农业生产自古就有“有收无收在于水,多收少收在于肥”之说。目前我国肥料的投入占农民整个生产性投资的50%左右,在粮食增产中的贡献率仅为40%左右。但在化肥促进粮食增产的同时,随着化肥施用量的增加,关于“粮食增产完全依赖化肥”、“化肥过量施用污染环境”的话题也开始喧嚣尘上。尤为典型的是在今年3月召开的全国两会期间,很多代表委员提出要破解“化肥依赖症”、“减少化肥施用”。全国人大代表宋福如提出,由于“化肥是粮食的粮食”这一概念误导了农业的发展方向,以至于越来越加重农业的污染,建议减少化肥施用。全国政协委员、泉州市科协主席骆沙鸣也提出应该破解化肥依赖症问题,发展低碳环保农业。
那么究竟我国的化肥用量如何?因为化肥施用带来的环境污染状况如何?本报记者采访了业内相关专家,请他们分析化肥究竟给我国农业带来了什么,破解化肥农业的隐忧。
A施肥过量:存在地区差异,高效农业成焦点
“从1949年到2011年,我国粮食作物总产从1.13亿吨增至约5.7121亿吨。在耕地面积基本没变的情况下,单产增加了近5倍。在这个过程中,化肥发挥了至关重要的作用。”中国农业大学资环学院院长张福锁多年来一直潜心研究化肥施用和粮食安全以及资源环境之间的关系。他在充分肯定了化肥成就了我国粮食增产的同时,也坦言,我国确实存在过量施肥的问题。“2009年我国每公顷化肥用量为341公斤,以用量最大的氮肥与其他国家比较,我国水稻氮肥投入量是231公斤/公顷,日本和韩国分别为78公斤/公顷和110公斤/公顷;我国玉米氮肥投入量237公斤/公顷,美国不到150公斤/公顷。化肥用量偏高是不争的事实。”张福锁说。
事实上,不仅是张福锁,几乎每个受访的专家都认为我国化肥用量偏高。“比实际需要量超出约2倍”,中国农科院农业资源与农业区划研究所土壤肥料研究中心主任张树清对此也毫不讳言.他告诉记者,有些地区甚至超过这个水平,譬如在一些高效农业区,化肥施用实物量超过400公斤/公顷。但他同时提出,对于化肥施用是否过量这个问题还需客观看待,“尽管从总量上看,我国化肥施用量巨大,但事实是不同地区情况也不同,而我国在进行统计研究时,习惯用平均值,譬如高效农业区、大棚蔬菜类用肥量可能非常高,而在一些旱地农田中,施肥量可能就会控制在100公斤/公顷左右,那么这个施用量就不能说是过量了。”
此外,他还分析了之所以当前化肥存在不合理施用的问题,是和我国种植结构有关。首先,我国人多地少,在分散经营的生产方式下,一家一户要在这样小的面积上确定用几斤几两氮肥确实是一件很难操作的事情。其次,为了生产足够的粮食,我国开垦了大量中低产田,这个数量约占全国耕地近70%,为了提高产量,不得不多用化肥。而这种地在发达国家多以休闲和生态功能利用为主,并不用于生产粮食。再次,我国施肥机械化程度低,化肥施用至今仍以人工为主,难以做到深施和精量施用。
对于张树清的说法,华南农业大学资环学院副教授张新明也表示赞同,他认为,由于没有全国范围内的数据,不能说明我国的化肥施用是否过量。因为我国化肥施用存在区域差异、作物差异等,关于化肥施用过量的话题不能以一个地区的调查结果来以偏概全。此外,他还提出,随着近年来我国各地开展测土配方施肥工作,以前出现的某些经济作物施肥过量,特别是氮磷肥过量的问题正逐步得到解决,根据测土配方施肥项目提出的不同作物施肥指标体系,各地肥料企业生产了不同作物的专用肥(BB肥),改变了过去大量施用通用肥的状况,在施用量和基追分配比例方面更合理。
B过量施肥之后:增产的同时也污染了环境
尽管按照专家的说法,过量施用并不是绝对,但可以肯定的是我国化肥施用量确实是在逐年增加,而近些年来,关于化肥施用不当所带来的环境危害也是争议颇多。
张福锁和他的研究团队就曾于2010年在美国《科学》杂志发表过相关论文指出,研究发现我国氮肥过量施用导致全国土壤显著酸化,其他负面影响诸如农民收益降低、能源消耗、水污染以及近海赤潮已成不争事实,而氮肥导致温室气体排放也日益受到关注。
