农业化肥污染与环境保护的策略探讨

2022-11-23楚君

农村科学实验 2022年13期

楚君

（河南省商丘生态环境监测中心，河南商丘 476000）

引言

化肥的长时间、大规模应用，给中国农村生态环境带来很大危害。积极实施肥料减量增效措施，可以合理实现肥料利用零增长，推动农业发展的绿色化和安全化。对过度利用肥料的危害性进行研究，并在基础上给出推广肥料减量增效、实现肥料利用零增长的路径，希望能够从根本上保护环境，

1.目前施肥现状

目前，中国许多地方在农村经营和粮食生产方面依然采用传统农户的分散方式经营，农业资源效率和农田基础地力均相当低下，通过施肥可以增加食物产量。但通过数量统计的分析表明，2015年全中国化肥总施用量已超过6023万吨，但平均使用率仅为33%。主要有以下四方面的影响因素:其一，肥料未能均衡利用，在注重经济作物的同时忽略了经济作物，相对比早地施肥量，水田用量更多，平均施肥量随着农业效益提升而上升;其二，平均施肥量过大，出现严重浪费化肥的现象，农民因为过度使用化肥，对土地、水以及大气环境等产生较大环境污染，同时导致农产品质量降低;其三，家中所用的有机肥过少，由于城市化建设不断发展，在相当程度上降低家中饲养量，但同时也大大减少有机肥实际用量，所利用家畜粪便的总量还不到一零点五，而对于枯秤，还田率也较低;其四，农业施肥结构严重失衡，农民长期以来在注重肥料的同时忽略有机肥，并同时广泛采用撒施和表施二类施肥方法。

2.化肥使用带来的弊端

2.1 农作物发育不良、根系能力下降

单单采用肥料，就会导致土壤营养结构的失调，从而导致农作物在生长发育过程中无法正常汲取营养，其内在的物质也就无法有效转换和融合，进而造成农作物生长发育不良，同时也极易形成土壤腐败问题，并最终降低农作物质量。土壤板结的状况下，缺氧而引起根系生命力减弱，无法正常生长发育，通气减少，影响营养物质的吸取。

2.2 化肥中各元素比例失调

因为当地政府的监管或打击力量并不强大，对肥料的选择也不科学或合理，氮肥过高，磷肥不够，钾或石盐较低，从而造成使用配比失调。而且由于肥料的逐渐大规模使用，土地中的供需严重不均衡。加之为提高产量，重肥料、轻有机肥的现状仍然存在，土地有机态营养的所占比重显然低下，土地酸化过程，生物活力减弱。

2.3 偏施化肥造成土壤理化性状变差

目前使用的硫酸氨、普通过磷酸钙等均属酸性化肥，但长时间大量应用会导致土地酸化。因为酸化后的土地中会产生部分毒性化学物质释放或导致毒性化学物质活力提高，对植物体生长和土地内微生物生存形成不良影响，而损害土壤肥力结构。此外，土地酸化过程还可以溶解土地中的某些养分，这种营养物质随雨水和灌溉水向下渗入，从而导致土地养分的缺乏或贫瘠;在过量使用肥料后，施入的NH4+与土壤胶体中吸收的Ca2+、Mg2+等进行阴离子转换，从而损害土壤结构并致板结。

2.4 化肥污染对大气环境的危害

化肥对污染物大气自然环境的污染物，大部分聚集在氨肥料上。施于耕地的氨肥料，部分以氨气、氢氧化物气体形式进入污染物大气自然环境，产生一系列的负面影响。一般地表施硫氨在三天后损失氮素7%，硫酸氢氨损失10%。而其他一定总量的氨肥料，以有机或无机氢形式的硝酸盐再进入土地，在土壤微生物反硝化细菌影响下，会以难溶态、吸附状态和水溶状态的复化合物形式再形成亚硝酸盐，并一同转变产生的氨和氢氧化物气体进入大气自然环境中，使室内空气品质进一步下降。尤其是氧化二氨气体，在对流层内比较平稳，但上升至同温层以后，在光化学效应下，与臭氧物质产生了双重化学反应，进而减少臭氧发生器量，并损坏了臭氧层，从而使到达地球表面的紫外光增强，对植被、细胞等形成负面影响，并可导致病人和动物产生皮肤癌。

