土壤生態(tài)學論文

1、 土壤生態(tài)學論文論文題目 施用化肥對土壤生態(tài)環(huán)境的負面影響及對策學 院： 研究生院專 業(yè)： 年 級： 姓 名： 指導教師： 2012年2月28號施用化肥對土壤生態(tài)環(huán)境的負面影響及對策摘要：概述了我國化肥的使用現(xiàn)狀、污染以及化肥的不合理施用對土壤生態(tài)環(huán)境的影響，簡述了化肥造成土壤生態(tài)環(huán)境的因素，分析并提出了相關(guān)對策，為肥料的科學合理施用提供了一定的理論依據(jù)，促進合理施肥，促進土壤生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。關(guān)鍵詞：化肥；污染；土壤生態(tài)環(huán)境；對策1 我國化肥的使用現(xiàn)狀 農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量決定我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的長期性和食物安全的穩(wěn)固性?；实氖褂檬寝r(nóng)業(yè)獲得高產(chǎn)的重要手段，為農(nóng)業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。國內(nèi)外大

2、量科學試驗和生產(chǎn)實踐證明：施用1kg化肥可增產(chǎn)糧食5-10kg，施肥的貢獻率可達40%。我國的化肥施用量增長速度快，呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢。1985 年全國化肥施用總量為 1775.8 萬噸，2002 年達 4339.5萬噸，比 1985 年增長 1.4 倍，到2010年達到5000萬噸以上年平均增長率為 8%。與此同時，單位面積化肥施用量也呈逐年遞增趨勢，2002年達到了 333.7 kg/hm21-2。盡管化肥使用量連年增加，但是我國對化肥的利用率卻越來越低。目前美國等一些發(fā)達國家的化肥利用率約為50%55%,而我國化肥利用率約為35%左右,其中氮肥約為30%35%,磷肥10%20%,鉀肥30

3、%50%3。圖1 1985-2002年我國化肥施用總量 圖2 1985-2002年我國單位面積化肥施用量2 關(guān)于化肥污染任何事物都有兩面性，化學肥料用量的增加，一方面提高了單位面積產(chǎn)量，給人們的衣食帶來了好處；另一方面由于不合理的盲目施用和過量投入，對人們生存的自然環(huán)境帶來了舉世公認的不利影響和嚴重危害。因此，化肥污染不可忽視?；视绕涫堑实睦寐实停瑩p失量大，不僅造成資源的浪費，而且對環(huán)境造成污染4。對環(huán)境造成污染的肥料中，以氮肥為主，磷肥和鉀肥對土壤及環(huán)境質(zhì)量也有重要的影響。氮肥對環(huán)境的污染主要是硝酸鹽對地下水、地表水、土壤和植物的污染，NO、N2O(或N2)等氣體對大氣的污染以及NH4

4、+對土壤性質(zhì)的影響，都將給人類的生存帶來一系列直接或間接的危害1。2.1 化肥污染對土壤生態(tài)環(huán)境的影響大量施用化肥會導致土壤的再生產(chǎn)能力逐漸下降。長期大量施用化肥，特別是單質(zhì)肥料，導致土壤逐漸酸化，土壤理化性質(zhì)惡化。土壤酸化和土壤板結(jié)使耕地土壤退化，生產(chǎn)力降低，并可活化有害重金屬元素如鋁、錳、鎘、汞、鉛、鉻等，增加它們在土壤中的活性，或?qū)е掠卸疚镔|(zhì)的釋放，使之毒性增強，進一步對土壤生物造成危害。土壤酸化還能溶解土壤中的一些營養(yǎng)物質(zhì)如鉀、鈣、鎂等，在降雨和灌溉的作用下，向下滲漏補給地下水，使得營養(yǎng)成分流失，造成土壤貧瘠化，影響作物生長1-5。有些化肥中還含有機污染物，以致生產(chǎn)出含酚量較高、具有異

