自1994年以來(lái)，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的專家在北京、山東、陜西等地的20個(gè)縣600多個(gè)點(diǎn)位的抽樣調(diào)查顯示，在北方集約化的高肥用量地區(qū)，20%的地下水硝酸鹽含量超過(guò)國(guó)家飲用水硝酸鹽含量限量標(biāo)準(zhǔn)（每升硝酸鹽含量8 9毫克），45%地下水硝酸鹽含量超過(guò)主要發(fā)達(dá)國(guó)家飲用水相關(guān)限量指標(biāo)。除此之外，因化肥中含有重金屬、酸根等物質(zhì)，其對(duì)環(huán)境的影響是多方面的。重要的環(huán)境影響如下：
　　
　　1）重金屬和有毒元素有所增加  從化肥的原料開(kāi)采到加工生產(chǎn)，總是給化肥帶進(jìn)一些重金屬元素或有毒物質(zhì)。其中以磷肥為主。中國(guó)施用的化肥中，磷肥約占20%，磷肥的生產(chǎn)原料為磷礦石，它含有大量有害元素F和As，同時(shí)磷礦石的加工過(guò)程還會(huì)帶進(jìn)其它重金屬Cd、Cr、Hg、As、F，特別是Cd。另外，利用廢酸生產(chǎn)的磷肥中還會(huì)帶有三氯乙醛，對(duì)作物造成毒害。
　　
　　研究表明，無(wú)論是酸性土壤、微酸性土壤還是石灰性土壤，長(zhǎng)期施用化肥還會(huì)造成土壤中重金屬元素的富集。比如，長(zhǎng)期施用硝酸銨、磷酸銨、復(fù)合肥，可使土壤中As的含量達(dá)50~60 mg/kg。同時(shí)，隨著進(jìn)入土壤Cd的增加，土壤中有效Cd含量也會(huì)增加，作物吸收的Cd量也增加。
　　
　　2） 微生物活性降低   土壤微生物是個(gè)體小而能量大的活體，它們既是土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化的執(zhí)行者，又是植物營(yíng)養(yǎng)元素的活性庫(kù)，具有轉(zhuǎn)化有機(jī)質(zhì)、分解礦物和降解有毒物質(zhì)的作用。中科院南京土壤研究所的試驗(yàn)表明，施用不同的肥料對(duì)微生物的活性有很大的影響，土壤微生物數(shù)量、活性大小的順序?yàn)椋河袡C(jī)肥配施無(wú)機(jī)肥>單施有機(jī)肥>單施無(wú)機(jī)肥。中國(guó)施用的化肥中以氮肥為主，而磷肥、鉀肥和有機(jī)肥的施用量低，這會(huì)降低土壤微生物的數(shù)量和活性。
　　
　　3）養(yǎng)分失調(diào)與硝酸鹽累積  中國(guó)施用的化肥以氮肥為主，而磷肥、鉀肥較少，長(zhǎng)期施用造成土壤營(yíng)養(yǎng)失調(diào)，加劇土壤P、K的耗竭，導(dǎo)致NO3-N累積。NO3-N本身無(wú)毒，但若未被作物充分同化可使其含量迅速增加，攝入人體后被微生物還原為NO2-，使血液的載氧能力下降，誘發(fā)高鐵血紅蛋白血癥，嚴(yán)重時(shí)可使人窒息死亡。同時(shí)，NO3-N還可以在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成強(qiáng)致癌物質(zhì)亞硝胺，誘發(fā)各種消化系統(tǒng)癌變，危害人體健康。在保護(hù)地栽培條件下，即使是以施用有機(jī)肥為主的100 cm土層中NO3-N累積量也在240~740 kg/hm2。
　　
　　湖泊、河流和淺海水域生態(tài)系統(tǒng)的富營(yíng)養(yǎng)化，也因氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加有關(guān)，其直接的生態(tài)災(zāi)害是水藻瘋長(zhǎng)，魚類等水生動(dòng)物因缺氧數(shù)量減少甚至死亡，并引發(fā)近海的赤潮。氮肥氣態(tài)損失也造成溫室氣體排放。氮主要在土壤微生物的硝化和反硝化作用下，使部分氮肥變成氧化亞氮這樣的溫室氣體，從而對(duì)大氣臭氧層產(chǎn)生破壞。
　　