2.5 化肥污染对水体的危害

在农业生产中，由于肥料是水体最富有营养性的主氮和磷源。因此，如果不氨照土壤营养水平和作物需要，大规模使用氢肥，过剩就会随田间排放进入河道、湖水;旱田因土地倾斜、施肥后的强烈浇水以及遇暴雨侵蚀等，也使含氮物随地表径流而损失;水田在使用氨水、硫酸氨等氨态氮肥施放巨量后，由于过早排放，会使含氮物随排放流入水源，从而造成水体养分的增加。由此造成因水而兴生物的大规模生长，水体中溶解质氧浓度迅速下降，进而产生厌气环境，导致水污染，并严重干扰鱼类生活，从而造成鱼类的大批死亡和水域老化。而肥料除土壤地表损失外，也可能随水淋失，破坏地下水。肥料中的硝酸盐和亚硝酸盐随土质的流速而移动，并通过土地经淋洗后损失进入地下水。也因此，当硝镪水氨再加入土地中时，迅速分解成氨离子和硝酸根离子，当硝酸根离子随土地中矿质胶体和抗腐蚀性的巨大负电荷被排除后，很易随河流方向淋失，其淋失量随着磷钾肥使用和施肥量的增多而逐渐加重。如果大规模施用磷素肥料，就会导致地下水的离子等进一步增加。肥料的大规模应用，将使地下水的物理化学类型更加复杂。

农业上，长期大量使用肥料就是导致地下水硝酸盐污染的主要原因。但科学研究已经证实，地下水中的硝酸盐浓度上升大部分都是由于农业施氢过度而造成的。地下水中硝酸盐类和亚硝酸盐的浓度若过高，将对饮食及人畜健康形成重大影响。亚硝酸盐类在一定条件下也会形成致癌物亚硝胺，并作为肿瘤所引起的主要环境原因之一。

3.农业化肥污染的环境保护措施

3.1 加强化肥减量宣传

有针对性地开展化肥使用减量的宣传工作，通过网络、电视广播、宣传手册、明白纸、培训班等途径宣传化肥减量的好处和技术措施，2018年共制作电视广播5条、宣传手册5000 册，开展职业农民培训和贫困人口技能培训等共30 班次，培训1600 多人，切实做到化肥减量观念深入人心。

3.2 优化肥料结构，减少用肥总量

在测土配方化施肥经验的基础上，提倡“减氮、稳磷、配微、增有”的农业总体化施肥新理念，降低过碳酸氢氨、普通过磷酸钙等低养分浓度的化肥用量，提高过尿素、磷酸二氨、优质过硫酸钬、复合肥、控释施肥、缓控释施肥、冲施肥等有效化肥用量，在不降低作物总营养供给的前提下，确保其整个生长期内既不脱肥，又不产生营养的无益消耗。

3.3 大力推广水肥一体化技术

水肥一体化工艺技术，是将施肥作业和浇水作业有效融合的新兴农用工艺技术。结合膜下滴灌、垄膜沟灌等田间长效节水工艺技术，推进滴灌施肥、微喷淋施肥等水肥一体化技术开发，以提升农业施肥水平与水资源利用效率;在使用该方法的生产过程中，必须使用加压水管和装设在末级管网的灌溉装置，将化肥水溶液通过小流速迅速、精确、均匀地送入作物根系土壤。而对比于以往传统的施肥技术，水肥一体化技术的增产提效状况如在蔬菜栽培过程中，可达到节水32%左右，节肥42%左右，同时使其总产量提高18%左右。

3.4 改变土壤结构，增加土壤肥力

可进行改良土地的方式很多，主要包括提高生态有机肥施用量、土地深修和提高细菌繁殖能力等。而在土壤改良后，还可以进行对土壤化学性状和物理的全面改良和完善，增加其中各种细菌的生长活力，从而提高土壤肥力，并增加肥料使用比例等。对广大农户加以正面指导，并协助其改进耕种方法，全面、有效运用轮作、套种和间作等三种方法。与此同时，轮作果蔬、谷物和水早作物。针对各种作物数量和种类相同而品种差异的粮食作物，进行轮作、套种和间作。此外，还利用植物合理调整水土营养元素，由此增加农田土壤肥力，并适当地降低施肥量。

