长期施用化肥对土壤污染问题初探
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长期施用化肥对土壤污染问题初探
作者:代勇
来源:《安徽农学通报》2013年第04期
摘要:对蒙城县土肥站多年试验数据的回顾分析结果表明,长期施用化肥会对土壤理化性状、营养元素、有机物质和生物学活性产生很大的影响,并且会污染周边外环减少作物产量,阻碍农业可持续发展,同时指出要将生态学原理贯彻于农业发展中,使农业生态系统达到良性循环,并维持其稳定性和持续性。
关键词:化肥;土壤理化性状;营养元素;土壤污染
中图分类号 S15 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2013)04-73-02
化肥作为农田生态系统营养元素投入的重要组成部分,对提高粮食产量发挥了重要作用。
据联合国粮农组织统计资料,过去40a中,世界粮食产量增加了1倍,而粮食产量与氮、磷化肥的投入量有极显著的线性关系[1]。
目前,我国是世界上第一大化肥消费国和化肥进口国,世界第二大化肥生产国,随着可持续型生态农业热潮的兴起和人们对环境污染的关注,化肥用量的不断增加和不合理施用等引起一系列农业环境质量问题日益凸现。
特别是土壤酸化、土壤板结、土壤污染与土壤质量有关的问题逐渐引起关注。
由于土壤在农业生态系统中具有不可替代的基础性作用,可持续农业的前提就是土壤的可持续性,因此土壤质量是重中之重。
对蒙城县土肥站多年试验数据的回顾分析结果表明,化肥的长期大量施用会对土壤理化性状、营养元素、有机物质和生物学活性产生很大的影响,并且会污染周边外环减少作物产量,阻碍可持续发展。
因此笔者认为化肥的长期大量施用对周边环境带来严重的问题应当引起人们的普遍重视,更应纳入更高的决策体系。
要发展生态农业,将土壤质量提升到农业可持续发展的高度加以重视,将生态学原理贯彻到农业发展中,使农业生态系统达到良性循环,并维持其稳定性和持续性,从而使现代生态农业更好的为国家和人民服务。
1 化肥施用对土壤的污染分析
1.1 长期施用化肥对土壤理化性质的影响[2] 长期施用化肥会致使土壤pH值下降。
据蒙城县土肥站2009-2010年对10多对发生小麦黄死苗田块玉米灰堆底子和非灰堆底子进行取土分析化验表明:一是玉米秸秆焚烧的灰堆底子土壤pH值都高,pH值平均为5.99;非玉米秸秆焚烧的灰堆底子面的土壤pH值都低,土壤pH值平均为4.39。
蒙城县土壤pH值1986年以来,一直呈下降趋势,1985年平均为8.2~8.4以上,到2003年降低到7.2~7.7,最低为6.1,土壤pH值8年降低了1~0.7个单位;到2006年平均为6.56,最低的已经降到了4.57,最高的达到8.13;由此看来土壤pH值下降速度是极快的,应该引起土肥及农业部门的重视,注意施肥技术和培肥土壤技术的改进及根据土壤酸度选择合适的种植作物。
2010年度蒙城县18个肥料校正试验土壤化验表明:由于化肥(低氯)的施用,对土壤pH 值影响18个土壤无施肥区的土壤pH值平均为6.19、施配方肥区的土壤pH值平均为5.97,无施肥区的土壤pH值比配方肥的土壤pH值高0.00~1.51;由于化肥的施用,一季就使土壤pH 值减低平均为0.32,最大值为1.51。
2010年蒙城县土肥站采集耕层土壤,做施用配方肥(低氯)、配方肥(全氯)肥料加石灰的小麦盆栽试验5个处理对土壤pH值的影响如下:处理1空白施肥、空白施石灰,处理2配方肥(低氯)、空白施石灰,处理3配方肥(低氯)、施石灰60kg,处理4配方肥(全氯)、空白施石灰,处理5配方肥(全氯)、施石灰60kg,土壤PH值分别为5.08、4.74、5.05、4.24和4.90;也可以看出:常规施肥可以使土壤pH值降低0.34;常规施肥加石灰
60kg,可以使土壤PH值提高0.31;施用双氯肥料可以使土壤pH值降低0.84;施用双氯肥料的同时,加石灰60kg,可以使土壤PH值提高0.66。