　　氮肥過(guò)量使用將對(duì)長(zhǎng)期糧食安全和食品安全造成威脅。氮肥過(guò)量使用排放的溫室氣體加劇了氣候變化，氣候變化又對(duì)長(zhǎng)期糧食安全造成負(fù)面影響；氮肥的過(guò)量使用會(huì)導(dǎo)致土質(zhì)下降和土壤環(huán)境惡化，進(jìn)而影響到作物的生長(zhǎng)；過(guò)量使用還在一定程度上導(dǎo)致農(nóng)藥施用量的增加，這是因?yàn)榛�肥過(guò)量使用，造成了土地微生物和動(dòng)物多樣性降低，土壤板結(jié)，植物病害增加，需要用更多的農(nóng)藥控制病害。在退化的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，當(dāng)初級(jí)生產(chǎn)力下降時(shí)，以植物為食的植食性害蟲數(shù)量也將增加，更加劇農(nóng)藥的使用。
　　
　　4）土壤酸化長(zhǎng)期施用化肥加速土壤酸化，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)張福鎖教授團(tuán)隊(duì)對(duì)此進(jìn)行了深入的分析，文章發(fā)表在國(guó)際著名的《科學(xué)》刊物上。
　　
　　這是因?yàn)�，一方面與氮肥在土壤中的硝化作用產(chǎn)生硝酸鹽的過(guò)程相關(guān)。首先是銨轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽，然后亞硝酸鹽再轉(zhuǎn)變成硝酸鹽，形成H+，導(dǎo)致土壤酸化。
　　
　　另一方面，一些生理酸性肥料，比如磷酸鈣、硫酸銨、氯化銨在植物吸收肥料中的養(yǎng)分離子后，土壤中H+增多，許多耕地土壤的酸化和生理性肥料長(zhǎng)期施用有關(guān)。此外，氮肥在通氣不良的條件下，可進(jìn)行反硝化作用，以NH3、N2的形式進(jìn)入大氣，大氣中的NH3、N2可經(jīng)過(guò)氧化與水解作用轉(zhuǎn)化成HNO3，降落到土壤中引起土壤酸化�；�肥施用促進(jìn)土壤酸化現(xiàn)象在酸性土壤中最為嚴(yán)重。土壤酸化后可加速Ca、Mg從耕作層淋溶，從而降低鹽基飽和度和土壤肥力。
　　
　　針對(duì)上述現(xiàn)象，有學(xué)者認(rèn)為化肥對(duì)耕地肥力有短期提高的功效，但長(zhǎng)期不合理使用，則對(duì)土地健康造成不利影響。
　　
　　有人據(jù)此將化肥成為“土地鴉片”，農(nóng)民用之成癮，耕地也會(huì)成癮，但耕地退化后，其高生產(chǎn)力就難以維持了�！　�
都是過(guò)量惹的禍！
　　　　
　　當(dāng)施用化肥增產(chǎn)的效果下降時(shí)，人們開(kāi)始不斷地增加化肥的施用量。據(jù)2010年的統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)化肥施用量在225公斤/公頃警戒線以下的僅有黑龍江、貴州、青海、西藏和甘肅，其余省份全部超過(guò)，前四名都超過(guò)了500公斤，依次是海南、天津、福建和廣東。預(yù)計(jì)到2020年廣東、福建、北京和天津?qū)⒊�過(guò)或接近600公斤。全國(guó)總使用量將很有可能突破6000萬(wàn)噸，平均全國(guó)單位使用量也將接近500公斤。
　　
　　當(dāng)過(guò)量施用后，嚴(yán)重破壞了土壤微生物生態(tài)鏈，使土壤失去活性功能成為死土。有些常年大量使用化肥的農(nóng)民戲說(shuō)地越來(lái)越饞，其實(shí)根本不是地的問(wèn)題，是人的問(wèn)題。
　　
　　據(jù)世界糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計(jì)分析，目前世界平均每公頃耕地化肥施用量約120kg�！　�

獨(dú)家試愛(ài)  2017/10/12 8:43:31

增量不再增收
　　　　
　　當(dāng)化肥的使用者發(fā)現(xiàn)，隨著化肥用量的不斷增加，其增產(chǎn)效應(yīng)卻開(kāi)始下降，80年代每公斤化肥的增產(chǎn)效果可以達(dá)到1:20，到了21世紀(jì)僅為1:5，而化肥的施用量卻從40公斤/公頃提高到400公斤/公頃，投入成十倍地增加了可收益卻下降了。
