化肥減量使用對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響分析

曹炳會

摘? ? 要：化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的一部分，在提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時也對生態(tài)環(huán)境帶來了影響，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境，化肥減量使用勢在必行，相應(yīng)的化肥減量也會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成影響。闡述了化肥減量使用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用狀況，并分析了化肥減量使用對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，以期尋找農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與自然生態(tài)相互平衡、共同發(fā)展的途徑。

關(guān)鍵詞：化肥減量;農(nóng)業(yè)生產(chǎn);生態(tài)環(huán)境

我國作為農(nóng)業(yè)大國，化肥平均用量和總消費(fèi)量一直處于世界前列，據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)今我國化肥施用量約為530 kg/667 m2，是世界平均水平的3.9倍，并且化肥施用量與糧食增長比例正在逐年下降，急需研究合理的化肥施用量。

1? ?化肥減量使用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用狀況

過量施用化肥一直是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的問題之一，在我國實(shí)施多項(xiàng)化肥減量措施后，化肥用量持續(xù)降低。配方施肥、機(jī)械化施肥、水肥一體化、秸稈還田等技術(shù)的應(yīng)用，使我國化肥減量取得了一定成效。例如有機(jī)肥還田、秸稈還田比重增加，替代了一部分化肥的施用。《農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展五大行動》等指導(dǎo)文件加強(qiáng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中減肥、節(jié)肥的應(yīng)用，再加上我國對農(nóng)業(yè)農(nóng)村的大力投入，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)朝著規(guī)模化、機(jī)械化、集約化方向擴(kuò)展，極大地改善了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)化肥的使用方式，避免了小農(nóng)戶隨意盲目地施肥。

我國化肥使用經(jīng)歷了從資源不足到投入過量，再到投入下降3個階段，2018年化肥用量達(dá)5 653.4萬t，我國已經(jīng)提前實(shí)現(xiàn)了化肥使用零增長的目標(biāo)?；世寐适腔适褂脺p少的重要原因之一，2018年我國肥料利用率為39.2%，據(jù)推算，化肥利用率每提高0.1%，就可以減少生產(chǎn)投入1億元，這將對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響。

2? ?化肥減量使用對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

2.1? ?對作物產(chǎn)量的影響

玉米是我國高產(chǎn)糧食作物，是畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的重要飼料來源，也是食品、衛(wèi)生、工業(yè)中的原料，并且與水稻、小麥等傳統(tǒng)糧食作物相比，玉米的營養(yǎng)價值極高，化肥施用量的多少能夠明顯反映在玉米產(chǎn)量當(dāng)中。其中氮元素對玉米生長有著關(guān)鍵影響，從玉米苗期到拔節(jié)期，玉米根、莖、葉中的氮含量呈現(xiàn)明顯的下降趨勢，并且氮含量是葉片>莖稈>根脈。隨著化肥減量使用，玉米根、莖、葉中氮含量也隨之降低，在苗期氮含量最多，成熟期最低。前期生長是玉米吸收營養(yǎng)的關(guān)鍵時期，養(yǎng)分大多集中在作物的營養(yǎng)器官中;到了生殖期，養(yǎng)分開始向生殖器官轉(zhuǎn)移，氮元素也會隨之變化，而在成熟期，氮含量會有明顯的不同[1]。

根據(jù)化肥減量對玉米整個生長周期以及產(chǎn)量進(jìn)行分析得出，在化肥不施肥與化肥減量70%的情況下，玉米中的氮含量大幅降低，玉米生長不佳。而化肥減量50%和化肥減量30%時的氮含量只在玉米拔節(jié)期和成熟期比常規(guī)施肥有明顯減少，在其他時期沒有顯著變化?？梢缘弥?，在玉米進(jìn)入快速生長期階段應(yīng)增加氮肥施用量，其他時期減少化肥施用量。另外，在不施肥、減量70%、減量50%、減量30%和常規(guī)施肥的情況下，玉米產(chǎn)量分別為6.29 t/667 m2、8.17 t/667 m2、8.47 t/667 m2、9.47 t/667 m2和9.71 t/667 m2，可以很明顯看出在不施肥的情況下玉米產(chǎn)量降低40%以上，對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)有較大影響;減量70%和減量50%差距不大，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有一定降低;而減量30%與常規(guī)施肥產(chǎn)量沒有顯著差異。由此可知，在獲得農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最大化的情況下，化肥減量30%最佳，但是要結(jié)合農(nóng)作物種類、種植環(huán)境等方面進(jìn)行綜合考量，若生態(tài)環(huán)境不佳，應(yīng)選擇減量70%，保護(hù)自然生態(tài)。

