化学与农业

化学与化学肥料的使用

111103114 申宇

摘要：当今农业的进步，离不开化学工业的飞速发展。适当的使用化学肥料，能够使粮食增产，庄稼丰收，但是，不合理的使用，也会对生态环境乃至人体造成伤害。

关键词：化肥、农业、环境污染、

化肥是农业生产和科学实践发展到一定阶段的必然产物。农业生产发展的实践证明,充分和合理使用化学肥料是促进农作物增产,加速农业发展的一条行之有效的途径[1]。

1增加作物产量

在1959年和1980年,国家耗费大量的人力和物力,在全国范围内进行了土壤普查,并科学细致地分析了土壤养分状况,农业技术推广工作者也正是利用这些土壤普查的基础信息,依据“土壤中缺什么就补什么,缺多少就补多少”的原则,先后开展了平衡施肥和测土施肥技术的推广,建立了适合当时社会条件和生产条件的作物施肥技术体系。从单一施用氮肥发展到氮、磷肥配施,后又增氮稳磷加钾、氮磷钾复合化,发展到今天氮磷钾配合高效化、复合化、长效化并注重微量元素的使用,因而我国的化肥施肥技术已经达到了一定的阶段性水平[2-3]。以梨树县为例,粮食单产也由应用化肥前的1 500~3 000 kg/hm2,逐步提升至11 250 kg/hm2以上。不仅解决了国民的温饱问题,而且人民群众的生活水平也得到了极大地提高。用占世界9%的耕地,生产出占世界25%的农产品,养活占世界22%的人口。化肥是粮食的粮食,据专家估算化肥对粮食产量的贡献率为50%左右。因此,1998—2008年11年间,全县的化肥施用量(氮)从115 kg/hm2增加至200 kg/hm2,相应的粮食产量由7.2 t/hm2提高至11.5 t/hm2,秸秆也相应增加,不但解决了广大农村的取暖问题,而且大量剩余秸秆不仅直接还田,还通过发展畜牧业过腹还田而培肥地力。因此,极大地提高了广大农民对科学施肥的基本认识。

2提高土壤肥力

每次生产投入农田的化肥,在当茬作物收获后,都有相当数量残留于土壤中(氮约30%、磷约80%、钾约50%),其一部分经由不同途径继续损失,大部分则可

供下茬以及往后种植的作物持续利用,这就是易被人们忽视的化肥后效。连续多年合理施肥的结果,化肥后效将叠加,土壤有效养分含量将增加,促进作物单产不断提高,不但能保持耕地的肥力,而且会越种越肥。作物的产量越高,残留在土壤中的根茬等有机物也越多,相应的微生物活动也越旺盛[4]。据梨树县农业技术推广中心2008年对土壤定位监测,耕地0~20 cm耕层有机质平均含量为2.14%,耕地质量同第二次土壤普查的1.60%相比上升了0.54个百分点;耕层土壤全氮含量平均为0.115 5%,比第二次土壤普查时的0.107 0%,略增0.008 5个百分点;全磷含量为0.048%,比第二次土壤普查时的0.069%低0.021个百分点;全钾含量为2.25%,比第二次土壤普查时的2.29%略低0.04个百分点。土壤速效氮、速效磷、速效钾总体均有上升趋势。尤其土壤的速效磷比第二次土壤普查时提高了2~3倍。

3发挥良种潜力

一个作物的品种,无论高产品种还是低产品种,每形成单位产量的籽粒,都要从土壤环境中吸收基本相同的成分和数量养分元素。根据国家农业科研部门的有关报道,单位面积杂交稻与常规水稻品种相比,每增产1 t稻谷,单位面积杂交稻较常规稻多吸收纯氮27 kg、五氧化二磷12 kg、氧化钾26 kg,因此高产品种可以认为是对肥料的高效应品种。实质上,高产品种是能吸收利用更多的养分,并将其转化为粮食产量的品种。

4增加有机肥量

我国劳动人民历来重视有机肥在粮食生产上的作用。作物产量的提高和畜牧业的发展直接增加有机肥量。因为化肥的施入提高了粮食产量,产品(籽粒、秸秆)经人、畜的利用和转化,其废物就变成有机肥。化肥在提高作物产量的同时,又能通过自身的残留物(根、茎、叶)作为有机肥源反补土壤,培肥地力。另外,农业生产投入的化肥养分相当数量保存在有机肥中,使有机肥成为化肥养分不断再利用的载体。因此,充分利用有机肥源,不仅可以发挥有机肥培肥地力的作用,而且也是使相当数量的化肥养分持续保存再利用的基本途径。

5发展经济作物、森林和草原的物质基础

化肥的诞生与应用实现了粮食的增产增收,经济作物也获得了大幅发展。就梨树县大房身乡而言,2009年以前的10年中,蔬菜面积、瓜类面积均增加10倍

以上,产量也增加50%～80%。因此,南菜北用、夏菜冬用,提高了人民群众的生活水平。而且,随着农村种植业结构的调整,还在继续发展,极大地丰富了城乡市场和出口创汇。粮食和多种农产品的丰富,又有利于促进退耕还林、还草,也为宏观上治理水土流失、防风固沙等保护和改善生态环境提供了可靠的物质基础。

但是，不合理的使用化学肥料，也会对生态环境造成相当大的破坏。

据有关资料显示,目前我国已是世界上最大的化肥生产国。尽管耕地面积还不到全世界总量的10%,但我国的化肥施用量却接近世界总量的1/3,使用量居全球第四,但过量使用化肥给我国造成了很大的危害。

过量使用化肥的危害

过量使用化肥不仅使土壤肥力迅速下降,严重影响作物品质,而且污染物流失,破坏了生态环境,因化学物残留,危害人体健康,同时,还进一步加剧了我国能源的短缺问题。

1、给农民带来严重的收入损失。据抽样调查,我国80%的农户习惯凭传统经验施肥,不考虑各种肥料特性,盲目采用“以水冲肥”、“一炮轰”等简单的施肥方法。全国有1/3农户对作物过量施肥,导致农民种地投入不断增加,虽然粮食产量增加,但增产不增收的现象越来越严重。有的地方由于长期过量使用化肥,只增加成本不增加产量,造成农产品品质低劣,使农民收入增加缓慢甚至降低其收入。

2、导致农产品质量下降。由于农田大量施用单元素化肥,其养分不能被作物有效地吸收利用。氮、磷、钾等一些化学物质易被土壤固结,使各种盐分在土壤中积累,造成土壤养分失调,部分地块的有害重金属含量和有害病菌量超标,导致土壤性状恶化,作物体内部分物质转化合成受阻,使农产品品质降低。超量使用化肥使果蔬生长性状低劣,并且容易腐烂,不宜存放。

3、导致粮食和农产品安全受到威胁。过量使用化肥极易使庄稼倒伏,而一旦出现倒伏,就必然导致粮食减产,威胁中国的粮食安全;过量使用化肥还容易发生病虫害。使用过量的氮肥,会使庄稼抗病虫害能力减弱,易遭病虫的侵染,继而会增加防虫害的农药用量,直接威胁食品的安全性。一旦食用受污染的农产品,就会对人类身体造成严重威胁,引发中毒及诱发其他病症。

4、加剧环境污染。过量使用化肥,当肥料量超过土壤保持能力时,就会