農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的土壤肥料問題與對策

李選鋒

（云南省昆明市祿勸縣茂山鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，云南 祿勸 651502）

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的不斷發(fā)展，人們的生產(chǎn)生活基本需求日益豐富，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)得到了飛速發(fā)展。而樹立科學(xué)的農(nóng)業(yè)科技觀，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，已成為歷史的必然和趨勢。20世紀(jì)80年代初，泉州縣組織開展了第二次全國農(nóng)業(yè)土壤肥力調(diào)查，并于2008-2010年成功啟動。綜合土壤分析結(jié)果表明，泉州縣耕地酸堿度變化顯著，呈持續(xù)輕度酸化趨勢。改善酸性土壤，提高耕地質(zhì)量，對全州農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1.農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)概述

1.1 農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的含義

目前，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的思想基礎(chǔ)主要是以現(xiàn)代高產(chǎn)有機(jī)設(shè)施農(nóng)業(yè)、生物技術(shù)農(nóng)業(yè)、石化農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)經(jīng)營等傳統(tǒng)資源利用和開發(fā)的經(jīng)濟(jì)模式為理論基礎(chǔ)。以及對我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的思考，需要進(jìn)一步貫徹落實，有效促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系的發(fā)展。在保護(hù)生態(tài)環(huán)境安全的基礎(chǔ)上，逐步提高我國農(nóng)村農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平和生產(chǎn)實踐水平，提高低收入農(nóng)村的人均綜合收入水平。將農(nóng)村貧困人口占總?cè)丝诘谋壤档偷脚c我國農(nóng)村相同的水平，使我國農(nóng)村農(nóng)業(yè)貧困等重要的農(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)關(guān)系得到相對可持續(xù)、穩(wěn)定、全面、和諧的發(fā)展。

1.2 實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要性

在推進(jìn)戰(zhàn)略性農(nóng)業(yè)發(fā)展的七大戰(zhàn)略舉措和我國可持續(xù)快速發(fā)展戰(zhàn)略中，必須高度重視戰(zhàn)略性農(nóng)業(yè)國家實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會、穩(wěn)定發(fā)展的總體目標(biāo)。只有這樣，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)才能實現(xiàn)全面、健康、長期穩(wěn)定的發(fā)展，中國特色社會主義農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)才能繼續(xù)得到支撐，中國農(nóng)業(yè)創(chuàng)新型國家的核心競爭力基礎(chǔ)和發(fā)展優(yōu)勢才能保持。人口分布廣泛，資源要素綜合利用水平日趨稀缺，區(qū)域城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，經(jīng)濟(jì)資源利用效率和農(nóng)牧業(yè)科技資源綜合開發(fā)利用水平仍然較低。這些原因是我國當(dāng)前和區(qū)域農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)面臨的兩大結(jié)構(gòu)性困難。近年來，雖然我國農(nóng)業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力有了很大的提高，但目前的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與資源環(huán)境管理戰(zhàn)略之間還沒有真正的整體協(xié)調(diào)。

2.土壤和肥料在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要作用

開發(fā)利用農(nóng)業(yè)資源，保持良好的生態(tài)環(huán)境，是我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的社會基礎(chǔ)。持續(xù)有效地利用土地資源，保持良好的自然生態(tài)環(huán)境清潔，是我國特色農(nóng)業(yè)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要基礎(chǔ)保障。土壤肥料是我國最原始、最重要的優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)自然資源之一，是我國各種傳統(tǒng)作物高效生產(chǎn)所必需的基礎(chǔ)材料。

化肥和農(nóng)藥是促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的重要經(jīng)濟(jì)手段，為各種作物增產(chǎn)、促進(jìn)傳統(tǒng)作物高效合理生長、為提高生產(chǎn)效率提供了更豐富、更全面的必需營養(yǎng)物質(zhì)。因此，可以說，土壤肥力和無機(jī)肥料資源直接關(guān)系到糧食作物品種的發(fā)展?fàn)顩r和生產(chǎn)能力，目前，在我國土地面積大、土地人口少的影響下，充分利用優(yōu)質(zhì)土壤養(yǎng)分資源和廉價化肥提高作物產(chǎn)量。走農(nóng)業(yè)科技發(fā)展和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)集約化發(fā)展的主線，提高農(nóng)業(yè)化肥利用效率，控制農(nóng)村化肥利用，保護(hù)土壤肥力和質(zhì)量。

