楊忠妍
摘要? ? 施用化肥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中促進農(nóng)作物產(chǎn)量增加、增加農(nóng)民收入的重要措施,但過量施用會對農(nóng)作物產(chǎn)生不利影響。本文分析了過量施用氮、磷、銅、鋅、氯等化肥對植物造成的危害,并列舉了各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實例進行說明,以期引起廣大農(nóng)業(yè)工作者的重視,科學控制化肥的施用量。
關鍵詞? ? 化學肥料;農(nóng)作物;過量施用;危害
中圖分類號? ? S143? ? ? ? 文獻標識碼? ? A
文章編號? ?1007-5739(2020)21-0203-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(資源服務)標識碼(OSID)
農(nóng)作物生長需要多種必需營養(yǎng)元素,尤其是氮、磷等大量元素,是保證農(nóng)作物產(chǎn)量和品質形成的重要限制性因素。依據(jù)農(nóng)作物生長規(guī)律科學施肥、施用多元復合肥,可以調節(jié)植物營養(yǎng)、促進農(nóng)作物生長、培肥地力,獲得增產(chǎn)[1]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用了氮、磷等化學肥料,有效提升了我國的糧食產(chǎn)量水平。但是,近幾十年來,由于施肥不科學,使我國的氮、磷等化肥施用過量,導致生產(chǎn)成本增加,給農(nóng)民造成了經(jīng)濟損失;某單一元素的超量施用也會影響土壤結構和農(nóng)作物的吸收效率,進而影響農(nóng)產(chǎn)品品質[2];過量施化肥加劇了環(huán)境污染,增加了水體中的硝酸鹽的含量,影響水質,反過來也會影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[3]。因此,過量施用化肥對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著極大的不良影響,應當引起各地政府和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的重視。
自20世紀70年代以來,化肥施用在滄州的農(nóng)業(yè)上迅速得到普及,在提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量上發(fā)揮了重要作用。但是,多年連續(xù)大量施用單元素化肥或單一品種化肥,造成土壤板結、硝酸鹽大量積累、養(yǎng)分之間比例失調,阻礙了農(nóng)作物的正常生長發(fā)育,也導致了農(nóng)作物減產(chǎn)直至死亡[4]。近幾年,滄州市因氮、磷、銅、鋅、氯等施用過量,出現(xiàn)了農(nóng)作物受害的現(xiàn)象?,F(xiàn)針對化肥施用過量對農(nóng)作物造成的危害進行分析,以期為化肥的合理施用提供借鑒。
1? ? 氮過剩
氮在農(nóng)作物植株中一般占干重的0.3%~5.0%。氮是構成蛋白質、核酸、磷脂的主要成分,被稱為生命元素,直接影響植物的生物產(chǎn)量和經(jīng)濟產(chǎn)量。當?shù)收9獣r,植株枝葉繁茂,株體健壯,根系發(fā)達,分蘗、分枝能力強,籽粒中含蛋白質高。但是,過量施用氮肥會給農(nóng)作物造成一定的危害,導致其秸稈脆弱、抗逆性差、品質下降,甚至危害人類身體健康。
1.1? ? 植株徒長
