农业生产中的化肥污染与防治

摘要:在农业生产中,施用化肥是司空见惯的事,本文通过对不合理使用化肥所引起的生态环境污染问题的论述,提出一些防治化肥污染的措施,以保护农业生态环境维护人类身体健康。

关键词:化肥污染;防治措施

中图分类号:TE991.3文献标识码:B文章编号:1009-9166(2010)014(C)-0167-01

一、化肥污染。随着化肥使用面积和使用量的增加,加之长期以来的不合理使用,因化肥引起的生态环境污染问题越来越严重

(一)氮肥污染。在氮素循环中,氮素通过各种途径固定下来,其中一部分经过反硝化作用返回到大气中。每年固定下来的氮素比返回到大气中的多,存留在地球上的这部分氮素,分布在土壤、地下水、河流、水库、湖泊和海洋中,在生物圈中,固氮作用长久地超过反硝化作用,氮素输入大于输出,是氮素推敲的主要原因。氮肥中主要品种是碳酸氢铵,其次是氨水,另外还有为数不多的尿素、硫铵等。化学氮肥的损失途径有:(1)氨的挥发:施用铵态氮肥的损失主要是氨的挥发,特别是铵态氮肥施于石灰性土壤或碱性土壤,便生成游离形态的氨而挥发。挥发出来的氨进入大气,以后又随降雨重新返回土地,其中,一部分返回土壤被作物存留在土壤中,一部分落入地表水体,增加水体的氮素负荷。(2)硝化-反硝化脱氮:土壤中的硝酸盐或亚硝酸盐处于嫌气条件时,可被某些微生物分解,以氮气或氧化氮的形式向大气中逸失。氮肥施用量的增加会破坏大气中氧化氮的平衡,因为矿化的氮肥约30%经过一系列转化以氮气或氧化氮的形式进入大气,根据土壤类型和肥料不同,排入大气中的氧化氮为矿化氮的5%～25%。(3)硝酸盐的流失:无论是施用有机氮肥还是无机氮肥,在适宜条件下,通过土壤微生物的硝化作用,最后均可以转化成硝态氮。硝酸盐在土壤中很容易以垂直或径流方式进入河流、水库、湖泊或地下水。化肥大量流失可以使作物和水体中的硝酸盐增加。植物通过根系土壤中的硝酸盐,硝酸根离子进入植物体内后,经过硝酸酶作用还原成亚硝态氮,再转化为氨基酸类化合物,以构成自身和维持生存,这是植物的正常生理作用。但植物对硝酸盐的利用,往往会受到许多环境条件的限制而不能充分加以同化,致使大量的硝酸盐积累于叶、茎、根、花中,这种累积对植物本身无害。但却能危害取食的人类和牲畜。大量施用氮素化肥,能缩小土壤有机质的碳氮比,使有机质分解加快,土壤容重增加,土壤物理性质变坏,同时,铵态氮肥的铵根离子能将吸附在土壤胶体上的钙、镁离子置换下来,破坏土壤的团粒结构,导致土壤板结。

(二)磷肥污染。普通过磷酸钙是我国磷肥的主要品种。作物对磷肥的利用率一般不超过10%～25%,滞留在土壤中的磷主要集中在土壤表层。土壤中磷的流失决定于土壤本身的流失量,淋溶损失极少。一般认为,随表土流失磷肥不超过施肥量的1%。磷肥中有些含有氟、砷和重金属元素镉、铬、铅、钡等,尤其是含氟磷肥进入土壤中可以在土壤和植物体内蓄积,造成不良影响,长期食用、饮用含氟高的食物和水,可导致氟骨症。

(三)水体富营养化,指在人类活动影响下,氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧下降,水质恶化,鱼类及其他水生生物大量死亡的现象。在促进水体富营养化的各种因素中,外源营养是主要因素,外源营养中又以氮、磷为主要成分,而氮肥和磷肥的流失是水体中外源营养的重要来源。

天然水体接纳了过虑的氮、磷等植物营养物质后,将促进自然生物的旺盛生长,某些藻类迅速上升为优势种。由于藻类繁殖迅速,生长周期又短,大量藻类和其他浮游生物死后的残体又为水生微生物提供了丰富的营养来源。在水生微生物中,好氧微生物的分解,不断消耗水中的溶解氧,厌氧微生物的分解,不断产生硫化氢等有害气体,从而使水体溶解氧下降,水质恶化造成鱼类及其他水生生物的大量死亡。微生物在分解藻类和其他浮游生物的残体时,又可把氮、磷等营养物质重新释放到周围环境中,供新一代藻类利用,使氮、磷在水体中实际上构成了一个生物小循环。藻类一代一代繁殖下去,其残体不断沉积于水底,使湖泊不断进行生态演替,直至成为沼泽和干地。

二、化肥污染的防治

(一)合理施肥是防治化肥污染的主要途径,最大限度地提高化肥的利用率,减少化肥的流失和挥发。不少地区由于施肥时期的不当和不适宜的施肥量,从而使化肥流失较严重,施肥效益偏低。随着我国农业科技水平的提高,应逐步推广土壤诊断和植物营养诊断等技术,并进一步发展施肥新技术。还要逐步改善化肥结构,改变目前磷、钾比例失调及化肥中大多为单营养元素肥的状况,提倡使用复合肥料。(二)有机肥与无机肥相结合使用。在肥料使用上,应强调有机肥和无机肥相结合的方针。关于有机肥的施用,我国有着十分丰富的经验。要努力克服急功近利的短期行为,并从制度上加以保证,用经济手段加以引导。(三)合理的耕作措施,也是减少化肥流失、提高化肥利用率的重要途径。此外,严格检测化肥质量,防止有毒有害物质随化肥进入土壤。

农业是国民经济的基础,在农业生产中,通过施用化肥来维护农业生态系统的养分平衡,从而提高农业生产力,大幅度地提高农业产量,但是由于化肥污染引起的土壤有机质含量下降,土壤板结,营养元素循环转化速率下降,地下水污染等生态环境污染问题日趋严重,所以要采取一些防治措施,合理的向农业生态系统补充输入营养物质。合理施肥、合理的耕作措施等都是向农业生态系统补充输入营养物质,保持土壤良性循环的有效途径,这样才能维护农业生态系统平衡,保证农业持续稳定发展。

作者单位:荥阳市环境保护监测管理站