科學(xué)的施肥管理是保持農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)長期可持續(xù)發(fā)展環(huán)境的三個基本條件和四個基本條件之一。土壤養(yǎng)分狀況是科學(xué)衡量作物土壤肥力質(zhì)量的重要因素。肥料也是作物吸收土壤養(yǎng)分的重要經(jīng)濟(jì)來源。由于現(xiàn)代自然環(huán)境農(nóng)業(yè)對土壤肥力的消耗很大，很難長期保持自然環(huán)境農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，合理科學(xué)地施用化肥，對保持土壤肥力，提高作物產(chǎn)量具有重要作用。根據(jù)科學(xué)調(diào)查結(jié)果，施肥對單產(chǎn)增長的貢獻(xiàn)率在40%～60%之間。合理施用化肥不僅可以提高產(chǎn)量，而且可以提高作物的品質(zhì)、營養(yǎng)、抗病性、抗倒伏性和生存能力。

3.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中土壤肥料利用存在的問題

3.1 土壤養(yǎng)分缺乏、質(zhì)量下降

在我國現(xiàn)代糧食種植生產(chǎn)環(huán)境下，廣大糧食種植者都希望積極利用有機(jī)肥的研究和推廣，有效地提高我國的糧食產(chǎn)量。隨著我國各類農(nóng)業(yè)肥料產(chǎn)量和技術(shù)水平的不斷提高，各種有機(jī)作物綜合增產(chǎn)評價指標(biāo)的逐步提高，現(xiàn)代無機(jī)肥料技術(shù)的廣泛應(yīng)用，有機(jī)肥料的產(chǎn)量和利用率大大降低。無機(jī)肥的推廣使用會對農(nóng)田土壤養(yǎng)分結(jié)構(gòu)和生理功能造成損害。長期改變農(nóng)業(yè)土壤的某些結(jié)構(gòu)特征和作物的某些特性，也會降低農(nóng)業(yè)土壤和綜合環(huán)境的生產(chǎn)力。在這些土壤中長期重復(fù)施用無機(jī)肥料也會導(dǎo)致土壤中環(huán)境微生物中各種有機(jī)污染物的含量顯著增加，即直接污染我們的健康食品，最終滲透到我們每個人身上，危害人類健康。

3.2 耕地退化污染現(xiàn)象較為嚴(yán)重

嚴(yán)重的土壤污染是影響現(xiàn)代世界農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要理論基礎(chǔ)。在我國北方近代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)長期推進(jìn)和快速、穩(wěn)定、繁榮、健康發(fā)展的長期歷史實踐中，土壤污染等問題日益突出，土壤自身的環(huán)境經(jīng)濟(jì)功能日益弱化。目前，我國耕地短缺。隨著土地濫用的加劇，土地利用面積逐漸縮小。即使在今天，為了更有效、更合理地投資，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、健康、可持續(xù)發(fā)展，加快西部城鄉(xiāng)區(qū)域一體化規(guī)劃建設(shè)的實施進(jìn)程，我國絕不會繼續(xù)直接利用大量新增耕地進(jìn)行城市建設(shè)，這將大大降低我國耕地自然資源的合理利用率。目前我國土地承載力有限，是城市人口有限空間內(nèi)的平均土地承載力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了我國歷史人口的極限。耕地生態(tài)保護(hù)是我國現(xiàn)代土地問題的本質(zhì)。這不僅僅是自然耕地保護(hù)的生態(tài)綜合經(jīng)濟(jì)承載力和自然耕地保護(hù)政策的局限性。但是，由于自然保護(hù)耕地資源的迅速減少和自然耕地數(shù)量的有限，自然耕地和生態(tài)水資源的持續(xù)有效保護(hù)，將直接影響到我國整個現(xiàn)代農(nóng)業(yè)土地生產(chǎn)的快速、健康和可持續(xù)發(fā)展。

