爱华网农业生产中化肥的合理利用
摘要
随着世界和中国人口在逐渐增加，耕地由于非农业项目占用而逐渐下降，单位面积耕地的负载压力越来越大，使农业生产面临严峻挑战。为了解决粮食安全问题，中国绝大部分耕地已经用于产量较高和需肥量较大的粮食作物。而中国人多地少的基本国情没有变、长期养分投入低于产出，导致土壤养分耗竭的特点决定了必须不断增加化肥的投入，丰富农业生产过程中物质和能量循环的内容，提高单位面积产量，提高耕地产出率，因此在今后相当长时期内，施肥仍将是农业持续发展的重要措施之一。
目前中国的农业生产科学施肥水平整体还不高，部分地区仍然存在盲目施肥现象，肥料资源浪费严重，农业生产成本增加，效益降低，导致农产品品质下降，污染生态环境，加速土壤质量衰退，直接影响粮食持续增产、农业提质增效、农民节本增收和农产品质量安全。因此，加快建立具有中国特色的农业生产科学施肥体系，提高肥料资源的利用率，是中国农业可持续发展的关键举措之一，也是构建节约型社会的具体现。
关键词: 化肥 农业生产 合理应用
Abstract
With the world and China population in increasing gradually, cultivated land occupied due to non-agricultural project and gradually declined, unit area of cultivated land under increasing pressure load to agricultural production is facing serious challenges. In order to solve grain safety issues, China's most farmland has been used in high yield and need to FeiLiang larger food crops. But Chinese much less haven't changed, the basic conditions of long-term nutrient input below, lead to soil nutrient depletion output determines the characteristics of chemical fertilizer inputs must be continuously increase agricultural production process, enrich the content of the material and energy circulation, improve the yield per unit of area, improve cultivated land output, so in future a quite long period of time, fertilization will still be agricultural sustainable development is one of the important measures. The present China's agricultural production and scientific fertilization level is not high, the whole parts remain blind fertilization phenomenon, fertilizer waste of resources is serious, the agricultural production costs, the benefit is reduced, cause agricultural ecological environment quality decline accelerated, pollution, soil quality recession, directly affecting grain yield, agricultural mention mass continued
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农业生产中化肥的合理利用
efficiency, farmers quality and safety of agricultural products and income and reduce cost. Therefore, speed up with Chinese characteristic agricultural production, improve fertilizer scientific fertilization system, the utilization rate of China's agricultural sustainable development is one of the key measures of constructing economical society concrete presently