5、味的農(nóng)產(chǎn)品。使用氮肥而造成土壤硝酸鹽、污染和土壤次生鹽漬化。長期單一用肥，導致土壤板結(jié)，透氣性差，養(yǎng)分比例失調(diào)，有機質(zhì)含量下降，保水保肥能力減弱。土壤微生物和蚯蚓等有益生物減少，促使土壤中一些有毒有害污染物的釋放和增加。2.2 化肥施用對水環(huán)境的影響農(nóng)業(yè)化肥的施用為水體富營養(yǎng)化提供氮、磷等營養(yǎng)源。另外，氮素淋溶污染地下水。農(nóng)業(yè)上長期大量施用化肥是造成地下水硝酸鹽污染的重要原因。長期使用氮肥的地區(qū)，地下水含氮量在逐年增高。研究結(jié)果表明，地下水中的硝酸鹽含量增加，主要是施氮過量引起的。Yadav (1997)指出，每年所施氮的15%，非根際殘留NO3-N的68%，根際殘留的NO3-的20%可被淋入

6、地下水中，在半干旱地區(qū)高濃度的NO3-積累已經(jīng)是很普遍的現(xiàn)象6。Lichtenbery和Shapiro (1997)指出,井水中的硝酸鹽氮在美國已越來越受到關(guān)注，農(nóng)業(yè)上使用氮素化肥是造成這個問題的主要原因7。2.3 化肥過量施用對作物品質(zhì)及食物鏈的影響過量施用化肥，不但造成肥料養(yǎng)分的浪費，而且對植物體內(nèi)有機化合物的代謝產(chǎn)生不利影響。在這種情況下，植物體內(nèi)可能積累過量的硝酸鹽、亞硝酸鹽。過量的硝酸鹽和亞硝酸鹽在植物體內(nèi)的積累一般不會使植物受害，但是這兩種化合物對動物和人都是有很大毒性的，特別是亞硝酸鹽，其毒性要比硝酸鹽高 10 倍。植物性產(chǎn)品中高含量的硝酸鹽會使其產(chǎn)品品質(zhì)明顯降低。2.4 化肥施

7、用對大氣環(huán)境的影響化肥對大氣環(huán)境的影響主要集中在氮肥上，氨揮發(fā)及NOx的釋放等會使大氣中氮含量增加而帶來一系列的影響。硝化及反硝化釋放 N2O 到大氣中造成溫室效應,氮肥的使用對其它溫室氣體 CH4 及 CO2 的釋放也有影響。而且 CH4 、CO2 等氣體在大氣中的含量增加，隨著農(nóng)業(yè)集約化程度的提高，化肥的大量使用將會促進農(nóng)田 CO2的排放8。3 造成土壤危害的因素3.1 社會對土壤環(huán)境保護意識不大中國是人口大國，是最近幾十年才快速發(fā)展起來的，人們還保留著很傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，在短的時間內(nèi)難以接受較為科學的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。另一方面，社會上缺少向廣大農(nóng)民推廣現(xiàn)代先進知識的志愿團隊，導致化肥生

8、產(chǎn)進程步履維艱。3.2 政府政策因素隨著人口增長，國家糧食需求不斷提高，而人均耕地面積逐年減少，增加單位面積糧食產(chǎn)量之需求凸顯。面對如此國情，為保持糧食產(chǎn)量，降低農(nóng)民生產(chǎn)成本增加農(nóng)民收入，國家曾推出系列化肥優(yōu)惠政策。這一政策，成為單位耕地面積化肥施用量增加的直接因素。由于許多化肥都沒有被充分利用而損失到環(huán)境中，既浪費了資源又給環(huán)境造成了壓力。面對新形勢，未來中國的化肥政策也許會朝著取消對生產(chǎn)的補貼、直接補貼給農(nóng)戶、完善管理制度的方向發(fā)展，但這取決于政府對于不同階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況、化肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及貿(mào)易市場變化的判斷。3.3 有機肥推廣困難著國內(nèi)人民生活水平的不斷提高，發(fā)達地區(qū)人們對食品安全關(guān)注度增