2.2? ?對生態(tài)環(huán)境的影響

化肥施用對生態(tài)環(huán)境的影響是化肥本身特性決定的?，F(xiàn)階段任何形式的肥料都無法完全被農(nóng)作物所吸收，必然會有過量的化肥循環(huán)進(jìn)入生態(tài)環(huán)境當(dāng)中?；蕼p量使用對生態(tài)環(huán)境造成的影響主要有3方面。

首先是水。施肥與灌溉密不可分，當(dāng)施肥量超過作物的吸收量時，多余的營養(yǎng)元素便會隨著水進(jìn)入附近水域，造成水體的富營養(yǎng)化，使水環(huán)境中藻類大量繁殖，導(dǎo)致水質(zhì)持續(xù)惡化。我國是人均水資源稀缺的國家之一，化肥的減量使用將有助于緩解水資源緊張問題，可以讓土壤和作物將營養(yǎng)元素留存在表面，不會進(jìn)入水域或地下水系統(tǒng)。

其次是大氣。氮肥在分解后會產(chǎn)生具有刺激性氣味的氨氣，而當(dāng)氨氣在空氣中達(dá)到一定濃度后就會危害人體健康，也會增加空氣中有毒氣體的含量。合理施用化肥、減少化肥施用量，能夠減少對大氣的污染，維護(hù)生態(tài)環(huán)境。

最后是生物。化肥過量施用將對農(nóng)作物產(chǎn)生影響，例如作物發(fā)育過快、莖葉吸收大量養(yǎng)分，最終導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。一些農(nóng)作物會進(jìn)行加工或作為飼料，這些富含營養(yǎng)元素的農(nóng)作物會促進(jìn)微生物的生長，影響動物或食品安全?；蕼p量使用有利于提高農(nóng)作物的生產(chǎn)質(zhì)量，降低對生物的負(fù)面影響。

2.3? ?對農(nóng)田土壤的影響

對農(nóng)田土壤的影響主要有兩方面：一方面涉及生態(tài)環(huán)境方面，化肥使用不當(dāng)將會在土壤中不斷積累重金屬元素和有毒物質(zhì)，被農(nóng)作物吸收后將產(chǎn)生較大危害;另一方面是對作物生長的影響，先要明確土壤中營養(yǎng)元素多在50 cm以上的土層中，50 cm以下的土壤中營養(yǎng)元素較難受到施肥量的影響，短期施肥幾乎不會使50 cm以下土壤營養(yǎng)元素發(fā)生變化。以玉米作物為例，在玉米苗期到灌漿期，0～25 cm土壤在施肥后的氮含量有所增加，而化肥減量50%以上的0～25 cm土壤中的氮含量沒有明顯提升，25 cm以下也沒有變化。需要注意的是，0～50 cm土壤氮含量是明顯低于50～100 cm的，而未經(jīng)施肥的0～25 cm土壤中的氮含量卻有一定程度的增加，并于收獲期高過常規(guī)施肥的土壤。這是因?yàn)槭┓孰m然促進(jìn)作物對土壤中養(yǎng)分的吸收，有利于作物生長，但是作物也會吸收土壤中原本的養(yǎng)分，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分流失。就玉米作物與土壤氮含量而言，化肥減量對土壤以及作物正常生長的影響并不明顯，可以適當(dāng)減量[2]。

