改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境　增強(qiáng)農(nóng)業(yè)發(fā)展后勁——關(guān)于農(nóng)田施肥結(jié)構(gòu)的調(diào)整 學(xué)術(shù)資料農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題

1、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境增強(qiáng)農(nóng)業(yè)發(fā)展后勁關(guān)于農(nóng)田施肥結(jié)構(gòu)的調(diào)整 改善農(nóng)業(yè)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展后勁 關(guān)于農(nóng)田施肥結(jié)構(gòu)的調(diào)整 【作 者】何靜 【作者簡介】何靜山西省科學(xué)院 農(nóng)民受急功近利農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，特別是我國耕地逐年減少，資源，科學(xué)地改良土壤，不斷提高土壤肥力，優(yōu)化土壤生態(tài)環(huán)境，就成為擺在我們面前的一個(gè)亟待解決的重要問題。 一、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)三個(gè)密不可分的車間 農(nóng)業(yè)是一個(gè)龐大而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。廣義的農(nóng)業(yè)包括種植業(yè)、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、林業(yè)、副業(yè)等。許多穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)證明，搞好農(nóng)業(yè)，必須把植物、動(dòng)物和環(huán)境等作為一個(gè)整體進(jìn)行管理。也就是說，要把植物生產(chǎn)與畜牧業(yè)生產(chǎn)結(jié)合起來，把用地與養(yǎng)地結(jié)合起來；在不斷提高土壤肥力的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)

2、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全面持續(xù)增產(chǎn)。如果把整個(gè)農(nóng)業(yè)比作是一個(gè)工廠，那么植物生產(chǎn)、畜牧業(yè)生產(chǎn)和土地的施肥管理，就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的三個(gè)密切聯(lián)系不可分割的車間。 前蘇聯(lián)土壤學(xué)家b 威廉斯在分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)時(shí)，曾深刻地指出有機(jī)物質(zhì)的合成與分解是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的兩大任務(wù)。人們通過綠色植物的光合作用生產(chǎn)有機(jī)物質(zhì)，把日光能轉(zhuǎn)化為貯藏在食物中的生物的作用，通過土壤的施肥管理，把動(dòng)、植物生產(chǎn)的糞便及殘茬等廢棄物歸還土壤，使這些有機(jī)物質(zhì)最后分解為植物可吸收利用的無機(jī)形態(tài)。只有通過植物生產(chǎn)、動(dòng)物生產(chǎn)和土地施肥管理這樣三個(gè)車間的協(xié)調(diào)工作，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)才有可能正常地、持續(xù)地進(jìn)行下去，為社會(huì)提供越來越多的農(nóng)畜產(chǎn)品?，F(xiàn)代生態(tài)學(xué)理論的發(fā)展，進(jìn)一步闡

3、明了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中三個(gè)車間的關(guān)系，正是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者、消費(fèi)者、還原者三個(gè)功能界之間的能量和物質(zhì)交換關(guān)系。三者之中不管缺少了哪一個(gè)或忽視了哪一個(gè)，都會(huì)使整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán)受到阻礙，一個(gè)高效率的、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也就無從談起。 二、認(rèn)識(shí)農(nóng)田的能量轉(zhuǎn)化是調(diào)整施肥結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵 農(nóng)田作為一個(gè)獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng)，有它自己的物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化規(guī)律。人類只有認(rèn)識(shí)并遵循這些自然規(guī)律，維持生態(tài)系統(tǒng)之間的平衡，才能保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。 作物生產(chǎn)是一個(gè)非閉合性（開放性）的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。即在農(nóng)作物生產(chǎn)的過程中，最終所形成的全部有機(jī)物中的70% 90%以收獲物及農(nóng)產(chǎn)品的形態(tài)被移出田外，其中以殘茬、落葉