Keywords: Fertilizer Agricultural production Reasonable application
目录
摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
1、化肥的定义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
2、常用化肥类别及种类„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
2.1氮肥„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
2.2磷肥„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
2.3钾肥„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
2.4复合肥料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4
2.5微量元素肥料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3、肥料在农业发展中的影响和重要地位„„„„„„„„„„„„„„„5
3.1增加作物产量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3.2提高土壤肥力„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5
3.3增加有机肥量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
4、我国肥料资源利用现状与存在问题„„„„„„„„„„„„„„„„„„6
4.1化肥总量不足 品种结构不合理„„„„„„„„„„„„„„„„„6
4.2有机肥利用低 未实现平衡施肥„„„„„„„„„„„„„„„„„6
4.3新型肥料研发进展缓慢 科技含量不高„„„„„„„„„„„„„„7
4.4土壤肥料基础研究薄弱 施肥的盲目性大„„„„„„„„„„„„„7
4.5科学施肥知识普及不足 对肥料的认识上存在诸多误区„„„„„„„7
5、化肥污染引起的问题„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
5.1水体富营养化 土壤物理性质恶化„„„„„„„„„„„„„„„„7
5.2水体 农产品质量下降 危害人体健康„„„„„„„„„„„„„„„8
6、提高肥料资源利用率的对策建议„„„„„„„„„„„„„„„„„„8
6.1推广测土配方施肥技术 增施有机肥„„„„„„„„„„„„„„„8
6.2加快新型缓／控释肥料研制与示范推广„„„„„„„„„„„„„„9
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农业生产中化肥的合理利用
6.3推广减少环境污染的合理施肥技术和措施„„„„„„„„„„„„„9
6.4建立土壤肥料和农田养分信息化体系„„„„„„„„„„„„„„„9 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11
前言
本文大概讲述了化肥的定义、常用化肥类别及分类、肥料在农业发展中的影响和重要地位、我国肥料资源利用现状与存在问题、化肥污染引起的环境问题、提高肥料资源利用率的对策建议几方面简单阐述了化肥给农业生产中带来的危害和影响、简单提出化肥在农业生产中合理应用的方法、达到减少农业生产的投入、减少化肥的使用量、增加粮食产量的目的。
1、化肥的定义
中文名称：【huà féi】
英文名称：chemical fertilizer
用化学和（或）物理方法制成的含有一种或几种农作物生长需要的营养
元素的肥料。化学肥料的简称。只含有一种可标明含量的营养元素的化肥称为单元肥料，如氮肥、磷肥、钾肥以及次要常量元素肥料和微量元素肥料。含有氮、磷、钾三种营养元素中的两种或三种且可标明其含量的化肥，称为复合肥料或混合肥料。
2、常用化肥类别及种类
2.1氮肥
氮是蛋白质构成的主要元素，蛋白质是细胞原生质组成中的基本物质。增施氮肥能促进蛋白质和叶绿素的形成，使叶色深绿，叶面积增大，促进碳的同化，有利于产量增加，品质改善。在生产上经常使用的氮素化肥有：硫酸铵(硫铵)、碳酸氢铵(碳铵)、尿素等。
2.2磷肥
磷是形成细胞核蛋白、卵磷脂等不可缺少的元素。磷元素能加速细胞分裂，促使根系和地上部位加快生长，促进花芽分化，提早成熟，提高果实品质。在生