　　
　　有得到就有付出，化肥的短期效應(yīng)其實(shí)是以犧牲土壤為代價(jià)取得的。我們知道，除了陽(yáng)光空氣水這三大要素之外，農(nóng)作物生長(zhǎng)所需大部分營(yíng)養(yǎng)都是依靠土壤提供的，而土壤之所以能提供這些營(yíng)養(yǎng)是因?yàn)槊靠私】档耐寥览锎嬖谥蟹N類過(guò)萬(wàn)、數(shù)以億計(jì)的微生物軍團(tuán)，它們的生長(zhǎng)代謝把無(wú)機(jī)質(zhì)和大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為植物可吸收利用的有機(jī)質(zhì)，它們和地上的動(dòng)植物一起構(gòu)成了復(fù)雜而又和諧的地球生態(tài)鏈。
　　
　　正常情況下土壤微生物總是處于饑餓狀態(tài)，所以人工施用化肥給了土壤微生物一個(gè)巨大的、偏食的變量，使得一部分微生物迅速繁殖成為優(yōu)勢(shì)，久而久之，土壤微生物的多樣性遭到破壞，原有的平衡的生態(tài)鏈被毀掉，原本能夠均衡地提供給植物養(yǎng)分的微生物種群結(jié)構(gòu)變得單一化。
　　
　　萊比錫的植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)還有個(gè)最小因子定律，說(shuō)的是植物的生長(zhǎng)取決于那些處于最少量狀態(tài)的營(yíng)養(yǎng)元素。當(dāng)土壤微生物種群遭到“偏食的”化肥入侵，某些可以產(chǎn)生植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素的微生物處于弱勢(shì)或消失后，施用再多的化肥只會(huì)使短缺的元素更加短缺�！　�
過(guò)量的危害
　　　　
　　過(guò)量使用化肥不僅使土壤養(yǎng)分單一、肥力迅速下降，嚴(yán)重影響作物品質(zhì)，而且污染物流失，破壞了生態(tài)環(huán)境，因化學(xué)物殘留，危害人體健康，同時(shí)，還進(jìn)一步加劇了我國(guó)能源的短缺問(wèn)題�！　�
給農(nóng)民帶來(lái)嚴(yán)重的收入損失
　　　　
　　據(jù)抽樣調(diào)查，我國(guó)80%的農(nóng)戶習(xí)慣憑傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)施肥，不考慮各種肥料特性，盲目采用“以水沖肥”、“一炮轟”等簡(jiǎn)單的施肥方法。全國(guó)有1/3農(nóng)戶對(duì)作物過(guò)量施肥，導(dǎo)致農(nóng)民種地投入不斷增加，雖然糧食產(chǎn)量增加，但增產(chǎn)不增收的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重�！�
導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降
　　　　
　　由于農(nóng)田大量施用單元素化肥，其養(yǎng)分不能被作物有效地吸收利用。氮、磷、鉀等一些化學(xué)物質(zhì)易被土壤固結(jié)，使各種鹽分在土壤中積累，造成土壤養(yǎng)分失調(diào)，部分地塊的有害重金屬含量和有害病菌量超標(biāo)，導(dǎo)致土壤性狀惡化，作物體內(nèi)部分物質(zhì)轉(zhuǎn)化合成受阻，使農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)降低。超量使用化肥使果蔬生長(zhǎng)性狀低劣，并且容易腐爛，不易存放。
　　
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　　導(dǎo)致糧食和農(nóng)產(chǎn)品安全受到威脅
　　