4、與根的形態(tài)遺留于農(nóng)田中為量不多。一年生作物中殘留量與全有機(jī)質(zhì)的比率較大者為大豆，約為30%，小麥、甘薯、玉米等不過10% 20%。從農(nóng)田中運(yùn)出的各種有機(jī)物質(zhì)，被用作工業(yè)原料、燃料、人的糧食與牲畜的飼料等，大部分不能歸還于農(nóng)田。因此，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)是一種非閉合性的生態(tài)系統(tǒng)。其中只有一部分可以廄肥、堆肥或人糞尿的形態(tài)歸還于農(nóng)田，并與殘留在農(nóng)田中的有機(jī)物質(zhì)（殘茬、根等），一起被微生物分解。根據(jù)日本長野農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站的數(shù)據(jù)，計(jì)算水稻各個(gè)器官含有的被植物固定的能量，其53%是在穗部，44%在莖葉，2%在根部。 而穗和莖葉的大部分作為人和家畜的能源從農(nóng)田中被拿走。因此，如果不以廄肥、堆肥等有機(jī)肥的形式，把有機(jī)質(zhì)

5、還給農(nóng)田，就會(huì)阻礙農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化的正常進(jìn)行，導(dǎo)致微生物減少，進(jìn)而引起與土壤微生物活動(dòng)相聯(lián)系的土壤理化性質(zhì)變壞、地力下降、農(nóng)作物減產(chǎn)等嚴(yán)重后果。由此可見，盡量以有機(jī)物質(zhì)的形式歸還農(nóng)田，如施用堆、廄肥，種植綠肥、牧草、秸稈還田等，在提高地力與維持生態(tài)平衡方面是十分重要的，也是增強(qiáng)農(nóng)業(yè)發(fā)展后勁的一個(gè)主要方面。 三、有機(jī)肥料（農(nóng)家肥）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的特殊作用 如前所述，土壤有機(jī)質(zhì)在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)中占有重要地位。除此以外，有機(jī)肥在改善生態(tài)環(huán)境、培肥地力、提高作物產(chǎn)量等方面有著其它肥料不可代替的特殊作用。 （一）有機(jī)肥料養(yǎng)分全面，不但含有作物生長發(fā)育所必需的氮、磷、鉀等大量元素和硼、錳

6、、銅、鋅、鉬、鐵、鈷等微量元素，而且還含有豐富的有機(jī)質(zhì)，其中包括胡敏酸、維生素、生長素和抗生素等物質(zhì)，由此可以看出，有機(jī)肥是一種營養(yǎng)比較全面的完全肥料。 （二）能夠改善土壤的理化性質(zhì)和生物學(xué)特性。有機(jī)質(zhì)含量多的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)好，疏松多孔，保水保肥，耕性好，能夠很好地協(xié)調(diào)土壤中水、肥、氣、熱等因素的矛盾，很好地協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分消耗和積累的矛盾，促進(jìn)作物生長。 （三）增加土壤的緩沖性能，使土壤不致于隨施用的生理酸性和生理堿性化肥而ph值發(fā)生相應(yīng)的變化，保證作物和微生物生長有一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境。 （四）有助于消除土壤中的農(nóng)藥殘毒和重金屬污染。有機(jī)質(zhì)在分解的過程中產(chǎn)生的大量有機(jī)酸可以和農(nóng)藥中一些有毒害的重金屬離

7、子形成絡(luò)合物，從而減少對作物和人畜的危害以及對土壤的污染，改善土壤生態(tài)環(huán)境。 （五）發(fā)展有機(jī)肥可緩解化肥緊張的矛盾，降低生產(chǎn)成本。農(nóng)家肥和化肥結(jié)合施用，既可減少化肥用量，節(jié)約開支，又可養(yǎng)地、增產(chǎn)。 四、當(dāng)前農(nóng)田施肥結(jié)構(gòu)中存在的問題 近幾年來，過分依賴化肥冷落農(nóng)家肥的現(xiàn)象在我國農(nóng)村相當(dāng)普遍，農(nóng)民對化肥的需求有增無減，長年累月只施化肥，不增加耕地的有機(jī)物質(zhì)，不因地制宜的施用廄肥、餅肥、泥炭、人糞尿，不種綠肥和秸稈還田，這實(shí)質(zhì)上是對地力的一種不計(jì)后果的掠奪性經(jīng)營。造成這種現(xiàn)象有以下幾個(gè)原因： （一）急功近利的思想嚴(yán)重。農(nóng)民求利心切，多施化肥，盼望當(dāng)年高產(chǎn)。 （二）經(jīng)營土地的短期行為?，F(xiàn)時(shí)土地使用制度

