近年來(lái)社會(huì)上談“化”色變的不正常現(xiàn)象愈演愈烈,甚至出現(xiàn)“我們恨化學(xué)”這類言論,作為重要石化產(chǎn)品的化肥,在公眾追求高品質(zhì)生活的今天,正在遭受非議?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)能否離開化肥?農(nóng)田面源污染、大氣污染,化肥要承擔(dān)主要責(zé)任?瓜不香、果不甜是化肥造成的嗎?
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境與糧食安全研究中心主任張福鎖教授發(fā)表題為“化肥——工業(yè)革命成果現(xiàn)代農(nóng)業(yè)支撐”的重磅文章,詳細(xì)闡述了農(nóng)田為什么離不開化肥?吃飽、吃好、健康,化肥咋保證?同時(shí),闡明了大氣污染:氮肥不是最大貢獻(xiàn)者;土壤板結(jié):不合理耕作造成;農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)低:不合理施肥影響大等觀點(diǎn)。
在公眾對(duì)化肥的種種誤解與疑慮,甚至化肥被妖魔化面前,張福鎖指出:高血壓、高血脂、高血糖等一系列健康問(wèn)題,是食物攝入方式存在問(wèn)題,不是食物本身存在問(wèn)題。和飲食一樣,化肥施用過(guò)量、養(yǎng)分搭配不合理、施用方式粗放等錯(cuò)誤方式也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響,但需要科學(xué)分析、正確認(rèn)識(shí)、理性對(duì)待。
張福鎖指出,轉(zhuǎn)變肥料生產(chǎn)與施用方式,是保證食物供應(yīng)和可持續(xù)發(fā)展的大事。既要改變“多施肥多增產(chǎn)”“水大肥勤不用問(wèn)人”等錯(cuò)誤觀念,也不能把化肥妖魔化??茖W(xué)理性認(rèn)識(shí)化肥,正確合理施用化肥,立足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù),才是正確方向。
化肥來(lái)自自然界,供應(yīng)效率高。氮肥主要原料來(lái)自大氣,其他化肥原料主要是礦產(chǎn)。氮肥生產(chǎn)與生物固氮機(jī)理相似,通過(guò)高溫、高壓及催化,將大氣中的惰性氮?dú)庾兂勺魑锟梢岳玫幕钚缘ㄤ@鹽、硝酸鹽)。
在一個(gè)10公頃土地上建立的合成氨廠,每天可生產(chǎn)3000噸氮,一年能滿足千萬(wàn)畝農(nóng)田維持畝產(chǎn)400~500千克的產(chǎn)量,比傳統(tǒng)生物固氮效率提高約100萬(wàn)倍?;首屴r(nóng)田從培肥-生產(chǎn)的長(zhǎng)周期,轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)生產(chǎn)的短周期,極大地提高了農(nóng)田產(chǎn)出效率。
化肥養(yǎng)分濃度高,勁大,降低了勞動(dòng)強(qiáng)度?;署B(yǎng)分含量一般超過(guò)40%,是傳統(tǒng)有機(jī)肥的10 倍以上。尿素含氮46%,滿足一畝農(nóng)田10千克的氮素供應(yīng),只需25千克左右的尿素,一個(gè)勞動(dòng)力徒手半天就能完成。而傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)收集、堆漚、運(yùn)輸、施用有機(jī)肥,需要許多人花費(fèi)幾個(gè)月?;蕵O大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率。
化肥肥效高,利于作物及時(shí)吸收?;署B(yǎng)分主要是無(wú)機(jī)態(tài)的,施入土壤中后會(huì)迅速被作物根系吸收。氮肥施入土壤后一般3~15天就會(huì)完全釋放,在植物生長(zhǎng)旺盛階段可以迅速滿足作物需要。化肥還可以通過(guò)灌溉,甚至通過(guò)葉面噴施的方式施用,極大地提高作物的養(yǎng)分吸收效率。
化肥本身是無(wú)害的。化肥養(yǎng)分含量高、雜質(zhì)低。例如,尿素含有46%的氮素,氮是作物所需營(yíng)養(yǎng)元素,其余的主要是CO2 ,施用到土壤中后會(huì)再次釋放回到大氣中,是無(wú)害的。此外,尿素還含有1%左右的水和1%左右的縮二脲。縮二脲含量嚴(yán)格控制到1.5%以下對(duì)作物無(wú)害,而且會(huì)在土壤中分解并被作物和微生物利用。其他的磷肥、鉀肥以及中微量元素都是從礦物中提取出來(lái)的,基本成分也都是無(wú)害的。