3.3 肥料使用不合理，土壤板結(jié)和污染嚴(yán)重

目前，化肥生產(chǎn)主要集中在有機(jī)肥料上，有機(jī)肥料隨意排放到自然環(huán)境中，污染土壤、水系統(tǒng)和周圍大氣污染物。由于我國大多數(shù)農(nóng)民的知識水平和文化水平有限，在不同的發(fā)展和生長階段，往往不能根據(jù)當(dāng)?shù)刈魑锏木唧w情況，科學(xué)合理地指導(dǎo)施肥。過度和不分青紅皂白地使用速效肥料也會嚴(yán)重?fù)p害農(nóng)產(chǎn)品，削弱作物生產(chǎn)能力，導(dǎo)致作物綜合質(zhì)量下降，增加對倒伏和害蟲的脆弱性。此外，人類在自然或生產(chǎn)環(huán)境中過度使用或施用有害的合成化肥會造成新的污染，改變農(nóng)業(yè)土壤的整體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致許多作物長期固結(jié)土壤。破壞作物土壤肥力，甚至?xí)蚨喾N因素造成農(nóng)田和自然生物或生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重污染問題。根據(jù)上述調(diào)查數(shù)據(jù)，河南省農(nóng)業(yè)大學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)組的多名農(nóng)業(yè)專家還對北京市、周口市、河南省、山東省、安陽市、陜西省、信陽市等600多個具有代表性的農(nóng)業(yè)點和全省20多個農(nóng)業(yè)村進(jìn)行了抽樣調(diào)查。此外，我國一些已知的農(nóng)村地區(qū)地下水硝酸鹽濃度，除北方和部分高原省、區(qū)化肥消費過度增加外，累計超過或超過歐盟飲用水中硝酸鹽含量國家標(biāo)準(zhǔn)（89mg/L）約20%或以上。農(nóng)村地區(qū)45%飲用水的地下水硝酸鹽平均含量已超過或接近歐洲主要工業(yè)區(qū)發(fā)達(dá)國家制定的一些國家飲用水和飲用水殘留硝酸鹽限量指標(biāo)和濃度指數(shù)。酸性自由基農(nóng)藥殘留等有毒化學(xué)物質(zhì)對水污染的其他潛在影響及其對環(huán)境的影響也可以包括在許多方面。

4.化學(xué)肥料資源較為緊缺

在加快實施農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)我國未來持續(xù)健康發(fā)展的過程中，化肥技術(shù)仍然是重要的直接市場驅(qū)動力。科學(xué)、高效、可持續(xù)地利用高產(chǎn)有機(jī)肥技術(shù)，可以持續(xù)、有效、快速地提高我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展的肥料技術(shù)水平，有效、持續(xù)地提高產(chǎn)量和質(zhì)量的最高效率，優(yōu)化工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的發(fā)展。有效、可持續(xù)地保障我國農(nóng)民未來健康食品消費安全。有效、快速、穩(wěn)定地擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)業(yè)化發(fā)展規(guī)模。目前，我國化肥行業(yè)應(yīng)積極探索和加大項目總投資，促進(jìn)可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展的政策。在客觀背景下，我國農(nóng)用化肥市場的資源供給仍然面臨著資源持續(xù)短缺的尷尬發(fā)展局面。以化肥工業(yè)生產(chǎn)的天然合成氨替代煤炭、焦炭、液化天然氣等各種不直接燃燒或不可再生的可持續(xù)化石能源的合理利用正在逐步減少。