8、使農(nóng)民不愿為增加地力花費(fèi)更多的投入。 （三）農(nóng)業(yè)比較利益低。農(nóng)民在農(nóng)閑時(shí)積一天肥省下的錢不如去做些小買賣，因此，現(xiàn)在廣大農(nóng)民都由農(nóng)閑積肥改為農(nóng)閑經(jīng)商。 （四）貪圖省事，由于有機(jī)肥體積大、運(yùn)輸比較困難，不如化肥施用方便，農(nóng)民圖省事不愿施用。更為嚴(yán)重的是在作物收獲后，農(nóng)民寧可把大量的秸稈、殘根落葉原地?zé)?，也不愿翻埋到土壤中，造成農(nóng)家肥源的浪費(fèi)。 由于耕地長期有機(jī)質(zhì)供給不足，致使土壤肥力急劇下降。以山西為例，有機(jī)肥的畝施量由1949年的17擔(dān)，發(fā)展到1977年的92擔(dān)，以后急轉(zhuǎn)直下，1984年降到19擔(dān)。目前，約有3/4的耕地土壤有機(jī)質(zhì)下降到不足1%，黃土丘陵區(qū)的土壤不足0.5%；素有北大倉之稱的

9、黑龍江省三江平原，50年代剛剛開墾時(shí)，黑土地的有機(jī)質(zhì)含量高達(dá)8% 10%，是全國所有土類中含有機(jī)質(zhì)最高的寶貴資源，并且富含鉀素，幾十年從沒有施用過鉀肥?？墒?，由于近十幾年來重用輕養(yǎng)的掠奪性經(jīng)營，有機(jī)質(zhì)已下降到3% 5%，個(gè)別地塊出現(xiàn)了缺鉀癥狀。更為嚴(yán)重的是，由于化肥本身具有酸堿反應(yīng)，長期施用化肥造成土壤ph值的變化，嚴(yán)重地影響了土壤中微生物的繁殖和作物的生長發(fā)育，制約了作物產(chǎn)量的提高。除此以外，單一施用化肥，使耕性變壞，土壤板結(jié)，影響了通透性。據(jù)江蘇鹽意識(shí)，很少種植綠肥，農(nóng)家肥料幾乎不搞，全鎮(zhèn)出現(xiàn)僵苗的面積，已接近總耕地面積的1/4。對農(nóng)科站6個(gè)測報(bào)站測試的結(jié)果，土壤有機(jī)質(zhì)含量不到1%，其中鉀

10、元素只含作物要求的40%，因?yàn)槿扁?，造成棉花盛花期大面積葉紅、掉鈴。由此可以看出，土壤肥力的下降已成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展后勁不足的一個(gè)重要原因。 五、我國農(nóng)業(yè)當(dāng)務(wù)之急必須走有機(jī)肥料與化肥配合施用之路 我國自1905年從世界第三位。近幾年隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)小化肥的迅速發(fā)展，我國平均每畝使用化肥量已超過世界水平的一倍以上。目前，仍在有增無減?；实氖褂茫棺魑锏纳锂a(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量都得到了很大的提高，但是，化肥也有不利的一面，長期大量施用對土壤和作物都有一定的負(fù)面影響，造成化肥施用和糧食增產(chǎn)不成比例。例如，從1984年到1994年的10年中，我國化肥用量由1739.8萬噸增至3318萬噸， 增加了90. 7 %

