中国科学院南京土壤研究所 刘崇群
当前,世界各地土壤缺硫现象非常普遍,已报道缺硫的地区有美国、加拿大、拉丁美洲、欧洲、非洲、亚洲和大洋洲。据报道,美国有37个州缺硫;拉丁美洲有12个国家约55%的耕地缺硫;亚洲有12个国家缺硫,孟加拉国80%的农用地缺硫;欧洲和非洲分别有18个和21个国家缺硫。硫在农业生产上的重要意义日益受到人们的关注。
土壤因何缺硫
众所周知,作物生长对氮磷钾三种必需营养元素需求量最大。人们在施肥时常考虑这三种元素的均衡供应,但硫也是需求量较大的主要元素之一,其需求量和磷相当,对某些作物而言甚至超过磷。由于硫常随传统的含硫化肥(硫铵、过磷酸钙)和含硫农药(硫磺、石硫合剂)进入农田,因此掩盖了土壤缺硫和对硫的需要。
在植物生理上,硫对作物蛋白质、油脂、维生素以及某些酶的合成起重要作用,硫能增进作物的御寒和抗旱性,缺硫不仅抑制了作物产量,而且降低了产品的质量,进而影响到人类和家畜的健康。
20世纪60年代以来,造成土壤普遍缺硫的原因很多。第一、化肥品种的变化,过去常用的含硫化肥被有效成分高、不含硫或含硫少的化肥所代替,土壤中的硫随化肥施入硫的减少而大量减少;第二、采用高产的作物品种,作物产量显著提高,从而自土壤中吸取的硫也相应增加;第三、核电和水电的开发,使用低硫燃料以及强调治理大气污染,使大气的含硫量下降;第四、含硫农药正在逐步为高效、低毒、不含硫或含硫少的有机农药所替代。
含硫化肥补硫有功
化肥品种的改变是引起硫广泛缺乏的主要原因。过去常用的含硫化肥(硫铵、普钙和硫酸钾)逐渐为不含硫或含硫少的尿素、磷铵、重钙和氯化钾等所取代。由于高浓度化肥的发展,1960~1970年,一些发达国家化肥中的硫含量大幅度下降,例如爱尔兰1965年化肥中含硫量为3.8万吨,至1975年已下降至0.75万吨。意大利1955年所施用的氮磷钾化肥中含硫37万吨,至1974年下降至26万吨。1955年西德含硫化肥的销售量占肥料销售总量的30%,到1980年已降至11%。为此,德国植物营养学家提出,欧洲对硫的需要从来没有像今日这样紧迫。主要是因为肥料和大气沉降带入农田的硫大幅度下降,以及作物高产需要更多的硫。如果忽视施用硫肥,将严重影响当前和今后的作物产量、品质以及农业持续增产。近代世界各地由于缺硫、因而增加硫肥的施用,除施用传统的硫铵、过磷酸钙和石膏外,还增加了元素硫、硫代硫酸铵、硫衣尿素、硫化铁和一些新型的含硫化肥。
过磷酸钙是世界最早的磷肥品种,在长达100多年的时间里,一直是磷肥的主要产品。近年来,由于高浓度化肥的兴起,过磷酸钙在磷肥中所占的比例逐年下降。2000年以前,我国的过磷酸钙产量一直占磷肥总量的60~70%,自2000年以后,过磷酸钙的相对产量虽然下降至磷肥总产量的55%,但过磷酸钙的绝对产量仍保持在370万吨左右。按全国耕地1亿3千万公顷计算,每年随过磷酸钙输入土壤的硫已能满足大多数农作物的需要。
磷肥品种的发展方向是高养分浓度和高水溶性。但目前就世界范围而言,生产方法简单和生产成本低廉的低浓度品种,仍保持一定的比例。过磷酸钙虽然磷素含量较低,但生产方法简单,对等量P2O5磷肥的酸耗和磷矿质量的要求相对较低,特别是它不仅能提供P2O5,还能提供硫和钙。联合国工业发展组织预测化肥工业发展远景时指出,过磷酸钙是一种比较优良不会被淘汰的肥料品种。

