施肥與耕地資源的合理利用和保護(hù)

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1、施肥與耕地資源的合理利用和保護(hù)金繼運(yùn)吳榮貴中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所加拿大鉀磷研究所北京辦事處　　1.引言　　我國以占世界7%的耕地養(yǎng)活著占世界22%的人口。合理利用和保護(hù)有限的耕地資源，發(fā)展高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，是保護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵?！　∞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一個能量和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和循環(huán)過程，在1949年以前，我國農(nóng)民在幾千年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中把種植業(yè)和飼養(yǎng)業(yè)緊密結(jié)合起來，完全依靠有機(jī)肥料保持養(yǎng)分循環(huán)，遵循了物質(zhì)能量循環(huán)的客觀規(guī)律，合理地利用土地資源，保證了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。但是，依靠有機(jī)肥維持農(nóng)業(yè)內(nèi)部的物質(zhì)和能量循環(huán)，只能是低水平上的循環(huán)，產(chǎn)量

2、水平不可能有較大幅度的提高，從公元前221年到新中國成立前的二千多年的漫長時期，小麥和水稻的產(chǎn)量增長十分緩慢，平均每年分別僅增長0.3和1.3公斤/公頃?！　鹘y(tǒng)的封閉式農(nóng)業(yè)無法滿足現(xiàn)代社會不斷增長的需求，必須從農(nóng)業(yè)系統(tǒng)以外投入物質(zhì)能量，擴(kuò)大物質(zhì)循環(huán)的內(nèi)容，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)躍上一個新的水平。自新中國成立以來，化肥的投入逐年增加，到1990年，化肥總投入量達(dá)2590.3萬噸養(yǎng)分，成為世界上最大的化肥消費(fèi)國。由于化肥的投入擴(kuò)大了物質(zhì)能量循環(huán)的內(nèi)容，產(chǎn)量水平不斷上升，1990年糧食總量達(dá)45184萬噸，相當(dāng)于1952年的2.8倍。從1952年到1990年近40年間

3、，糧食產(chǎn)量與化肥用量呈極顯著的正相關(guān)。小麥和水稻每公頃產(chǎn)量每年平均增長66公斤和89公斤?！　≡谖覈┓实臍v史上，甚至在目前的施肥實踐中，的確存在有長期偏施單一養(yǎng)分肥料，引起土壤中其他養(yǎng)分的耗竭，施肥效益下降，影響產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量，甚至污染環(huán)境等問題。比如過量的氮肥會導(dǎo)致地下水污染，加速土壤中其他養(yǎng)分消耗，過量和不恰當(dāng)?shù)厥┯昧追室矔?dǎo)致這一元素在水體中的富集。但是，這些問題都是由于人們?nèi)鄙俸侠硎┓实闹R，違背了平衡施肥的原則，而不是施用化肥的必然結(jié)果。　　平衡施肥增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量循環(huán)，提高農(nóng)作物的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，改善土壤生態(tài)環(huán)境，提高耕地

4、資源的利用價值。英國洛桑實驗站一百多年的定位試驗結(jié)果表明，連續(xù)百年配合施用適量的氮磷鉀肥，即使不用有機(jī)肥，作物可以持續(xù)高產(chǎn)，土壤肥力沒有下降，我國的一些定位試驗結(jié)果也表明，只要氮磷鉀配合得當(dāng)，土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分含量均有所上升?！　】茖W(xué)地平衡施用各種必需的營養(yǎng)元素，對于提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)以及保證環(huán)境質(zhì)量，都是有益而無害的。反之，如果違背平衡施肥的原則，偏施某一種或幾種養(yǎng)分，則可能引起地力下降，產(chǎn)量降低，影響產(chǎn)品品質(zhì)，甚至危及環(huán)境。我們必須認(rèn)識施肥的規(guī)律性，掌握平衡施肥這門科學(xué)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化進(jìn)入良性循環(huán)，保證作物持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，保證農(nóng)產(chǎn)品

5、的質(zhì)量，提高土壤肥力，保持良好的生態(tài)環(huán)境?！　∥覈圆蛔闶澜?%的耕地養(yǎng)活著占世界22%以上的人口。而且在不可預(yù)見的未來，人口仍將不斷增加，耕地面積繼續(xù)下降。預(yù)計到2000年和2020年，我國總?cè)丝诜謩e達(dá)到12.8~13億和15~16億，人口的不斷增加，人民生活的提高和國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提出越來越高的要求，對有限的耕地施加愈來愈大的壓力。我們必須在有限的耕地上生產(chǎn)出更多的糧食、纖維、油、糖等生活必需品和工業(yè)原料，同時又要保持和提高土壤肥力，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)這些目標(biāo)，要一靠政策、二靠科技、三靠投入，走高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的道路?！　≡谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各

6、種物資投入中，肥料是費(fèi)用最高的一項。據(jù)估計，在我國糧食生產(chǎn)中，化肥的投入一般占各項物資和能量投入總費(fèi)用的30~40%，在某些高產(chǎn)地區(qū)，化肥的費(fèi)用可以占總投入費(fèi)用的50%以上。然而，如果使用得當(dāng)，化肥又是各種投入中見效快、效益高的一項。據(jù)估計，近年來，我國糧食增產(chǎn)的30-50%來自化肥的應(yīng)用。肥料施用必須有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的指導(dǎo)，才能充分發(fā)揮其增產(chǎn)效益，提高土壤肥力，保護(hù)和改善土壤環(huán)境。反之，應(yīng)用不當(dāng)，則可能對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成不良影響。因此，肥料的合理施用，是發(fā)展三高農(nóng)業(yè)，保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定增長和保護(hù)土地資源的關(guān)鍵措施之一?！　”疚脑噲D通過對我國長

7、期施肥歷史的回顧，綜合近年來的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，對施肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，尤其是糧食生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展中的作用及其對耕地資源合理利用與保護(hù)之間的關(guān)系進(jìn)行探討?！　?.歷史的回顧　　我國施肥歷史悠久，早在公元前三千年的商朝，就有關(guān)于施用有機(jī)肥的記載。在二千多年前的戰(zhàn)國時期及其后的秦朝，有機(jī)肥已普通應(yīng)用。表1列出了我國自公元前221年到現(xiàn)代不同歷史階段的小麥和水稻的平均產(chǎn)量。從公元前221年到建國初期，小麥和水稻的產(chǎn)量緩慢增加，在這漫長的二千多年歷史中，沒有從農(nóng)業(yè)系統(tǒng)以外投入養(yǎng)分，農(nóng)民僅僅依靠施用有機(jī)肥調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)循環(huán)，有效地維持了土壤肥力。但是，這是以低投入

8、和低產(chǎn)出為特點(diǎn)的低水平的物質(zhì)循環(huán)和平衡。自公元前221年到公元1279年，小麥產(chǎn)量一直維持在每