由于化肥大量的使用,导致土壤pH值下降,致使我县土壤pH值下降在5以下的小麦生长受到阻碍,出现了不同程度的黄死苗及小麦玉米出苗受阻的现象,致使小麦产量受到影响,一般致使小麦减产50~100kg以上,品质也随之降低。
1.2 长期化肥投入对土壤营养元素的影响长期化肥投入将导致土壤营养失衡。
大量的施用化肥和高产作物的种植及土壤复种指数的提高,从土壤中带出的各种营养成分越来越多,在单一施用大量元素的情况下,中微量元素得不到补充,或者补充不充足,就会形成土壤营养失衡。
1.2.1 土壤有效硫据2003年安徽农业大学对蒙城县部分土壤和地下水分析化验表明,蒙城县大部分地区硫元素充足,部分长期施用磷酸二铵的地区,土壤硫元素表现不足。
2009-2010年,全县792个土样有效硫测试结果表明,全县耕地土壤有效硫总体水平为偏低。
蒙城县全县有1 010km2耕地有效硫缺乏(小于16mg/g),占全县耕地面积的82.32%。
由于土壤有效硫的不足,导致蒙城县不少作物出现缺硫症状。
如大豆、花生出现的花叶病。
1.2.2 土壤有效锌第二次土壤普查时蒙城县全县土壤有效锌平均为0.73μg/g,据中国农业大学2003年对范集镇19个土样分析化验,平均含量为0.60μg/g;2005年对全县20个土样分析化验,土壤有效锌平均含量为0.51μg/g。
测土配方施肥增加补贴项目实施以来,到2010年,对蒙城县的近10 000多个土样化验,土壤有效锌平均含量为0.51μg/g。
到2011年,对蒙城县的近1 000个土样化验,土壤有效锌平均含量为0.51μg/g。
在县境内土地使用锌肥一般有很好的效果,在缺锌严重的地块使用锌肥增产效果显著。
2010年度蒙城县18个肥料校正试验表明:由于化肥的施用,对土壤有效锌影响是很大的,18个无施肥区的土壤有效锌平均为0.77μg/g、配方肥区的土壤有效锌平均为0.70μg/g,无施肥区的土壤有效锌比配方肥的土壤有效锌高0.09~0.70μg/g;常规施肥区的土壤有效锌平均为0.71μg/g,无施肥区的土壤有效锌比配方肥的土壤有效锌高0.03~0.48μg/g;由于化肥的施用,一季就使土壤有效锌减低平均为0.07μg/g,最大值降低为0.48μg/g[3]。
由于土壤有效锌的不足,导致全县不少作物出现缺锌症状。
如小麦、玉米、大豆、红芋、瓜果、蔬菜等。
对于土壤有效锌严重不足的田块,小麦、玉米一般减产75~150kg/1 000m2;大豆减产15~75kg/1 000m2;且品质降低,口感变差。
1.3 长期施用化肥导致产收比大一是受耕作栽培水平、作物需肥量等因素所限,作物不能获得很高的产量;二是由于过多地施用单一性的几种肥料,造成营养不平衡,养分失调,只增加成本不增加产量,并造成了低品质的农产品不易销售或价格偏低等,给农民带来了损失。
2 结语
综上所述,长期施用化肥会使土壤的理化性质发生改变还将导致环境的污染。
由于施入过多的化肥,土壤水溶性养分等物质被雨水和农田灌水淋溶到地下水及河流中,造成部分地区的地下水及河流污染,使地下水、河流、湖泊呈富营养化,导致地下水水质劣化,部分河流、湖泊内的鱼虾常发生受污染死亡的现象。
这些对周边环境带来严重的问题,应当引起人们的普遍重视,更应纳入更高的决策体系。
要发展生态农业,将土壤质量提升到农业可持续发展的高度加以重视,将生态学原理贯彻到农业发展中,使农业生态系统达到良性循环,并维持其稳定性和持续性,从而使现代生态农业更好的为国家和人民服务。
参考文献
[1] 张北赢,陈天林,王兵. 长期施用化肥对土壤质量的影响[J]. 中国农学通报,2010,26(11):182.
[2] 张文凯. 浅析蒙城县土壤养分变化状况及改良与施肥对策[J].安徽农学通报,2009,15(2):50.
[3] 张文凯,胡春燕. 蒙城县土壤养分变化概况[J]. 农技服务,2008,25(9):58. (责编:徐焕斗)。