测土施肥，有机肥对土壤的可持续发展

为什么我国施肥量比美国高出那么多?

在美国他们普遍实行测土施肥，化肥的使用非常精确，很多州多施肥会被罚款，对田地灌溉后流出的废水也会抽查水质，检测氮磷等关键指标，因此农场主都不会多施肥。

在每家每户的土地都很小，测土不普及，对农业造成的水质污染也缺少监管，因此农民会凭经验使用更多的肥料。

美国地广人稀，很多地方会种一季豆科植物改善土质和固氮，而大部分地区都是精耕细作，只能靠化肥补充土壤肥力。

有数据表示：国外每公顷施肥多在100kg以下，国内基本是每公顷400kg以上。因此产生了疑问，为什么就多这么多，明知道多为什么不降?

我国农业长期以来化肥、农药用量过大，导致土壤板结退化、水体富营养化、温室气体排放严重等生态、环境问题。

我们要在“农业回归自然”上达成高度共识，即“我国农业迫切需要摆脱对化肥、农药的过度依赖，重返有机肥(有机肥与化肥结合施用)，构建一种人与自然和谐相处、永续发展的新型无废弃物农业”。

双重压力：又要马儿跑得好，又要马儿少吃草

农业大学生物学院教授、农业生物技术国家重点实验室主任陈文新院士介绍，过去30年，我国农业在利用占世界9%耕地成功解决了占世界总人口20%的13亿国人的吃饭问题，到2013年实现粮食产量“十连增”辉煌的同时，也付出了高昂的代价：

这30年间，化肥、农药用量递升，牲畜粪便、秸秆等废弃物剧增，已造成农村和农田的广 泛面源污染和土壤肥力下降等严重问题。根据2007年污染普查结果，农业排放的化学需氧量(COD)占排放总量的43.7%(1320万吨);农田排放的氮、磷分别占总量的57.2%和67.4% (270万吨和28万吨)。

因此，我国农业面临着“又要马儿跑得好，又要马儿少吃草”的双重压力——既要保持高产，又要减少面源污染。

空气质量恶化，与过量使用氮肥直接相关

从农业微生物学角度看，土壤退化是一个严肃的学术问题，更是一个重大的现实问题。

农科院环发所研究员朱昌雄解释，土壤退化是因各种自然、特别是人为因素影响所导致的土壤质量下降，甚至完全丧失其物理、化学和生物学特征的过程。由于耕地过度农垦，用养失调;草场超载过牧，滥垦滥挖等不合理的人类活动，目前我国土壤沙化退化现象十分严重。

陈文新尖锐指出，近几年，我国北方城市空气质量严重恶化，与过量使用氮肥直接相关。

她表示，农业生产中，氮素养分是继水之后相当大的制约因素。每生产一吨谷物等粮食，需要消耗土壤中20到40公斤氮素。要保持粮食高产，必须向土壤中补充氮素及其他营养元素。

从1981至2008年的近30年间，我国粮食产量增长了63%;同期氮肥用量则增长了近2倍。目前我国化肥用量占总量的35%。

过量使用化肥，一是增加了温室气体排放：1980至2010年间，我国与化肥生产及使用有关的温室气体排放增加了3.45倍，平均每年增加1070万吨二氧化碳当量;

二是过量施用到田间的氮肥效率愈来愈低：1961年，1公斤化肥可生产151公斤粮食;而到2005年，只生产9公斤粮食。作物吸收不了的过量化肥会随水淋失，进入地下水或江湖，引起水质恶化(富营养化)，“近年来太湖的藻华和青岛的浒苔爆发都是这种富营养化的结果”;

三是增加了植物体内的游离硝酸盐：进入食物中的硝酸盐在一定条件下会被转化为亚硝酸，危及食品安全;

四是引起土壤酸化：我国土壤的pH值(酸碱度)在过去20年间下降了0.5个单位，过量施用氮肥为其主因。

土壤酸化会直接影响植物和土壤微生物生长，加重植物真 菌病害，加速土壤中重金属的溶解释放。

陈文新调，对化肥的过度依赖，还造成土壤有机质含量下降，土壤结构被破坏，并终引起土壤板结，肥力下降。“这一状况日趋严峻，已到刻不容缓的境地”。

修复退化土壤，有机肥是可选良方

退化土壤的修复，是我国农业可持续发展绕不过去的一道“坎”;而合理可行的技术方案，非有机肥莫属。

中科院南京土壤所研究员林先贵团队经20多年农田生态系统养分平衡长期定位施肥试验发现，施有机肥、平衡施化肥或有机无机配施，均能有效调节土壤pH值，增加土壤有机碳与全氮含量，从而实现作物的高产与稳产。

他表示，作为土壤生物肥力的核心，土壤微生物的生命活动可增加土壤中氮磷钾等营养元素的供应，“将土壤中一些不能被作物直接利用的物质转换成可利用的状态”，终提高土壤生产力。

陈文新进一步解释，一个高肥力的土壤必须具有良好的团粒结构，为作物调控适宜的水、肥、气、热，为作物转化、保存并持续提供所需营养元素。

“这主要依靠土壤中生活的、每克土中数以亿计的微生物的作用，而微生物生活主要靠有机质维持”。

她如此阐述微生物跟动植物的关系：自然生态系统中，植物是生产者，动物是消费者，微生物是分解者。地球表面有限的营养元素就靠微生物这个分解者才能循环使用，而这个分解作用主要在土壤和水体中进行。

“所以相当合理的做法是尽可能将动、植物废弃物投入土壤，促进微生物大量繁殖”。微生物将有机质分解，释放出营养元素，供植物生长利用;同时也合成它们自身的细胞，将营养元素在细胞中保存而不至流失。

在人口持续增长，需要更多粮食，同时要保护好生态环境的前提下，就要“在重视有机肥的基础上，适施化肥，实行有机无机结合施用”。这才是可持续发展之道!