上世紀(jì)60 年代第一次綠色革命是人類發(fā)展史上重要的里程碑,通過(guò)高產(chǎn)品種、灌溉、機(jī)械化和大量施用化肥,提高了農(nóng)產(chǎn)品供給。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)統(tǒng)計(jì),上世紀(jì)60年代至80年代,發(fā)展中國(guó)家通過(guò)施肥提高糧食作物單產(chǎn)55%~57%。而化肥對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō),意義更加重大。
中國(guó)糧食產(chǎn)量的一半來(lái)自化肥。新中國(guó)成立前,中國(guó)沿用傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,即利用作物秸稈、人畜糞尿、綠肥等培肥地力,糧食產(chǎn)量較低。秦漢至清朝的2000余年間,中國(guó)小麥畝產(chǎn)量?jī)H從53 千克增長(zhǎng)到97.5 千克。新中國(guó)成立至今的70余年間,小麥畝產(chǎn)量達(dá)到350~400千克,高產(chǎn)地區(qū)達(dá)到750千克。其中,化肥施用發(fā)揮了關(guān)鍵作用。科學(xué)家研究證明,不施化肥和施用化肥的作物單產(chǎn)相差55%~65%。
化肥顯著提高了國(guó)人的營(yíng)養(yǎng)水平。近年來(lái),中國(guó)人均蔬菜水果供應(yīng)量持續(xù)增長(zhǎng),在豐富食譜的同時(shí),也提高了居民的營(yíng)養(yǎng)水平。人均動(dòng)物蛋白供應(yīng)量從1961年的1.4千克增長(zhǎng)到2014年的15.5千克。水果和蔬菜增產(chǎn),主要是通過(guò)現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式提高產(chǎn)出。肉制品、奶制品的增長(zhǎng)來(lái)自飼料供應(yīng)的增加,而飼料生產(chǎn)也依賴化肥的施用。化肥為生產(chǎn)更多人類所需的蛋白、能量、礦物質(zhì)提供了基礎(chǔ)。
化肥提高了土壤肥力。耕地質(zhì)量是糧食安全的基本保障。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕地養(yǎng)分含量主要由成土礦物決定,絕大部分土壤出現(xiàn)了不同程度的養(yǎng)分缺乏。例如,土壤有效磷含量相對(duì)較低。據(jù)上世紀(jì)80年代第二次土壤普查數(shù)據(jù),平均含量?jī)H7.4毫克/千克。通過(guò)施用磷肥,近30年來(lái)中國(guó)土壤有效磷含量上升到23毫克/千克。
化肥施用還可增加農(nóng)作物生物量,提高地表覆蓋度,減少水土流失。土壤本身也是碳匯,可儲(chǔ)存溫室氣體,減輕工業(yè)化的負(fù)面影響。通過(guò)提高作物單產(chǎn),還可為城市建設(shè)、工業(yè)和商業(yè)發(fā)展提供土地空間。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用的氮肥,如尿素、碳銨和二銨等銨態(tài)氮肥等進(jìn)入土壤后,若沒(méi)有被作物吸收利用,部分氮素將以氨氣和氮氧化物等活性氮形式排放,引起大氣污染。如果采取深施覆土、分次施用、選用合理產(chǎn)品,這些損失是很小的。研究表明,目前氮肥對(duì)中國(guó)氮氧化物總排放的貢獻(xiàn)約5%。
農(nóng)戶直觀感覺(jué)土壤板結(jié)了、污染了,就簡(jiǎn)單歸結(jié)為化肥造成的。其實(shí),土壤板結(jié)主要是大水漫灌、淹灌、不合理的耕作等造成的。合理施用化肥,尤其是與有機(jī)肥配施,可以改善土壤結(jié)構(gòu)。另外,化肥中僅磷酸銨會(huì)帶入一定量的重金屬,對(duì)土壤重金屬污染的影響很小。中國(guó)磷礦含鎘量很低,按照目前施肥量(50千克/畝,按平均含鎘量10毫克/千克計(jì)),每年帶入的鎘僅為0.5克/畝。而工礦業(yè)開采和污水灌溉帶入的鎘數(shù)量遠(yuǎn)高于肥料。
老百姓常說(shuō),“用了化肥,瓜不香了、果不甜了”,實(shí)際是部分果農(nóng)盲目追求大果和超高產(chǎn),大量投入氮肥,忽視其他元素配合,導(dǎo)致果實(shí)很大、水分很多,而可溶性固形物、糖度反而跟不上,風(fēng)味降低了?;署B(yǎng)分結(jié)構(gòu)、施用方法合理,健康成長(zhǎng)的瓜果,果更香、瓜更甜。
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