5.農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的土壤肥料的利用對策

5.1 增施有機(jī)肥料，不斷加強耕地保育工作

耕地保護(hù)的基本目標(biāo)是不斷提高土壤肥力和水質(zhì)、生態(tài)土壤質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。同時，還要求耕地具有深水肥力、良好的物理變化特性、與氣候光熱特性相適應(yīng)的土壤肥力、土壤保濕施肥、較強的蓄水除肥能力。具有較強的保水、除肥能力，緩沖能力強，抗?jié)B能力強。耕地保護(hù)的三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一是通過耕地土壤平衡循環(huán)，不斷提高作物的養(yǎng)分供應(yīng)能力，提高耕地一次性作物供應(yīng)系統(tǒng)的礦物質(zhì)供應(yīng)能力和強度，以及各種能量平衡循環(huán)。采取一系列政策措施，鼓勵農(nóng)民在農(nóng)村施用農(nóng)用肥，促進(jìn)農(nóng)村綠肥種植，實行全面的農(nóng)村休耕土地利用制度，全面落實提高農(nóng)村土壤肥力的工作。

我國是一個天然農(nóng)業(yè)有機(jī)肥資源豐富的國家。今后，我國各類農(nóng)業(yè)有機(jī)肥和產(chǎn)品資源的充足供應(yīng)，應(yīng)建立在長期生產(chǎn)天然農(nóng)業(yè)有機(jī)肥品種和新型工業(yè)有機(jī)肥資源的基礎(chǔ)上。有機(jī)肥料的質(zhì)量與優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)肥料的質(zhì)量密切相關(guān)。針對土壤生物肥力低的問題，必須科學(xué)、合理、有效地利用農(nóng)業(yè)中各種優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥資源，建立系統(tǒng)、科學(xué)的土壤施肥體系，建立有機(jī)肥與優(yōu)質(zhì)無機(jī)肥相結(jié)合的農(nóng)業(yè)環(huán)境管理新體系。由于需要準(zhǔn)確選擇土壤特性，結(jié)合科學(xué)有效的土壤作物復(fù)混肥施用技術(shù)和人工機(jī)械作業(yè)技術(shù)，在適合當(dāng)?shù)靥攸c的土壤作物復(fù)混肥系統(tǒng)施用過程中，必須引入各種有機(jī)活性物質(zhì)和其他無機(jī)物。提高各種作物有效無機(jī)材料的有效利用能力水平和強度，循環(huán)吸收和利用肥料供應(yīng)，改善土壤局部平衡，提高各種植物對當(dāng)?shù)仞B(yǎng)分資源的綜合利用能力。

5.2 開展土壤肥料基礎(chǔ)性研究工作，為科學(xué)施肥提供依據(jù)

長期平衡施肥、土壤生物肥力監(jiān)測和試驗應(yīng)用是我國農(nóng)業(yè)自然科學(xué)領(lǐng)域重要的應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域。在一定程度上，我國科研人員應(yīng)繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高技術(shù)支持水平，加大對科技人員科研和技術(shù)開發(fā)的科技支持力度，提高我國農(nóng)業(yè)土壤生物肥力技術(shù)理論研究的技術(shù)應(yīng)用水平。同時，盡快建立全國土壤和肥料生產(chǎn)效益信息網(wǎng)絡(luò)，實時采集、分析、預(yù)測和監(jiān)測主要農(nóng)林經(jīng)濟(jì)作物對農(nóng)田土壤肥料中有效氮、磷、鉀離子等微量元素的生理化學(xué)反應(yīng)。以及提高肥料產(chǎn)量和加工利用土壤基肥的綜合生態(tài)效益。利用基礎(chǔ)信息、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)化信息技術(shù)，建立了全國土壤施肥效益信息交換與管理系統(tǒng)。

5.3 研制新型化肥，提高施肥技術(shù)