2.4? ?對農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響

作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的部分，化肥不合理施用阻礙了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。比如農(nóng)民受傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)習(xí)慣的影響，施肥只施用氮肥，不僅增加了氮肥的施用量，也增加了肥料的使用成本，還無法滿足農(nóng)作物生長的需求，沒有達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求。

要清楚化肥減量使用并非“一刀切”式的減少，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響也不只是負(fù)面效果?；蕼p量使用是生態(tài)環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興的必然趨勢。而且在化肥減量的同時，我國農(nóng)業(yè)也在提高化肥利用率、創(chuàng)新各種技術(shù)、推廣高效肥料，是化肥減量產(chǎn)生的積極影響，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的“舉一反三”。

化肥減量使用對農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響主要有兩個方面：一方面是技術(shù)、產(chǎn)品的創(chuàng)新應(yīng)用。包括水肥一體化、肥料產(chǎn)品創(chuàng)新、新型種植栽培技術(shù)、秸稈還田、輪作間作等方式，將減肥變?yōu)楣?jié)肥，促進(jìn)農(nóng)業(yè)種植肥料的高效利用，利用秸稈還田、有機(jī)肥替代等對土壤肥力進(jìn)行改良優(yōu)化，進(jìn)一步提質(zhì)增效。肥料產(chǎn)品的需求帶動了肥料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型，我國肥料產(chǎn)品一開始是從低濃度向高濃度復(fù)合肥轉(zhuǎn)變，由于通用型的高濃度復(fù)合肥沒有針對性，導(dǎo)致肥料的過量投入，當(dāng)前我國肥料正向作物專用肥轉(zhuǎn)變，改善肥料利用率，減少復(fù)合肥用量，采取針對性的肥料配比，已經(jīng)覆蓋主要土壤類型和大多數(shù)作物。專用配方肥在提高化肥利用率的同時，也實(shí)現(xiàn)了作物的增產(chǎn)增收。例如控釋肥在水田和蔬菜作物上的應(yīng)用較為明顯，可以增產(chǎn)5%～7%，肥料利用率提升15%以上。技術(shù)和產(chǎn)品的創(chuàng)新應(yīng)用促進(jìn)了化肥減量使用目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提質(zhì)增效的重要支撐[3]。另一方面是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展需求對化肥減量使用提出的要求，包括機(jī)械化種植、資源循環(huán)利用、經(jīng)濟(jì)市場對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。機(jī)械化種植與施肥在我國發(fā)展迅速，施肥機(jī)械化比重不斷增加。以北方水稻種植為例，機(jī)械化覆蓋率超過90%，施肥設(shè)備與插秧機(jī)相互配合，可以在化肥減量20%的基礎(chǔ)上增產(chǎn)750 kg/667 m2，機(jī)械化施肥普及，有效減少了化肥的投入量。除秸稈外，禽畜糞便也是重要的肥料資源，這些有機(jī)肥料的合理使用不會對作物產(chǎn)量造成影響，還能夠提高土壤肥力，是我國實(shí)現(xiàn)化肥零增長的重要支撐。市場需求是化肥減量使用的主要原因之一，在經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的背景下，生活水平提升，人們對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)關(guān)注度提高，綠色食品成為人們的普遍追求。而無公害無污染的綠色產(chǎn)品與化肥的使用有著密切關(guān)系，高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的需求量大，顯著降低了化肥的使用量。

3? ?結(jié)論

化肥減量使用是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必然選擇，在實(shí)現(xiàn)化肥零增長目標(biāo)下，我國化肥減量使用已經(jīng)不只是減少用量，而是向著高效利用、合理利用、生態(tài)利用發(fā)展?；实臏p量使用可以平衡作物產(chǎn)量和生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，也促進(jìn)了新型技術(shù)產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植水平的提升，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)步發(fā)展，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要助力。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 付浩然，李婷玉，曹寒冰，等.我國化肥減量增效的驅(qū)動因素探究[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2020，26（3）：561-580.

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[ 3 ] 紀(jì)龍，徐春春，李鳳博，等.農(nóng)地經(jīng)營對水稻化肥減量投入的影響[J].資源科學(xué)，2018，40（12）：2401-2413.