3.5 高度重视秸秤还田技术的应用

积极应用秸秤还田技术，不但可以有效增加粮食作物产出，而且还可以有效改善庄稼质量，同时提高土地性能，并节省一定的运输成本。推广利用秸秤捣碎还田、快速腐熟还田、过腹还田等新技术，开发具备秸秤捣碎、腐熟药剂使用、土壤翻耕、土地平整等新特性的复式机械操作设备，以实现秸秤取之于田、用之于田。同时为实现较好的秸秤还田功能，栽培技术人员应在使用这些设备的整个流程中，把土壤不良病害的发生逐步减少。当收获粮食作物时，首先栽培技术人员应把秸秤剁碎使用，而后再将秸秤放置于土壤上，并尽量将秸秤和土壤均匀地混合，以便于增加秸秤的腐烂速率。同时进行适当的土壤翻理，以减少粮食作物水分流失量。一般在翻理六天后，再开始第二次的秸秤移栽，以减少土壤腐熟时期。在此步骤中，要即时注意翻压量，从土壤肥力情况综合考虑来选择秸秤的翻压量，在土壤肥力情况良好地区可合理增加翻压量，以减少土壤酸式造成的损失。但秸秤腐解后通常会产生一定的土壤酸性产物，对植株根系生长发育和营养吸收产生负面影响，因此栽培人员可以选择一些硅灰来中和土壤酸性。

3.6 合理且有效使用沼渣沼液，以促进环境生态循环

农业发展中可把沼渣与沼液等统称为沼肥，而利用沼气池进行厌氧发酵，使有机质形成一定比例的，就是沼肥。磷等许多营养元素都存在于沼渣中，而沼渣主要包括二种构成要素，一是部分植物还没有完全腐烂的原料，二是新生的细菌体，将大量腐殖酸含于其中，从而能够高效修复土壤，增加土壤有机质。把广大农民的土地资源利用视为农业重要基础，并充分发挥了新的资源利用率与较高等沼气技术的桥梁功能，形成用农业带动牧业、用沼气带动农村经济以及社会配套发展的高效农产品循环系统，使果蔬生长质量、农作物产出效率和农产品资源利用率都得以有效提升。

3.7 转变政绩观，通过对干部考评建立农业资源和发展目标

目前中国地方政府领导班子选举和考核都是为尽可能实现上级人民政府下达的所有政绩考核指标，但在政绩考核指标体系中以经济发展为中心，而忽略环境保护的特征还非常突出。受这些政绩观影响，各地政府干部对于环保改进，包括对农村化肥环境污染整治的动机显然欠缺。所以，应当在当地领导班子遴选和考评指标体系中设置刚性的环保目标，从根本上缓解干部对于环保改进动机欠缺的问题。

3.8 推广测土配方施肥技术

一是在过去普及测土配制施肥科学技术的基础上，逐步扩大测土配制施肥科学技术试点区域，把测土配制施肥科学技术运用在种植蔬菜、瓜果、苗木等国民经济粮食作物的种植上。二是进行地方性土壤施肥试点，至2018年实施土壤施肥试点二十多项，通过小麦玉米"3414"品种土壤施肥配制比较试点、化肥效率测试、化肥减量试验演示、以有机肥取代化肥实验等，探求最优化的肥料使用技术。三是结合农业生产情况研究提出了新的化施肥配方，并建立了健全配方化施肥技术推广应用的制度。推行种肥同播、水肥一体化、机械追肥等先进生产科学技术，促进经济作物叶面肥施用技术，增加农业水资源和化肥使用率，减少对农用生产资料的直接投致的影响损失。秸秤腐解时通常会产生一定的酸性产物，对植株根系繁殖和营养吸取产生负面影响，因此栽培人员也应使用一定石灰来中和土壤酸性。

3.9 构建相应的监控网络与系统

农村化肥污染的主要措施和内容是建设中国农村生态环境监测系统，这将是中国实现生态农业发展目标的重要基石。所以当下一定要意识到农村肥料污染监测的必要性，并全面进行监控管理工作。针对目前情况，应该形成配套的监控网站和系统，尽可能在最短时间内掌握目前农村肥料排污情况，并形成农村肥料排污信息库，不断完善各项基本数据的建立，为国家政策提供依据。