9、大，天然無公害作物需求亦隨之增加。近年來國內(nèi)許多城市大力推廣有機肥使用。然而，有機肥推廣面對各種困難，如投資少、規(guī)模小、發(fā)展慢、技術(shù)瓶頸、農(nóng)民的認知程度有待提高等都制約著中國有機肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。有機肥主要的功效是增加土壤有機質(zhì)含量和多種生物活性物質(zhì)，改善土壤物理、化學和生物學性狀，提高土壤肥力，據(jù)了解，有機肥的肥效期持續(xù)200 天以上，使土壤有了可持續(xù)增產(chǎn)增收的發(fā)展?jié)摿?。但與傳統(tǒng)化肥施用后直接產(chǎn)生肥效不同，有機肥在施用后短時間內(nèi)并不能帶來顯著效果，其肥效緩慢，肥料中的養(yǎng)分當季利用率低。在作物生長旺盛，需肥較多的時期，有機肥料往往不能及時滿足作物對養(yǎng)分的需求，因此農(nóng)作物產(chǎn)量并不像傳統(tǒng)化肥那樣會有明

10、顯的提高。這與廣大農(nóng)戶施用化肥達到增產(chǎn)增收的目的有著一定的距離。短時間內(nèi)收到成效的愿望與有機肥肥效期長的事實相抵觸，給有機肥的生產(chǎn)者與經(jīng)銷商設(shè)下障礙。4 對策與建議隨著肥料施用量的不斷增加,化肥對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的消極影響日益明顯,促使人們開始反思大量施用化肥可能帶來的某些問題及副作用。在國際上，掀起了以低投入、重有機，將化肥使用保持較低的水平，保障食品安全和環(huán)境安全為中心的持續(xù)農(nóng)業(yè)運動，提倡推廣以盡量低的化肥投入，盡量小的對環(huán)境的破壞與化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的高效增產(chǎn)作用相結(jié)合為主要目的的“施肥制度”。若單純地靠拒絕使用化肥來控制其污染影響是不現(xiàn)實的。最重要的是增加科技教育的投入，提高農(nóng)民的科學素質(zhì)，

11、提高全民的環(huán)境意識，才可以有效地做到合理施肥。這與國家的政策調(diào)控也有關(guān)，核心的問題是怎樣在糧食產(chǎn)量與環(huán)境保護、作物產(chǎn)量與品質(zhì)之間找到平衡點，對我們國家來說，溫飽問題還是非常重要的。無糧不穩(wěn)，一方面要保證產(chǎn)量，另一方面則要保護環(huán)境。農(nóng)業(yè)和土壤科學的研究要與生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合，做到從實踐中來，再回到實踐中去。研究不同土壤在不同耕作制度下的合理施肥技術(shù)，并通過地方政府定期向農(nóng)民發(fā)布。針對當?shù)赝寥郎鷳B(tài)條件的特點，制定相應對策，科學合理地使用化肥，充分有效地發(fā)揮其肥效，盡量減輕和避免對環(huán)境的不良影響。根據(jù)我國目前土壤肥力狀況和肥料資源的特點，提出以下對策。4.1 合理灌溉，減少化肥流失 灌溉技術(shù)的優(yōu)劣與化

12、肥流失關(guān)系很大。中國的灌溉技術(shù)以傳統(tǒng)的地面漫灌為主，并在向管道灌溉、滴水灌溉等節(jié)水灌溉技術(shù)過渡，其中水的利用率與化肥的流失率很相關(guān)。地面漫灌引起土壤化肥流失的量是驚人的。4.2 適當調(diào)整種植業(yè)結(jié)構(gòu)充分利用豆科作物的固氮肥源，減少化肥使用量。4.3 確定化肥的最適施用量施肥量特別是氮肥，不應超過土壤和作物的需要量。不同的土壤和相同土壤的不同地塊，在養(yǎng)分含量上往往存在很大的差異。而且不同作物和同一作物的不同品種，各有其不同的生育特點。在其生長發(fā)育過程中所需耍的養(yǎng)分種類、數(shù)量和比例也都不同。因此，在擬定施肥建議時必須嚴格按照作物的營養(yǎng)特性、預期產(chǎn)量和土壤的農(nóng)化分析結(jié)果，來確定化肥的最適施用量。即要了

