化肥对土壤生态环境的危害及绿色施肥思考

肖雅文

【摘 要】本文主要阐述了化肥农药对土壤生态环境的各种危害，提出了相关对策，拓宽和加深了对化肥两面作用的认识。

【关键词】化肥；土壤；生态环境；危害

一、研究背景

土壤是人类的生存的基本资源，也是农业发展的基础。自工业革命，人类改变传统种植方法，追求“化学” 模式来生产粮食，大量使用化肥、农药，以为可增加农作物的产量。但事与愿违，统计数据显示：经过数十年使用化肥、农药和除草剂后，农作物产量不但没有增加，反而大大的减少，此外，还导致了现今世界各国水源污染、土地流失、河道淤塞、海洋污染、生态变迁和疾病丛生等严重环境问题和经济损失等局面。那过量使用化肥、农药会对土壤有什么危害呢？

二、化肥对土壤生态环境的危害

（一）破坏土壤结构

土壤是一个自然体，具有起源和发展历史，是一个具有复杂和多样性程序和不断变化的实体。有机生物在土壤中作为土壤的结构、营养等，孜孜不倦地分工合作，分解土壤里的有机死物。土壤有机死物和腐殖土对农田的其他益处包括：快速分解作物的残余物、使土壤变成水稳定的粒状聚合体、减少土壤硬化和泥块的形成、增进土层内部的排水功能、改善水滲透能力、增进和保存水分、养分的容量。耕地上使用化肥农药会破坏土壤的结构、导致腐殖土和上层土的下降、残杀土壤中的有机生物、破坏土壤中的生态平衡和导致有机物的失调和流失。

（二）导致耕地土壤酸化

从1980至2000年，我国的不同区域的耕地的pH值下降0.13～0.80单位，这种施用氮肥导致的人为酸化的后果比酸雨所导致的土壤酸化高10～100倍。过磷酸钙、硫酸铵、氯化铵等都属生物酸性肥料，即植物吸收肥料中的养分离子后，土壤中氢离子增多，易造成土壤酸化。长期大量施用化肥，尤其在连续施用单一品种化肥时，在短期内即可出现这种情况。土壤酸化后会导致有毒物质的释放，或使有毒物质毒性增强，对生物体产生不良影响。土壤酸化还能溶解土壤中的一些营养物质，在降雨和灌溉的作用下，向下渗透补给地下水，使得营养成分流失，造成土壤贫瘠化，影响作物的生长。

（三）导致土地流失

经过40年的土地流失已导致全球30%的耕地的破坏。60%流失的土壤被冲至河流、小溪和湖泊，除了导致河水、小溪和湖泊的污染外，由于淤泥的不断堆积还造成河水、湖泊频频泛滥的原因。土地流失减低土壤提供植物生长的储存水功能，因而导致支持生物多样性的能力的下降。土地流失使土地原有的水份、养份、有机物减低和导致土壤生物系的破坏，使树林、牧场和大自然的生态陷入破坏的局面。上层土的流失，导致土地的沙化，成为风沙和空气污染产生的重要原因。而被刮起的沙土中具有20多种传染病的微生物，其中包括炭疽病和结核病，加速传染病的蔓延。长期使用化肥、农药会破坏土壤的整个生态系统。严重会导致土壤板结，最终丧失了农业耕种价值。

（四）氮素淋溶污染地下水

农业上长期大量施用化肥是造成地下水硝酸盐污染的重要原因。长期使用氮肥的地区，地下水含氮量在逐年增高。氮肥进入土壤后，经硝化作用产生NO3-，除了被作物吸收利用外，其余的NO3-不能被负电的土壤胶体吸附，因而随降雨下渗而污染地下水。据调查，京、津、唐地区69个观测点的地下水，半数以上硝态氮含量超标，高者达67.7mg/kg。有资料表明，北京市郊菜田因施用氮肥过多，地下水硝态氮含量为61.6～124.0mg/kg。农田施用氮肥对地下水的污染很普遍。

（五）化肥施用对大气环境的污染

化肥对大气环境的影响主要集中在氮肥上，氨挥发及NOx的释放等会使大气中氮含量增加而带来一系列的影响。硝化及反硝化释放N2O到大气中造成温室效应，氮肥的使用对其它温室气体CH4及CO2的释放也有影响。而且CH4、CO2等气体在大气中的含量增加，不仅能引起温室效应，而且还能够引起臭氧层的破坏。

三、绿色施肥技术思考

随着肥料施用量的不断增加，化肥对农业生态环境的消极影响日益明显，促使人们开始反思大量施用化肥可能带来的某些问题及副作用。针对当地土壤生态条件的特点，制定相应对策，科学合理地使用化肥，充分有效地发挥其肥效，尽量减轻和避免对环境的不良影响。根据我国目前土壤肥力状况和肥料资源的特点，提出以下对策。

（一）确定化肥的最适施用量

施肥量特别是氮肥，不应当超过土壤和作物的需要量。不同的土壤和相同土壤的不同地块，在养分含量上往往存在着很大的差异。而且不同作物和同一作物的不同品种，各有其不同的生育特点，它们在其生长发育过程中所需要的养分种类、数量和比例也都不一样。

（二）化肥与有机肥结合施用

实现作物养分综合管理，有机和无机相结合，是提高作物生产力和氮肥利用率的重要措施之一。有机肥是营养比较齐全的肥料而且含有丰富的有机物，对改善土壤的物理性状，提高土壤养分含量具有重要作用。据西北农业大学在米脂县的调查，小麦连作多年的坡耕地，土壤有机质和全氮含量下降。而经过苜蓿倒茬的坡耕地，土壤有机质和全氮含量分别增加0.18%和0.02%（绝对值）。有机肥是供给微生物能量的主要来源，而化肥却能供给微生物生长发育所需的无机养料。

（三）氮、磷、钾等肥料配合施用

目前，我国氮、磷、钾比例及土壤养分状况与作物对养分的吸收状况不相协调。关键是必须从宏观上调整肥料结构，在配合施肥的基础上，采取“适氮、增磷、补钾”的施肥技术，使植物的矿质营养处于最佳状态。在目标施氮量中扣除一定比例的氮肥（如10%～20%），视需要进行补施，这样可避免氮素过多的危害和流失。在当前钾肥亏缺较大的情况下，应当充分利用农家肥中的钾，以缓解钾素供应不足的矛盾，将有限的钾肥资源用在严重缺钾的土壤和需钾量高的作物上。

（四）改进施肥方法

针对当前施肥不当和过量施肥造成的土壤污染，专家们进行了大量研究，提出了许多具体方案。例如过量施用氮肥引起NO3-污染，可以通过施用缓效氮肥，使用硝化抑制剂、脲酶抑制剂来降低土壤中的NO3-的含量；对于施肥造成土壤的重金属污染，可采用施用石灰、增施有机肥料、调节土壤Eh等方法降低植物对重金属的吸收积累，还可以采用翻耕、客土和换土来去除或稀释土壤中重金属和其它有毒元素。为提高肥料利用率，提倡改地面浅施为开沟深施和叶面喷施，改分散追肥为重施底肥等，减少施肥次数，减少肥料流失的机会。