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农业生产中化肥的合理利用
产上常用的磷肥有：过磷酸钙、重过磷酸钙(重钙)等。
2.3钾肥
钾元素的营养功效可以提高作物光合作用的强度，促进作物体内淀粉和糖的形成，增强作物的抗逆性和抗病能力，还能提高作物对氮的吸收利用。在生产上常用的钾肥有氯化钾、硫酸钾等。
2.4复合肥料
复合肥料是指在成分中同时含有氮磷钾三要素或只含其中任何两种元素的化学肥料。它具有养分含量高，副成分少，养分释放均匀，肥效稳而长，便于贮存和施用等优点。在生产上常用的磷酸铵、氮磷钾等复合肥。
2.5微量元素肥料
生物肥料是利用土壤对农业生产有益的微生物经过分离繁殖制成的各种生物性肥料，又叫细菌肥料。如“5406”抗生菌肥，硅酸盐菌肥，绿环生物肥等。
3、肥料在农业发展中的影响和重要地位
著名的育种学家，为“绿色革命”做出卓越贡献的诺贝尔奖金获得者NormanE．Borlaug于1994年在全面分析了20世纪以来农业生产发展的各相关因素之后断言：“20世纪全世界作物产量增加的一半是来自化肥的施用”。据联合国粮农组织(FAO)的资料显示，化肥对粮食生产的贡献率占40％左右。根据全国化肥试验网的大量试验结果，施用化肥，可提高水稻、玉米、棉花单产40％～50％，提高小麦、油菜等越冬作物单产50％～60％，提高大豆单产近20％。据推算在粮食总产中有35％～45％是施用化肥的作用。
中国人口在逐渐增加，耕地由于非农业项目占用而逐渐下降，单位面积耕地的负载压力越来越大，使农业生产面临严峻挑战。中国2004年谷物总产量达4．1亿t，人均占有谷物316．6kg，只相当于美国和法国的人均谷物占有量的1／3左右。这就是说，在中国人多地少的基本国情下和长期养分投入低于产出，导致土壤养分耗竭的情况下为了解决粮食安全问题必须不断增加化肥的投入，提高单位面积产量，提高耕地产出率，因此在今后相当长时期内，施肥仍将是农业持续发展的重要措施之一。
3.1增加作物产量
国家在全国范围内进行了土壤普查,并科学细致地分析了土壤养分状况,先后开展了平衡施肥和测土施肥技术的推广。以梨树县为例,粮食单产由应用化肥前的1 500～3 000 kg/hm2,逐步提升至11 250 kg/hm2以上。1998—2008年11年间,全县的化肥施用量(氮)从115 kg/hm2增加至200 kg/hm2,相应的粮食产量
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农业生产中化肥的合理利用
由7.2 t/hm2提高至11.5 t/hm2, 不仅解决了国民的温饱问题,而且人民群众的生活水平也得到了极大地提高。 [2-3]
3.2提高土壤肥力
每次生产投入农田的化肥,在当茬作物收获后,都有相当数量残留于土壤中(氮约30%、磷约80%、钾约50%),大部分则可供下茬以及往后种植的作物持续利用,这就是易被人们忽视的化肥后效。连续多年合理施肥的结果,化肥后效将叠加,土壤有效养分含量将增加,促进作物单产不断提高,不但能保持耕地的肥力,而且会越种越肥。作物的产量越高,残留在土壤中的根茬等有机物也越多,相应的微生物活动也越旺盛。
3.3增加有机肥量
化肥的施入提高了粮食产量,产品(籽粒、秸秆)经人、畜的利用和转化,其废物就变成有机肥。化肥在提高作物产量的同时,又能通过自身的残留物(根、茎、叶)作为有机肥源反补土壤,培肥地力。另外,农业生产投入的化肥养分相当数量保存在有机肥中,使有机肥成为化肥养分不断再利用的载体。
4、我国肥料资源利用现状与存在问题
目前中国的科学施肥水平整体还不高，部分地区仍然存在盲目施肥现象，肥料资源浪费严重，农业生产成本增加，效益降低，导致农产品品质下降，污染生态环境，加速土壤质量衰退，直接影响粮食持续增产、农业提质增效、农民节本增收和农产品质量安全。
4.1化肥总量不足 品种结构不合理
近20年来中国为促进农业发展，日益重视化肥的施用，平均每年以157．7万t的速度递增，化肥施用总量由1984年的1 482万t，增加到2004年的4 636．8万t，约占世界化肥消费量的30％，居世界之首。2004年比2003年增长16％以上，其中钾肥增长幅度最大达到52％。但是，若按单位面积计算，化肥施用量为320kg／hm2，居世界的中上水平。
有关专家预测，至2030年中国人口将达到16亿。按人均粮食占有量400kg计算，粮食总产量应达到6 400亿kg。即使按每公斤化肥(养分)增产10kg粮食计算，单就粮食生产这一项就需要增加化肥1 400万t。预计到2030年中国化肥需求总量将突破6 000万t。
中国化肥除总量不足外，品种结构也不尽合理。2004年化肥总施用量的4 636．8万t中，氮2 831．4万t，五氧化二磷1 338．1万t，氧化钾467．3万t，氮、磷、钾施用比例为1：0．4：0．10，钾肥明显不足。复合肥1 203．8万t，仅占化肥施用总量的25％。