　　過(guò)量使用化肥極易使莊稼倒伏，而一旦出現(xiàn)倒伏，就必然導(dǎo)致糧食減產(chǎn)，威脅中國(guó)的糧食安全；過(guò)量使用化肥還容易發(fā)生病蟲害。比如使用過(guò)量的氮肥，會(huì)使莊稼抗病蟲害能力減弱，易遭病蟲的侵染，繼而會(huì)增加防蟲害的農(nóng)藥用量，直接威脅食品的安全性�！　�
加劇環(huán)境污染
　　　　
　　過(guò)量使用化肥，當(dāng)肥料量超過(guò)土壤的保持能力時(shí)，就會(huì)遷移至周圍的土壤中，形成農(nóng)業(yè)面源污染，使河流、湖泊水體呈富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致藻類滋生，出現(xiàn)部分河流、湖泊的魚蝦發(fā)生死亡的現(xiàn)象。
　　
　　過(guò)量的化肥還會(huì)滲入20 m以內(nèi)的淺層地下水中，使地下水硝酸鹽含量增加，若長(zhǎng)期飲用此類水源就會(huì)危害人類的身體健康。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)每年因不合理施肥造成1 000多萬(wàn)噸的氮素流失到農(nóng)田之外，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)300億元。
　　
浪費(fèi)大量緊缺資源
　　　
　　化肥成本之所以居高不下，是因?yàn)樯�產(chǎn)原料緊缺。如氮肥主要以石油為原料，現(xiàn)在則以煤和天然氣為主，這些都是我國(guó)緊缺的資源。而且每年化肥生產(chǎn)還要消耗大量高品質(zhì)的磷礦石，而磷礦石也已被列入國(guó)土資源部2010年后的緊缺資源之列。有數(shù)據(jù)表明，2004年我國(guó)化肥生產(chǎn)消耗約1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，超過(guò)國(guó)家能源消耗比重5%；每年化肥生產(chǎn)消耗的高品位磷礦石超過(guò)1億噸；并消耗了我國(guó)72%的硫資源。目前，我國(guó)每年生產(chǎn)和消費(fèi)的化肥量超過(guò)4500萬(wàn)噸，而全國(guó)氮肥利用率僅有30%左右。
　　
　　我們過(guò)量施用化肥使其成為名副其實(shí)的土地鴉片，以摧毀長(zhǎng)期安身立命的本錢（土地地力）為代價(jià)得到的短期愉悅，在比較效益逐年降低時(shí)，獲得的愉悅感越來(lái)越少，于是加大投入（化肥）企圖提高收益，結(jié)果投入越多······效益卻越來(lái)越低········
　　
改變化學(xué)農(nóng)業(yè)危害！真正的出路在那？
　　　　
　　化肥的大量使用源于人類對(duì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量近乎貪婪的追求。當(dāng)人們通過(guò)使用化肥對(duì)土地產(chǎn)生刺激，短期內(nèi)土地產(chǎn)量得到大幅提升后，在短期利益的驅(qū)動(dòng)下，化肥生產(chǎn)者、農(nóng)場(chǎng)使用者或者農(nóng)民形成了巨大的合力，將化肥推上了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)舞臺(tái)的中心。
　　
　　化肥解決了糧食高產(chǎn)的問(wèn)題，同時(shí)又帶來(lái)了一個(gè)新的問(wèn)題：營(yíng)養(yǎng)成分的流失。
　　
　　人類需要的營(yíng)養(yǎng)分兩類：一類是大量營(yíng)養(yǎng)，即蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等，還要攝取一定量人體不吸收但有用的纖維素；另一類是微量營(yíng)養(yǎng)，即維生素、礦物質(zhì)、酵素菌類等。這些營(yíng)養(yǎng)成分是確保身體機(jī)能正常的必須原料。
　　
　　來(lái)自德國(guó)黑森林地區(qū)的膳食專家的研究結(jié)論顯示：蔬果中的大部分微量營(yíng)養(yǎng)素平均含量在10年降幅幾乎都超過(guò)50%。在1985年我們通過(guò)吃一個(gè)蘋果補(bǔ)充維生素C，到1996年就要吃夠5個(gè)才達(dá)到一樣的攝入量。
