王寶石,王成云*
(1.黑龍江省雞西市農業廣播學校,黑龍江雞西158100;2.黑龍江省雞西市農業科學研究所,黑龍江雞西158100)
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棚室蔬菜過量施用化肥的危害
王寶石1,王成云2*
(1.黑龍江省雞西市農業廣播學校,黑龍江雞西158100;2.黑龍江省雞西市農業科學研究所,黑龍江雞西158100)
化學肥料對棚室蔬菜的產量起著至關重要的作用,但是隨著化肥施用量的逐年增加和應用方面的種種誤區,使得化肥的危害也日趨明顯。
蔬菜;化肥;危害;污染;土壤病;重金屬
在棚室蔬菜的生產過程中,施用肥料尤其是化學合成肥料對提高棚室蔬菜產量、提高土壤肥力會起到至關重要的作用。一方面,在小農經濟的思想普遍存在、而土地又非農民世代所有的情況下,形成了土地和農戶對化肥的雙重依賴性。另一方面,對于化肥工業集團來講,受利益的驅使和經濟下滑壓力,他們也不愿意讓農民減少化肥的施用量。
逐年增加的化肥施用量和長期不合理的施肥,不但造成了水體、土質、大氣的污染和土壤理化性質的惡化,而且也造成蔬菜的品質降低和不耐貯藏。
化肥已成為現代農業不可或缺的主角,同時也成了名副其實的“土地鴉片”。化肥的增產效應也從1980年前后的1:20,降到2011年不足1:5。
根據土壤中施用尿素的量對土壤中微生物數量的影響:當折合純量在9g/m2時,土壤中微生物的數量增加到最大,此時的施肥量(商品量)相當于195kg/hm2;當折合純量達到21g/m2,土壤中微生物的數量急劇下降,并接近于零,此時的施肥量相當于456kg/hm2。因此,我國和國際上的一些國家都將225kg/hm2確定為化肥施用量的警戒線。
丹麥是世界上控制化肥施肥量的典范,在上個世紀80年代初,最高時達到224kg/hm2,1996年以后一直維持在144kg/hm2上下,而且丹麥的化肥利用率接近60%。而我國在2010年僅有黑龍江、貴州、青海、西藏和甘肅四省的化肥施用量低于225kg/hm2,而且我國化肥的利用率也極低:氮肥為30%~35%、磷肥為10%~20%、鉀肥為35%~50%。
我國的化肥減量任重道遠。若到2020年在全國范圍內實現化肥使用量的零增長,知易行難。
3.1土壤微生物的多樣性減少
蔬菜生長發育的不好,其直接原因就是蔬菜的根系不好;蔬菜的根系不好其直接原因是土壤不好;土壤不好的根本原因就是土壤里缺乏大量的有機質和土壤有益微生物。過量的施用尿素可使土壤中的微生物多樣性嚴重降低,而對植物有害的病原微生物卻增加。
土壤中的有益微生物雖然并不是土壤肥料,但土壤有益微生物的功能和作用卻是誰也無法代替的,土壤有益微生物就好比是土壤中的“營養師”和“清潔師”。因為,其一,化學肥料及土壤營養的轉化、分解和吸收要靠土壤微生物;其二,團粒結構、有機質、腐殖酸、腐殖質的生成也要靠土壤微生物;其三,農藥殘留、化肥成分殘留和各種重金屬物質進行分解、轉化、固化、轉移以及新的無害化合成等等,還是要靠土壤中微生物在其繁殖和代謝過程中,對其進行徹底降解。
3.2土壤病加重
土壤本身是一個有生命活動的有機體,它具有物質代謝、能量轉化和信息傳導功能,不管出現任何問題,都會影響到土壤的健康狀況和植物正常生長。但由于化肥的長期過量施用,導致化學肥料成分在土壤中的長期累積、殘存,而且得不到有效的分解和營養轉化,進而導致土壤的板結、酸化、鹽漬化、不通透、不保水、不保肥、營養匱乏、地力衰竭。由于土壤本身的這些不健康問題引起蔬菜不能正常生長發育所引發的生育異常現象就是土壤病,會造成蔬菜的減產甚至絕收。
3.3增加了重金屬的析出
以鎘為例:磷肥的原料為磷礦石,含鎘5~100mg/kg,在生產磷肥的過程中鎘大部分或全部進入肥料中。如果土壤健康,那么由于鎘在土壤中運動性較小,淋失很少,也不會被土壤微生物分解,更不會被植物吸收;但如果土壤不健康——如土壤酸化,那么土壤的pH值每下降一個單位,鎘的生理活性就會增加近100倍,其結果必然導致農產品中鎘超標。
3.4污染空氣
氨態氮肥中會有13%~28%的氨氣會逸入到大氣中;土壤中的氮肥經過硝化與反硝化作用,均可產生大量的NO,NO的單位分子量的增溫能力是CO2的200倍,同時,NO與O3反應破壞臭氧層。
3.5污染水體
田間施入大量的氮肥后,氮就進入地表水體,據測定施氮肥地區氮的流失量比不施地區高3~10倍。據調查,化肥的大量不合理使用對區域內水質影響較大,而且流域內有82%的河流不同程度地受到氮污染。
3.6降低農產品品質
氮肥,尤其是硝態氮肥的過量施用,不僅會導致蔬菜中的亞硝酸鹽含量嚴重超標,而且VC、可溶性蛋白、糖、有機酸等含量會較大幅度降低。
3.7增加化肥的施用量,已不再增收
我們知道,蔬菜的生長發育需五大環境因子:溫度、光照、水分、氣體和營養,而蔬菜所需的大部分營養都是依靠土壤提供的,而土壤之所以能提供這些營養是因為在每1g健康的土壤里就存在種類過萬、數以億計的微生物軍團。在土壤微生物新陳代謝的過程中,可把無機質和有機大分子轉化成可被蔬菜吸收利用的有機小分子。
在正常的情況下,土壤中的微生物總是處于饑餓狀態,所以人工施用化肥后給土壤微生物一個巨大的、偏食的變量,使得一部分微生物迅速繁殖成為優勢,這種惡性循環導致土壤微生物的多樣性遭到破壞,也就是說原來平衡的生態鏈被破壞,原本的土壤微生物菌群變得單一化。
當我們不斷地向土壤中施入某些大量元素如氮、磷、鉀后,會使得產生氮、磷、鉀元素的土壤微生物處于優勢,然而某些可以產生微量營養元素的土壤微生物,就會處于弱勢、甚至消失,也就是說越是長期大量地單一施肥,最終必然導致短缺的微量元素越來越稀缺。
事實證明,長期單一過量地施肥不僅不會增產反而會導致減產,這也證明了:土壤本身缺乏的并非“肥力”,而是“地力”。若想增加土壤的地力,就必須增加土壤有機質和有益土壤的微生物菌。
[1]馬國瑞.蔬菜營養失調癥原色圖譜[M].北京:中國農業出版社,2001.
[2]梁成華.保護地蔬菜生理性病害診斷及防治(彩色圖譜)[M].北京:中國農業出版社,1999.
S143
A
1008-1038(2016)08-0080-02
2016-07-16
王寶石(1975—),男,植保本科,農藝師,現從事農業技術的培訓和推廣工作
王成云(1963—),男,蔬菜本科,高級農藝師,主要從事蔬菜技術的指導和推廣工作