傳統(tǒng)化肥和農(nóng)藥使用的另一個重要特點是養(yǎng)分回收率低，導(dǎo)致重金屬污染環(huán)境的法律風(fēng)險高。這也是近年來嚴(yán)重影響我國農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)整體發(fā)展的重要宏觀環(huán)境因素。近年來，世界各國開始積極探索各種有效措施，提高農(nóng)業(yè)新化肥綜合利用的發(fā)展水平。新型高效復(fù)合有機(jī)肥以生物緩釋、控釋有機(jī)肥為代表，已成為農(nóng)業(yè)化肥應(yīng)用研究的熱點。常規(guī)控釋肥料最重要的技術(shù)優(yōu)勢是，作物養(yǎng)分充足、快速、平衡的釋放時間幾乎與主要作物品種的土壤肥料吸收利用率同步。單周期平衡施肥法能充分滿足各種土壤作物在整個作物自然生長期的養(yǎng)分需求，減少土壤作物單次施肥的產(chǎn)量和損失。提高土壤作物綜合施肥點資源利用率，有利于改善土地生態(tài)環(huán)境。許多化肥行業(yè)專家預(yù)測，19世紀(jì)末緩釋/溶解控釋肥料技術(shù)的持續(xù)發(fā)展將是21世紀(jì)國際化肥工業(yè)的兩個重要的長期戰(zhàn)略方向。3s（gis、gps、rs）技術(shù)將用于農(nóng)業(yè)養(yǎng)分投入和管理的精確測量和施肥的精確控制。近年來，這些先進(jìn)技術(shù)在發(fā)達(dá)國家的研究和應(yīng)用以及工業(yè)的發(fā)展都非常迅速。

5.4 加強立法保護(hù)，保護(hù)耕地資源

《耕地利用和土地資源開發(fā)利用法》的農(nóng)業(yè)立法和保護(hù)政策尚不完善，缺乏有效的土地法律規(guī)范和政府政策。因此，必須加強對農(nóng)業(yè)部門耕地權(quán)利保護(hù)和土地資源開發(fā)的政策和立法保護(hù)，健全耕地相關(guān)部門的責(zé)任制，嚴(yán)格執(zhí)法，打擊非法征地、開墾耕地等破壞行為。生態(tài)破壞和農(nóng)村土壤資源污染嚴(yán)重，加強對農(nóng)村農(nóng)業(yè)土壤資源和環(huán)境的立法保護(hù)。同時，在保護(hù)作物合理吸收植物養(yǎng)分資源的基礎(chǔ)上，提高耕地空間綜合利用效率和人均耕地資源綜合利用效率，采取科學(xué)合理的節(jié)地農(nóng)業(yè)，采用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合循環(huán)利用技術(shù)。實現(xiàn)現(xiàn)有有機(jī)土壤產(chǎn)品與綠肥資源開發(fā)利用的最佳有機(jī)結(jié)合，節(jié)約土壤肥力，減少推廣利用，保護(hù)良好的土壤環(huán)境。

5.5 提高肥料利用率，減少浪費和污染

調(diào)查結(jié)果表明，我國農(nóng)業(yè)肥料利用率不高。本季氮素利用率僅為35%左右，溫室氮素利用率低于10%。根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，1980年至2002年間，中國化肥使用量以每年近61%的速度增長，而國內(nèi)糧食產(chǎn)量僅以每年31%的速度增長。化肥利用率低一直是制約我國農(nóng)業(yè)化肥生產(chǎn)和施肥的重要瓶頸。結(jié)果表明，我國主要農(nóng)田磷肥利用率僅為10%左右，約為25%。因此，科學(xué)均衡施肥，提高植物肥料的長期利用率和有效性，是解決我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目前困難的三個關(guān)鍵問題之一。首先，根據(jù)我國不同作物生育期的施肥需求特征和土壤養(yǎng)分利用能力，確定了我國不同作物的日最佳化肥需求量；其次，控制最佳施肥時間。長期施肥和控釋肥應(yīng)一次性作為基本肥料施用，不需繼續(xù)施肥。根據(jù)作物生長期和施肥需求規(guī)律，可選用其他類型的肥料。肥料應(yīng)在作物需肥最敏感的時期使用。一般應(yīng)掌握前輕、中重、后補的原則。

6.結(jié)語

針對土壤肥力存在的問題，從土壤養(yǎng)分質(zhì)量下降、耕地退化和污染、化肥資源短缺三個方面分析了對策，為今后的發(fā)展提供了一定的參考價值。