),比2015年减少619万吨,连续4年实现负增长。同时,绿色防控引领,农药减量取得新进展。通过积极推行生物防控、生态调控、理化诱控等绿色防控技术,大力推广高效低毒低残留农药和新型高效植保机械,http://www.jhs.moa.gov.cn/ghgl/202107/t20210716_6372084.htm
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3.我国产粮大省化肥用量逐年增加危及粮食安全新闻中心《经济参考报》记者在我国产粮大省黑龙江、吉林等地调查发现,化肥的施用对近年来粮食增产起到了积极作用,但也让部分农民患上“化肥依赖症”,化肥施用量逐年增加且这一趋势还在加剧。业内人士指出,我国化肥使用总量过高,化肥过量施用将带来土壤品质性质退化、粮食减产等后果,致使黑土地越种越“瘦”,危及粮食安全,已https://news.sina.com.cn/c/2011-08-15/084522991810.shtml
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8.我国历年的粮食总产量和化肥使用量我国历年的粮食总产量和化肥使用量(单位:万吨) 1952年的粮食总产量为:16392.0万吨;化肥施用量为: 7.8万吨 1957年的粮食总产量为:19505.0万吨;化肥施用量为: 37.3万吨 1962年的粮食总产量为:16000.0万吨;化肥施用量为: 63.0万吨 1965年的粮食总产量为:19453.0万吨;化肥施用量为: 194.2万吨 https://m.wang1314.com/doc/webapp/topic/21743419.html