11、， 而糧食產(chǎn)量由40731萬噸增加到44450萬噸，僅增加了9.1%。 當(dāng)前，有些人認(rèn)為實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)化學(xué)化就是實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，只有施化肥才算現(xiàn)代化的觀點(diǎn)并不科學(xué)，也不實(shí)際。國家至今還在不遺余力地使用廄肥，大搞秸稈還田。我國是一個(gè)發(fā)展中國家，更應(yīng)當(dāng)提倡采取農(nóng)家肥、化肥結(jié)合起來施用的方法，這樣做既可減少化肥用量、節(jié)約開支，又可養(yǎng)地、增產(chǎn)。日本學(xué)者在研究肥料結(jié)構(gòu)與地力消長的關(guān)系后，曾將其分為四種類型。（1）地力培養(yǎng)型；（2）地力衰退型；（3）地力枯竭型；（4）多肥集約型。（如圖所示） 從圖中可以明顯看出，地力培養(yǎng)型的出現(xiàn)，是一定量的堆肥（有機(jī)肥料）與氮素化肥配合施用的結(jié)果。在這種施肥結(jié)構(gòu)中，作物吸收

12、利用后的有機(jī)殘余物，能夠彌補(bǔ)土壤中因有機(jī)質(zhì)分解而形成的有機(jī)物的虧損，使地力的放出與地力的回復(fù)保持平衡。從而得以保持地力常新壯。在這種情況下，作物的吸收量也較大，損失較少，肥效較高而經(jīng)濟(jì)效果好。農(nóng)家肥與化肥是互補(bǔ)的，而不是互競的。如果化肥不與有機(jī)質(zhì)肥料結(jié)合施用，則將引起地力的衰退（地力的放出，每年大于地力的回復(fù)），長此以往，必將使地力趨向于枯竭，達(dá)到在耕作條件下自然因素所能維持的最低水平。在地力枯竭型的狀態(tài)下，將引起所施化肥損失量的相對增加，作物吸收量相對降低，作物產(chǎn)量不高。如果在此基礎(chǔ)上，仍然忽視有機(jī)肥料的配合施用，單純依靠大量施用氮素化肥（多肥集約型），雖然可以適當(dāng)增加作物的吸收量，但如前所

13、述，往往是草多谷少，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量卻不一定能隨之提高，縱然能提高一些而肥料的損失量卻成倍增加，反而使肥效降低，成本增加，同時(shí)又污染環(huán)境。由此可見，農(nóng)業(yè)用肥結(jié)構(gòu)中以有機(jī)肥為基礎(chǔ)，化肥與有機(jī)質(zhì)肥料的配合施用，是培養(yǎng)地力、提高肥效、增加產(chǎn)量、降低成本的重要措施，尤其在大量施用氮素化肥時(shí)更是如此。這主要是由于氮素化肥與一定數(shù)量的堆廄肥配合施用，除能增加氮素水平之外，還能使所含養(yǎng)分較為完全，肥效緩急相濟(jì)，并在一定范圍內(nèi)對土壤的物理性、化學(xué)性、生物學(xué)特性有所改善。 在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，作物與土壤是物質(zhì)循環(huán)的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，二者彼此互相提供物質(zhì)。要促使能量的輸入不斷增多，物質(zhì)的流通量不斷加大，要使轉(zhuǎn)移途徑暢通，減少耗

14、損和非生產(chǎn)性消耗，作物才能獲得高產(chǎn)。使高產(chǎn)與高肥并行不悖才能實(shí)現(xiàn)持續(xù)增產(chǎn)。 為了不斷地提高土壤肥力，一方面要控制土壤中有機(jī)物質(zhì)的積累和分解，同時(shí)又要通過多種途徑，擴(kuò)大農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。 當(dāng)前，應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手做起： （一）領(lǐng)導(dǎo)重視，采取多種形式，廣泛宣傳。使農(nóng)民充分認(rèn)識(shí)到科學(xué)施肥，特別是有機(jī)肥對培養(yǎng)地力、改善生態(tài)環(huán)境等方面的巨大作用。有計(jì)劃地舉辦科學(xué)施肥的培訓(xùn)班，推行優(yōu)化配方施肥技術(shù)，努力提高化肥利用率和肥效。在不影響產(chǎn)量提高的前提下，盡可能地減少化肥用量，使化肥對土壤的負(fù)面影響降低到最低限度。同時(shí)，制訂出土壤肥力保護(hù)條例，進(jìn)一步完善農(nóng)業(yè)投入機(jī)制，為農(nóng)民投入創(chuàng)造一個(gè)良好的政策和經(jīng)濟(jì)環(huán)