施氮過量的農(nóng)作物植株葉片大而濃綠、柔軟披散,莖稈中的機械組織不發(fā)達,易受機械損傷而造成倒伏。在小麥、玉米等禾本科作物中,由于氮肥施用過多,每年都會因徒長出現(xiàn)倒伏現(xiàn)象。2016年,黃驊市羊二莊鄉(xiāng)4 200 hm2小麥因返青期氮肥施用達450 kg/hm2,倒伏率達15%以上。如果玉米在揚花吐絮至灌漿期發(fā)生倒伏,會導致其產(chǎn)量銳減。鹽山縣劉帽圈村一農(nóng)戶于2017年種植玉米0.2 hm2,施用了尿素250 kg,導致玉米秸稈纖細、葉片寬大鮮綠。由于玉米植株徒長,莖稈的機械組織不發(fā)達,在夏季出現(xiàn)了7級大風后全部發(fā)生倒伏,收獲的玉米籽粒也出現(xiàn)了大量秕癟的現(xiàn)象,最終產(chǎn)量只有4 500 kg/hm2。
1.2? ? 含糖量低
施氮過量的農(nóng)作物植株體內含糖量相對不足,品質差,口感不好,尤其是瓜類、水果的表現(xiàn)明顯。河間市西九吉村2017年種植西瓜3 hm2,2次追肥全部使用尿素,成熟后的西瓜中心含糖量僅有8%~10%,食之酸味,因而商品價值低。
1.3? ? 果膠質少
施氮過量的農(nóng)作物,其細胞壁中的纖維素、果膠質大量減少,因而細胞大而壁薄,抗逆性差。滄縣呂寺村一農(nóng)戶對棗樹進行了施肥試驗,從開花至成熟期共施用尿素12 kg/株,棗成熟后不僅肉白色、含糖量低,而且棗的裂果率達到86%以上;與此同時,施用含多種微量元素的硝酸磷鉀肥,其棗肉呈金黃色、甜度大,裂果率只有24%,遠低于過量施用氮肥的棗樹。
1.4? ? 菜葉易腐爛
施氮過多容易造成土壤板結,阻礙農(nóng)作物根系對營養(yǎng)物質的吸收,導致葉片發(fā)黃腐爛。青縣曹寺村大棚蔬菜種植過程中,未控制氮肥用量,在上茬種植黃瓜時施用了尿素1 050 kg/hm2的基礎上,在下茬種植芹菜時繼續(xù)施用氮肥900 kg/hm2,導致土壤板結,地表長出了綠苔。此大棚種植的芹菜不僅長勢弱,而且后期黃葉、爛葉嚴重,產(chǎn)量只有52 500 kg/hm2,遠低于一般水平。滄縣大鵝莊村一農(nóng)戶種植蔬菜已有8年,其習慣在蔬菜種植中全部使用尿素肥料。2017年該農(nóng)戶種植的白菜因純施尿素而呈現(xiàn)深綠的葉色,同時爛葉率達20%以上。同時,施用多元復合肥的白菜葉色鮮綠,并且未出現(xiàn)爛葉。
1.5? ? 污染嚴重
大量施用氮肥導致農(nóng)產(chǎn)品污染嚴重,其硝酸鹽含量成倍增加,導致蔬菜適口性差且不易保存。此外,硝酸鹽易轉化成亞硝酸鹽,對人類健康的危害極大。
2? ? 磷過剩
磷占植物干重的0.2%~1.1%,是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分。磷在植物體內大部分可轉變?yōu)橛袡C物質,其含量在根、莖的生長點中較多,嫩葉中比老葉中多,在果實、種子中的含量也較豐富。但是,農(nóng)作物吸收過量的磷會誘發(fā)病害,進而導致生長受到抑制。
2.1? ? 焦狀斑點
過量施用磷肥的農(nóng)作物,其葉片常出現(xiàn)小焦斑,這是代謝過程中磷酸鈣沉淀所致。滄縣杜生村一農(nóng)戶連續(xù)5年施用磷酸二銨,2016年種植0.2 hm2玉米施用磷酸二銨300 kg,玉米葉片出現(xiàn)褐色斑點。
2.2? ? 葉片密集,植株早熟
施磷肥過多會加大植物的呼吸作用,消耗大量碳水化合物,致使葉片厚而密集、生殖生長加速,同時營養(yǎng)生長受到抑制,導致植株早熟、減產(chǎn)。鹽山縣楊集村一農(nóng)戶已施用磷肥有7年,2018年種植小麥0.13 hm2,施用磷酸二銨240 kg,小麥收獲時植株比正常植株矮3 cm,且提前成熟2 d,產(chǎn)量僅有6 750 kg/hm2。
2.3? ? 誘發(fā)缺素癥
水溶性磷酸鹽與土壤中的鋅、鐵、鎂等營養(yǎng)元素結合會生成溶解度低的化合物,降低各類元素的有效性,導致植物難以吸收。因此,施磷肥過多可誘發(fā)農(nóng)作物鋅、鐵、鎂的缺素癥。