　　
　　我們對(duì)不同栽培方式下的食物營(yíng)養(yǎng)成分，結(jié)合查閱大量文獻(xiàn)，分析發(fā)現(xiàn)了上述食物營(yíng)養(yǎng)的變化。如果不使用化肥，而采用有機(jī)肥，農(nóng)藥殘留量是普通食品的0-1/3；果蔬硝酸鹽含量比普通果蔬減少50%-80%；干物質(zhì)含量比普通食品高出約7%-20%。
　　
　　用有機(jī)肥徹底更換化肥后，花青素、異黃酮、類胡蘿卜素等具有抗癌、抗氧化的酚類化合物含量明顯提高，維生素C含量提高30%-68%。在元素含量方面，采取有機(jī)栽培方式，農(nóng)產(chǎn)品中大量元素P、Fe、Mg以及微量元素Zn、Cu含量更高，礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)趨于平衡。
　　
　　當(dāng)代人看似日益光鮮和日益豐富的飲食結(jié)構(gòu)中，卻面臨營(yíng)養(yǎng)缺乏的困境。
　　
　　在美國(guó)，由于食物單一，營(yíng)養(yǎng)元素缺乏，造成了高達(dá)三分之一以上的肥胖人群，該國(guó)的心臟病、高血壓、癌癥患者也呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，國(guó)家不得不投入大量的資金用于治療。由于食物便宜，美國(guó)人用于購(gòu)買食物的開(kāi)支占據(jù)日常開(kāi)支的7%，但其醫(yī)療開(kāi)支高達(dá)17%。
　　
　　化肥濫用客觀造成各類慢性疾病的泛濫，僅中國(guó)就有3億人有“三高”中的至少“一高”；癌癥病患也越來(lái)越多。當(dāng)代人一方面巨量營(yíng)養(yǎng)攝取過(guò)量而導(dǎo)致肥胖普遍，另一方面，巨量營(yíng)養(yǎng)中個(gè)別成分和幾乎大部分微量營(yíng)養(yǎng)又?jǐn)z取不足。越來(lái)越多的營(yíng)養(yǎng)學(xué)家認(rèn)為，化肥過(guò)量使用導(dǎo)致食物營(yíng)養(yǎng)成分減少納入慢性病的原因之一。
　　
　　當(dāng)代人這樣的飲食結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致的身體素質(zhì)的下降，是否會(huì)逐漸具有遺傳性，并導(dǎo)致未來(lái)人類素質(zhì)的先天性低下，將是一個(gè)早晚都要面對(duì)的殘酷課題。越來(lái)越多人有糖尿病，而且有低齡化的趨勢(shì)，這些人未來(lái)生育后代會(huì)否有遺傳的可能?如果人類以這樣的飲食方式傳承幾百年，未來(lái)人類社會(huì)格局是否會(huì)發(fā)生變化？這些因農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式改變發(fā)生的疾病，非常值得醫(yī)學(xué)家認(rèn)真研究。
　　
　　將秸稈中含有的“肥料”通過(guò)一定的措施“過(guò)腹還田”，增加有機(jī)肥減少化肥使用真正做到合理施肥，生態(tài)施肥，地會(huì)越種越肥，化肥用量必然下降。遺憾的是，這些“肥料”被農(nóng)民在田間地頭燒掉了，每年再向耕地中增加化肥。
　　
　　因此,解決耕地污染和提高耕地質(zhì)量的合理途徑，是大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，循環(huán)利用農(nóng)業(yè)廢棄物，恢復(fù)受損的耕地。中國(guó)人口多、耕地少，且農(nóng)民勤勞，有著幾千年農(nóng)耕歷史，這樣的國(guó)情適宜發(fā)展精耕細(xì)作的農(nóng)業(yè)。如果中國(guó)能夠?qū)︷B(yǎng)殖積肥的農(nóng)民或?qū)τ袡C(jī)肥耕種者實(shí)施直接補(bǔ)貼，則可避免施肥缺陷，有效利用國(guó)家資金。這將是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的行效之為！