现代施肥理论与技术

施肥对环境的影响及对策

【摘要】本文主要讨论了施肥对环境的正面影响和负面影响，强调合理施用化肥在提高作物产量和产品质量的同时，还能减少C02等温室气体的排放和水土流失．增强植物对污染土壤的生物修复，但如果施用过量也会造成大气、水源和土壤的污染。在此基础上，又提出了防治对策，包括开发有机肥，确保有机肥的施用比例，控制施肥用量，注意施肥方法，化肥、有机肥配合施用，推广先进平衡的配套施肥技术。最后，对全文作出了总结，肯定了施肥的功效。

【关键词】化肥；影响；有机肥；环境保护；对策

缺少肥料的农作物如同营养不良的畸形儿，存在着各种各样的病状，导致产量品质的恶化。然而过量施肥又造成了一系列负面影响，即危害人体健康，破坏人类生存的环境等，要在保证质量和品质同时又不危害环境的前提下种植农作物，就必须做到合理施肥。据联合国粮农组织调查统计结果表明，化肥的平均增产效果为40%～60%，从20世纪60年代初到90年代初的30年间，中国粮食增产的因素中有60%来自化肥的效用[1] 。而中国广大农村一向偏施氮肥，少施或不施磷钾肥及微肥，造成许多土壤缺素。如此不合理施肥，使经济效益下降，环境也受到污染。所以合理施肥对农业及环境的可持续发展具有重要意义。

一、施肥对环境的影响

（一）施肥对环境的正面影响

1.施肥对大气环境

从农业的施肥及土壤管理角度看，任何增加农作物产量的措施都将意味着增

加C0

2的固定。例如每增产1t玉米，将可多固定1.28tCO

2

（鲁如坤，1998）。

又如徐琪等的研究指出，在稻麦两熟制的条件下，每年固定的碳量：不施肥时为8.7t/hm2，施肥后增加到15.6～16.6t/hm2，提高24%，而且是只施无机肥的增加最多，施有机肥的增加最少（徐琪等，1998）。使用氮肥促进森林的生长，也能

增加森林对C0

2的吸收，有利于大气中C0

2

浓度的下降。包括中国在内的北半球

的大多数林木，都是因为氮肥供应不足而生长不良。调节森林土壤的N/C和N/S 比值，以及退耕还林等措施，都将有利于降低大气中C0

2

浓度，还能缓解土壤的酸度（Lagreid等，1999）。

2..加强水土保持．减少水源污染

土壤是一个养分库，若发生水土流失，不但丢失养分，还会污染环境。例如，广东省现有耕地233万hm2，虽然土壤流失面积只有8％，但因水土流失每公顷损失的有机质就达46万t、氮2．6万t、全磷0 .8万t、全钾58万t[2]。这些养分会造成湖泊等地面水的富营养化，其中磷对水源的污染尤其令人关注。我国

许多湖泊的氮污染已达到或超过富营养化临界值，富营养化的养分限制因子是磷，一旦磷达到富营养化临界水平，其后果不堪设想。合理施肥后，增加了作物对养分的吸收利用、地面覆盖和根系对土壤的同持作用，从而大大减少了水土流失。孙保等的研究表明[3]，在年降水量不少于1 500mm，年平均温度16～25℃的气候条件下，旱作施肥的土壤比不施肥的休闲裸露土壤养分流失显著减少。0—20 cm土层的硝态氮、全磷和全钾的损失量，前者分别只有后者的57％，43％和39％。美国的轮作试验也表明[4]，适当增加化肥投入，由于养分和水分的持续高效利用，土壤残留硝态氮呈下降趋势，因而减少了对水资源的污染。

3.有助于对污染土壤的植物修复

土壤污染物主要分为有机污染物和重金属污染物两大类，由于重金属在土壤中难以降解而长期滞留，所以修复难度很大。植物不但能对过量施用的养分奢侈吸收，而且也能奢侈吸收重金属。所谓“植物修复”是指利用绿色植物从环境中吸收带走重金属或将它们无害化而达到治理目的[5]。这种“绿色修复”是当今科学研究的热点之一。现在，国内外已发现400多种超积累植物，对Zn，Cd，Hg 等的吸收量可分别达到非超积累植物的150，10，5～8倍，As可以达到数十万倍。此外，植物对土壤有机、无机污染物还有降解和稳定作用。因此，化肥的施用，通过增加绿色植物体能为污染土壤的修复做出贡献。目前该项技术已有不少成功应用的实例，虽然距人们的期望值尚有相当大的距离，但借助于分子生物学研究等多学科综合技术的发展和应用，其前景是远大的。

（二）施肥对环境的负面影响

1.不合理施肥易造成土壤污染

（1）大量集中地施用单一化肥，造成土壤板结，不利于农作物生长，还会对作物产生毒害作用。

（2）土壤板结不利于作物根系向下穿插，土表的水分不易渗漏到耕层土壤，容易引发植物缺水。

（3）未腐熟的有机肥施入土壤后，使土壤产生污染，一些带病菌的微生物在土壤中繁殖，使植物出现病害，降低了产品品质。

（4）施肥过多，使一些元素在作物体内富集，威胁到人们的身体健康。如硝酸盐类物质具有致癌作用，它们在植物体内富集，当人们大量食用后，生命安全遭到威胁。

2.有机肥施用过量会污染水源

施到土壤中的有机肥在微生物作用下，转化为和化肥一样形态的速效养分。凡是不能被作物吸收利用的养分，不管是来自化肥的、有机肥的，还是土壤自身的，都要在土壤中残留，再经各种途径污染环境。美国的研究表明[4]，过量施用农家肥和豆科绿肥可能比化肥使土壤残留更多的硝酸盐，因而给环境带来更大的威胁。不施肥和施氮肥的土壤残留硝酸盐含量(mg／kg)分别为8和10，而施畜禽粪和翻压苕子的分别为49和62。张维理等对我国北京地区地下水污染情况的调研也发现[6]，在8个地下水硝酸盐含量严重超标的水井中，有3个位于只施有