3? ? 銅過剩
銅是多種酶的組成成分,對植物的呼吸起重要的調節(jié)作用,能促進植物光合作用、提高植物的抗病能力,但銅過剩也會造成植物中毒。
3.1? ? 葉片暗綠發(fā)銹、脫落
2017年夏季滄縣陰雨連綿,為防銹病,為5 600 hm2棗樹連續(xù)噴灑了硫酸銅。由于施用過量,致使棗樹葉片暗綠并出現(xiàn)褐色斑點,葉小葉厚,引起了嚴重的脫落現(xiàn)象,給棗農(nóng)造成了巨大損失,成為當年縣域內的重大事件。
3.2? ? 根盤曲不展或形成雞爪根,葉片僵化
獻縣朱高坦村一農(nóng)戶2018年種植西瓜0.3 hm2,其多次噴灑高濃度波爾多液以防病。由于超過了正常用量,瓜秧根系卷縮不展、葉片小而脆,產(chǎn)量比鄰戶地塊降低20%。
4? ? 鋅過剩
鋅能促進植物光合作用和呼吸作用,是合成生長素的必需元素。近年來,由于玉米缺鋅出現(xiàn)黃條花葉,引起廣大農(nóng)戶的重視。但是,過量使用鋅肥會抑制農(nóng)作物的正常生長。
4.1? ? 小麥葉片褐斑、銹色
滄縣桃杏村一農(nóng)戶為防農(nóng)作物缺鋅,連續(xù)3年施用鋅肥,2017年秋播小麥底施硫酸鋅80 kg/hm2,致使小麥冬前葉片尖端出現(xiàn)褐色斑塊,葉片紫銹。
4.2? ? 大豆葉脈基部紫色、葉片卷縮
黃驊市官莊村每年種植大豆13 hm2左右。該村一農(nóng)戶于2018年在0.2 hm2大豆上噴施的硫酸鋅濃度過高,造成上部葉片卷曲,葉脈出現(xiàn)紫色。
5? ? 氯過剩
滄州的地下水含氯較多,無須施用氯肥。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,由于農(nóng)民不懂有忌氯作物、生產(chǎn)環(huán)境中不缺氯等相關知識,加之含氯化肥價格便宜,大量施用含氯化肥導致農(nóng)作物遭受氯害的問題經(jīng)常出現(xiàn)。
5.1? ? 燒根、爛根,葉片發(fā)黃脫落
忌氯作物施用含氯化肥易出現(xiàn)葉緣似燒傷、老葉卷曲青枯、根少、根爛等現(xiàn)象,重者整株死亡。滄縣李龍屯村一農(nóng)戶種植大蔥0.2 hm2,因施用含氯化肥而導致根腐爛,大蔥長勢較弱,死亡率達9%。
5.2? ? 品質差
河間市沙河橋村一農(nóng)戶種植紅薯0.8 hm2,施用含氯化肥的紅薯不僅薯小,而且薯皮皺褶開裂,其加工粉條時出粉率比未施含氯化肥的低10%以上。
5.3? ? 存在氯中毒敏感期
一般作物中毒都發(fā)生在某一較短的時間內,有時癥狀發(fā)生在某層葉片上,敏感期后癥狀趨于消失,生長恢復正常。禾本科作物敏感期主要在幼苗期,如麥類在二至五葉期;白菜、油菜發(fā)生在四至六葉期。
6? ? 硼、錳、鐵過剩
6.1? ? 硼過剩
一是引起葉緣黃化。硼隨植物的蒸騰流移動,水分蒸騰散失而硼留在葉片尖端及邊緣。因此,硼中毒表現(xiàn)在葉片周邊黃化,嚴重時變褐枯焦。蔬菜上會呈現(xiàn)所謂的金邊。二是阻礙營養(yǎng)吸收。硼過量會抑制植物的氧化作用,影響植物的生長代謝,進而影響營養(yǎng)物質的運輸和吸收。
6.2? ? 錳過剩
一是影響光合作用。老葉出現(xiàn)黑褐色斑點,阻止葉綠素合成,幼葉上卷壞死,植株節(jié)間縮短,降低生物產(chǎn)量。二是誘發(fā)缺素癥。錳過量會抑制鐵和鎂的吸收,使植物出現(xiàn)缺鐵癥和缺鎂癥。
6.3? ? 鐵過剩
施用鐵過量,導致下部葉片出現(xiàn)褐色斑點,從尖端向基部蔓延。嚴重時葉上卷呈紫褐色,根發(fā)黑或腐爛。
7? ? 參考文獻
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收稿日期? ?2020-08-05