根据2010年农业部、环保部和国家统计局联合发布的第一次全国污染源普查公报显示,对农业种植业38239个普查对象的统计结果显示,在污染方面种植业总氮流失量159.78万吨(其中:地表径流流失量32.01万吨,地下淋溶流失量20.74万吨,基础流失量107.03万吨),总磷流失量10.87万吨。而同期普查的全社会污染源中总磷流失量为42.32万吨,总氮流失量为472.89万吨。
关于化肥污染环境的问题,业内专家主要将其归结为三大方面:一是水体污染、二是大气污染、三是土壤污染。而张树清认为,化肥对环境的污染更多是对土壤环境的破坏上。对水体的污染主要是发生在南方水系比较发达的地区,而且多是高效农业区,北方地区由于水系和降水都较少,淋溶等损失并不大,大气污染的影响也不大。但值得注意的是,多年大量施用化肥的结果对土壤造成的破坏比较明显,譬如在山东寿光等地经济作物高效农业区,出现大量土壤板结、酸化造成耕地质量下降的现象更加明显。根据中国农科院在北方五省20个县集约化蔬菜种植区的调查,在800多个调查点中,50%的土壤中硝酸盐含量超标。
C还化肥清白:
源于自然回归自然,关键要科学施用
一系列的数据说明,当前化肥施用确实对环境造成了污染。正是因为有这样的数据支持,业内也出现一些偏颇的声音。有人提出要用有机肥替代化肥,减少化肥施用。甚至有些偏颇的观点将所有水体污染的问题都归结到化肥流失造成的污染上来。
对此,大多业内专家的观点都认为,化肥中含有的氮、磷、钾都是来源于大自然,之所以对环境造成污染则是因为施用量过大、不合理施用造成的。中科院南京土壤研究所朱兆良院士自上个世纪80年代就开始对化肥施用对环境带来的压力进行研究。2009年,朱兆良与其同事通过对河北、河南、山东等高产地区的121块农田的研究发现:小麦的氮肥实际用量是平均每公顷325公斤,但试验显示最佳用量是128公斤;玉米的实际用量平均是263公斤,最佳用量是158公斤。由于过多施用化肥,在合理用量下,氮肥的损失量是每公顷25公斤进入环境;而按照当前农民的施肥量,氮肥的损失量是71公斤,环境压力增大了2.8倍。
而张新明也表示,不论是化肥依赖症还是化肥污染环境的观点都是基于过量施用化肥的基础上,只要按照平衡施肥的原则和技术,合理施用化肥,减少氮、磷在土壤中的残留,并采取相应的水土保持措施,面源污染的问题就会逐渐得到解决。所以,业内专家提出要想真正解决化肥农业的隐患,最终还是要归结到合理施肥上来。
“事实上,减肥增效我们一直在研究,根据研究结果表明,就拿氮肥来说,如果减少20%-30%的施用量,并不会减少作物产量,但根源在于如何让农民明白并且接受这一观点。” 张树清认为,造成过量施用的根源在于农技信息的不对称,如果能够通过制度化、规范化指导农民施肥,实现化肥合理适量施用,那么化肥污染问题也将迎刃而解。
根据中国农业政策研究中心对湖北和福建两省的农村调查时发现,最近20年间只有不到15%的家庭接受过施肥培训,而拿比化肥污染更严重的农药来说,只有34%的农民能从技术人员处获得农药施用的技术指导,超过84%的农民会超过规定标准剂量使用农药。
“中国的减肥增效需要采取综合措施。”张新明表示,包括通过测土配方等方式将肥料用量调整到合理水平,在作物需要肥料的时期施用肥料,研制面向不同层次种植户的施肥机械,改进施肥方法,变手工撒施为机械深施,循环利用有机养分,升级肥料产品、研制新型肥料,因地、因作物推广水肥一体化技术,改变大水冲施为滴灌施肥,提高肥料的利用率,这些都是实现科学施肥的方式。
“实现科学施肥是个系统工程,必须将技术、政策和农民行动结合起来。”此外,张福锁认为还应该从立法的角度上来规范施肥,推动肥料法规制度的建设。他提出,目前我国尚没有专门的肥料法规,而欧美发达国家既有完善的肥料产品法规,也有环境保护法规,我国在部分水源地开始尝试类似的管理办法,但还没有在全国开展。因此,国家应加快出台肥料相关法律法规,为科学合理使用肥料提供制度保障。
相信,通过多方努力,我国农民改变传统施肥习惯,让粮食的“粮食”——化肥能实现科学合理精准施肥,我国的化肥施用现状将得以缓解,人们不仅能够吃饱吃好,而且还能营造一个良好的生存环境。
(中国农业大学资环学院教授张卫峰对此文亦有贡献)