机肥不施化肥的菜地，其硝酸盐含量(mg／kg)严重超标，分别为100，150和180。

3.肥料中存在的重金属及有害元素对作物和人体产生毒害

因为重金属不易被微生物降解，十分稳定，主要通过食物链在作物体中逐步富集，当人类食用了富含重金属的食物后，就会产生各种中毒症现象

4. 造成大气污染，施肥产生温室气体或甲烷、氧化亚氮而使全球变暖

化肥对大气的污染主要是因化肥本身易分解及施用方法不合理造成的气体挥发。常用的氮肥如尿素、硫酸铵、氯化铵和硫酸氢铵等铵态氮肥，在施用于农田的过程中，会发生铵的气态挥发,施用后直接从土壤表面挥发成氨气、氮氧化物气体进入大气中；很大一部分有机无机氮形态的硝酸盐进入土壤后，在土壤微生物反硝化细菌的作用下被还原为亚硝酸盐，同时转化成氧化二氮进入大气。在化肥的贮运过程中，分解和风蚀也会造成污染物进入大气与SO

一样，NOx 也能

2

形成酸雨，对水生生态系统和陆生生态系统造成危害[7]。此外，大量的温室气体严重破坏了臭氧层，紫外线辐射加强，对植物的生长及人体的健康起到不良影响。

二、防治对策

1.开发有机肥，确保有机肥的施用比例

有机肥可以改善土壤质地，增加团粒结构。土壤中腐殖质的增加，可以增强作物根系的穿插性能，有利于水分下渗，也增强了植物的持水性能。合理利用有机肥主要应抓好以下3个方面：首先，种植绿肥，拓展有机肥源；其次大力推广秸秆还田，据研究，水稻吸收的3要素中，有40%～50%的氮、20%～30%的磷、 80%～90%的钾还保存在稻草中[1]。由此可见，秸秆还田对于节约资源具有十分重要的作用。最后是开发一种有机无机复合肥产品，使其达到在改良土壤的同时，又不失其增产效果，起到事半功倍的功效。

2.控制施肥用量

根据作物需肥吸肥规律以及土壤的供肥性能适量施用化肥，在供肥性能差的土地上加大施肥力度，在肥力较好的地方则根据作物需要适当施肥。另外，作物品种不同，所需肥料种类及形状也不相同，应依据作物特性加以确定。

3.注意施肥方法

容易挥发损失或随水流失的肥料应注意施肥方法，如氮肥应深施、早施、控施或叶喷[8]，尽量避免表层土壤中无机态氮的积累；实行水肥综合管理，在水稻田中采用无水层混施和“以水带氮”法施用追肥，旱地采取下雨前后施用或施后随即灌水的施肥方法；应用缓效（长效）肥料，使可溶性氮逐渐释放出来，以减少氮素损失和生物固定。磷肥要科学合理施用，一般不作追肥施用，在酸性土壤上，对水溶性磷肥应集中施用，而对柠檬酸溶性和微溶性磷肥，一般采用撒施。

4.化肥、有机肥配合施用

有机、无机肥配合施用，能减少化肥损失，收到缓急相济、取长补短的效果。调整农田化肥投入结构，使氮、磷、钾比例为1：0.4：0.3[1]，以达到合理施肥的目的。

5.推广先进平衡的配套施肥技术

推广生态平衡施肥，做好农田养分再循环，降低化肥投入，强化农业系统内部的物质循环，加强秸秆还田力度，并逐步解决大、中城市生活污水、污泥处理，坚持有机无机结合的生态平衡施肥技术体系，是中国农业可持续发展的必然选择。

综上所述，尽管化肥在增加粮食产量的同时，对环境和资源带来一些负面影响，但是它对解决世界人口温饱问题功不可没。因此，就现有科学水平而言，农业化学产品的使用，尤其是化肥的使用，对满足世界53亿人口的生活是至关重要的，科学施用化肥是进行农业集约化生产、提高粮食产量的重要途径。

通过控制施肥方法以及推广一些先进的平衡配套施肥技术，中国的经济发展水平一定能得到大幅度提高，另外环境污染也会得到控制并有所改善。

【参考文献】

[1] 万骏南，吴建富，金伟. 浅谈科学施肥[J]. 江西农业科技，2003（9）：26~27.

[2] 万洪富，我国区域农业环境问题及其综合治理[M]. 北京：中国环境科学出版社，2005：1一12

[3] Bosun，Zhang T L，zhao QG .Leaching ofnutrients of red soilsinsoutheastern China[M]//Cao z

H soil，Human and Enviorment Interactions China Science＆Technology presa ,1998：168—175

[4]Soil Impmvement Committee California，Fertilizer Association．WesternFertilizer Handbook[M] . Interate Publishers Inc．1994：241 250．

[5] 李法云，曲向荣，吴龙华等.污染土壤生物修复理沦基础与技术[M]. 北京：化学工业出版社．2006：131—141，195—198

[6] 曹志洪. 施肥与环境[M]∥林葆.化肥与无公害农业北京：中国农业出版社，2003：58—100

[7] 徐星凯，周礼恺. 施肥与环境[J]. 资源生态环境网络研究动态，1998，9 （2）：5~9.

[8] 史青山，诸化斌. 科学合理施肥. 提升农产品质量[J]. 上海农业科技，2003 （4）.