13、解土壤肥力，這樣才能做到合理施肥，減少淋失對生態(tài)環(huán)境的不良影響。4.4 化肥與有機肥結(jié)合施用實現(xiàn)作物養(yǎng)分綜合管理，有機和無機相結(jié)合，是提高作物生產(chǎn)力和氮肥利用率的重要措施之一。有機肥是營養(yǎng)比較齊全的肥料而且含有豐富的有機物，對改善土壤的物理性狀，提高土壤養(yǎng)分含量具有重要作用。有機肥和無機肥二者配合使用可增加微生物的活性，促進有機物的分解，增加土壤中的速效養(yǎng)分。以滿足作物生長的需求。有機-無機肥料結(jié)合施用符合我同的國情，也是培肥土壤、建立高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田的重要途徑。4.5 改變土壤微生物生長繁殖如石灰可抑制真菌的繁殖，促進細菌繁殖。4.6 氮磷鉀等肥配合均衡施用目前，我國N、P、K比例及土壤養(yǎng)分狀

14、況與作物對養(yǎng)分的吸收狀況不相協(xié)調(diào)，關(guān)鍵是必須從宏觀上凋整肥料結(jié)構(gòu)，在配合施肥的基礎(chǔ)上，采取“適N、增P、補K”的施肥技術(shù)，使植物的礦質(zhì)營養(yǎng)處于最佳狀態(tài)。在目標施氮量中扣除一定比例的氮肥(如1020)，視需要進行補施，這樣可避免氮素過多的危害和流失。在當前鉀肥虧缺較大的情況下。應當充分利用農(nóng)家肥中的鉀，以緩解鉀素供應不足的矛盾，將有限的鉀肥資源用在嚴重缺鉀的土壤和需鉀量高的作物上。同時應重重視發(fā)展我同高含量復合肥料，并以增加高含量磷肥和氮磷復混肥為主攻方向，既起到調(diào)整氮磷比例，又起到逐步改變我同化肥品種結(jié)構(gòu)以單一、低含量為主的現(xiàn)狀。4.7 改進施肥方法針對當前施肥不當和過量施肥造成的土壤污染，專

15、家們進行了大量研究，提出了許多具體方案。如過量施用氮肥引起的NO3-污染，可通過施用緩效氮肥，使用硝化抑制劑、脲酶抑制劑來降低土壤中的NO3-的含量；對于施肥造成土壤的重金屬污染，可采用施用石灰、增施有機肥料、調(diào)節(jié)土壤PH等方法降低植物對重金屬的吸收積累，還可以采用翻耕和換土來去除或稀釋土壤中重金屬和其他有毒元素。為提高肥料利用率，提倡改地面淺施為開溝深施和葉面噴施，改分散追肥為重施底肥等。減少施肥次數(shù)，減少肥料流失的機會。參考文獻1黃國勤,王興祥,錢海燕,張?zhí)伊?趙其國.施用化肥對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的負面影響及對策J.生態(tài)環(huán)境,2004, 13(4): 656-6602汪 源.限制化肥使用量與改善環(huán)境污染的措施J.甘肅環(huán)境研究與監(jiān)測.1999.12(3):1611653郝學寧,田種存,劉雪蓮,郝玉蘭.化肥污染與環(huán)境保護J.青海農(nóng)林科技,2000年,(3);40-414王春江,張蔭鵬.環(huán)保監(jiān)測收費的探討J.甘肅環(huán)境研究與監(jiān)測.1997.10(4):5053.5李淑芬,紀易凡.化肥施用與環(huán)境效應研究進展J.南京農(nóng)專學報,2003,19(2):61676SatyaN1Yadav1FormulationandEsti