15、境。山西省自1995年起就實(shí)行了秸稈還田每畝補(bǔ)助一元錢的獎(jiǎng)勵(lì)政策。 （二）大力發(fā)展畜牧業(yè)，促進(jìn)秸稈過腹還田。秸稈還田是增加土壤有機(jī)質(zhì)的一種必要措施。它可供給作物養(yǎng)分，顯著提高土壤中鉀的數(shù)量，改善土壤物理性質(zhì)，促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。若秸稈直接還田，還可大大節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用，但對于一年二季、三季作物的地區(qū)，秸稈直接還田由于本身其c/n比值較高，不利于當(dāng)季作物生長。所以，大力發(fā)展畜牧業(yè)，使秸稈經(jīng)牲畜消化吸收，就會(huì)產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的糞尿類農(nóng)家肥。形成畜多、肥多、糧多的良性循環(huán)。 （三）種植綠肥。綠肥的作用，首先是對土壤養(yǎng)分狀況的改善。多數(shù)常用的豆科綠肥作物翻壓后，把所固定的氮素全部留給土壤，大約每年每畝可給土壤中增

16、加固定的大氣氮素1.9 7.5斤，有時(shí)可達(dá)11.2斤。綠肥對土壤有機(jī)物質(zhì)的補(bǔ)充，常被認(rèn)為是綠肥養(yǎng)地的又一個(gè)重要作用。每畝如翻壓2000 4000斤新鮮綠色體，可給土壤補(bǔ)充大量的新鮮有機(jī)物質(zhì)。所以翻壓綠肥后，能使后作產(chǎn)量增加，根據(jù)各地大量的試驗(yàn)和生產(chǎn)調(diào)查，一般約可增產(chǎn)10% 20%。在一些地多人少的農(nóng)業(yè)地區(qū)，在施肥量少、土地瘠薄、產(chǎn)量較低的情況下，種植綠肥的增產(chǎn)效果更為顯著。因此，采取適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行糧肥間作或綠肥輪作，應(yīng)該作為用養(yǎng)結(jié)合、培肥地力的一項(xiàng)重要措施。 （四）加速城市垃圾、糞便及各種有機(jī)廢棄物返還農(nóng)田。隨著我國人口的不斷增加，城市垃圾和人糞尿的排泄量也在不斷增加，利用不好就會(huì)成為公害，而農(nóng)田恰恰需要這些有機(jī)物質(zhì)，應(yīng)當(dāng)采取一些措施和方法，把這部分肥源有效地利用起來，從而保證農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)不斷擴(kuò)大。 （五）大力發(fā)展沼氣、日光灶等以解決農(nóng)村的燃料與飼料和肥料的矛盾。目前，我國還有很多農(nóng)村仍以作物秸稈和飼草作為主要燃料，嚴(yán)重地影響了畜牧業(yè)的發(fā)展和有機(jī)質(zhì)的還田。因此，農(nóng)村各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)當(dāng)重視并解決農(nóng)民的燃料問題，因地制宜地發(fā)展沼氣、日光灶，緩解燃料與飼料和肥料的矛盾，促進(jìn)有機(jī)物質(zhì)歸還土壤。 （六）發(fā)展新型復(fù)合肥料。復(fù)合肥料有效成分高并含有多種營養(yǎng)元素，能更好的同時(shí)滿足作物多種養(yǎng)分的需要，并