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农业生产中化肥的合理利用
4.2有机肥利用低 未实现平衡施肥
有机肥主要是指农业收获物中的养分通过各种形式重新用于农业生产的再循环或再利用部分。有机肥料的资源量随着农业生产的发展而逐渐增加。中国实际用于农业的有机肥料数量折合养分约为1 800万t左右，仅约占资源总量的34％，约占农田养分投入总量的30％。未被利用的部分成为环境的重要污染源。
物间施肥不平衡造成养分间的不平衡，即指普遍重视施用氮、磷化肥，轻视钾肥施用，忽视中微量元素施用。目前，土壤钾素缺乏严重，尤其是粮田多年不施钾肥，或少量施钾肥。根据中国第二次土壤普查资料显示，全国缺乏各种微量元素的面积合计为15 733万hm2。缺乏中量元素的面积合计为6 000万hm2。 不平衡施肥和过量施肥带来了以下一些问题：影响到作物间的均衡增产，肥料利用率降低，同时增加了环境污染的风险。二是过量施用氮肥对农产品的品质带来不良影响。
4.3新型肥料研发进展缓慢 科技含量不高
中国自20世纪80年代末90年代初开始，进行了叶面肥料、微生物肥料、缓／控释肥料，以及有机废弃物产业化的研究与开发，取得一些进展。但目前市场上出现的所谓新型肥料，多数科技含量不高，增产效果不稳定，甚至没有增产效果。例如微生物肥料存在缺少高效菌株、作用机理不清、发酵工艺落后等问题。在缓／控释肥料方面，至今尚未形成规模产业，主要问题是成本高，效果不十分显著，在包膜选材、工艺上缺乏深入的研究；在有机废弃物产业化方面，尤其是大、中型畜禽养殖场粪便利用上，缺乏一套包括脱水、发酵除臭等处理的投资少、效率高的工艺技术及相应的设备。
4.4土壤肥料基础研究薄弱 施肥的盲目性大
20世纪80年代初，全国化肥试验网在全国建立的100多个肥料长期定位试验，由于经费等原因，至今仅有10多个试验在坚持工作。全国规模的肥效试验和肥料长期定位试验是一项十分重要的基础性工作。缺乏这些信息的积累和延续，必将导致肥效不清、投肥方向不明，加剧盲目施肥的发生。其次，中国20世纪80年代初进行土壤普查和肥料效益试验距今已经20多年，其间中国土地的利用方式和强度，种植制度、耕作措施、作物产量、社会对农产品的需求等均发生了很大的变化。因此，目前就全国而言，存在着土壤肥力不清，肥料效益不明，施肥存在很大的盲目性。
4.5科学施肥知识普及不足 对肥料的认识上存在诸多误区
由于人们科学知识普及不足，许多人对植物营养的基本原理和肥料的基本知识缺乏了解，认识上存在诸多误区，影响肥料科学的普及和科学施肥的实现。社会上和宣传中常见的误解：一是把有机肥与化肥对立起来，认为有机肥生产的农
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农业生产中化肥的合理利用
产品一定好于化肥生产的农产品。二是把铵态氮、硝态氮和尿素态氮对立起来，认为施用硝态氮一定会加重蔬菜硝酸盐含量和引起地下水硝酸盐污染。
5、化肥污染引起的问题
5.1水体富营养化 土壤物理性质恶化
大量使用化肥对大小河流和水源造成了污染。过量的氮、磷特别是氮肥中的氨态氮和硝态氮及亚硝酸盐，经水冲击流入河道，使其富营养化日趋严重，污染大小河流。据有关资料表明，当水体中磷达到一定浓度PO43—P0.015mg/L,无机态
氮含量大于0.2mg/L时，就可能出现“藻华”现象，我国东海海域发生的赤潮现象就与此有关。水体一旦发生富营养化，藻类和其他水生生物异常繁殖，使水质混浊，透明度降低，阳光入射深度和强度降低，溶解氧减少，大量鱼、虾等水生生物死亡，使水生生态系统和水功能严重阻碍破坏，给水产养殖和人类健康带来威胁。
长期过量而单纯施用化学肥料，会使土壤酸化。土壤溶液中和土壤微团上有机、无机复合体的铵离子量增加,并代换Ca2+、Mg2+等，使土壤胶体分散，土壤结构破坏，土地板结,并直接影响农业生产成本和作物的产量和质量。
5.2水体 农产品质量下降 危害人体健康
使用化肥的地区的井水或河水中氮化合物的含量会增加，对大小河流和水源造成了污染。通过地表径流、农田渗透等方式进入地下水的硝酸盐是人体饮用水源重要污染源之一。农产品是人们摄入硝酸盐的另一个途径。硝酸盐本身毒性不大，但它在人通过口腔和胃内细菌还原为危害很大的致病、致癌物质——亚硝酸盐。亚硝酸盐的生物毒性比硝酸盐大5～10倍,亚硝酸盐与胺类结合形成的N－亚硝基化合物则是强致癌物质。用化肥过多的土壤会使蔬菜和牧草等作物中硝酸盐含量增加。食品和饲料中亚硝酸盐含量过高，曾引起小儿和牲畜中毒事故。 化学肥料中还含有其他一些杂质，如磷矿石中含镉1～100ppm，含铅5～10ppm,这些杂质也可造成环境污染。
6、提高肥料资源利用率的对策建议
6.1推广测土配方施肥技术 增施有机肥
针对测土配方（测土配方施肥是根据作物需肥规律、土壤供肥性能与肥料效应，以有机肥为基础，提出氮、磷、钾、微肥的适宜用量和比例的施用技术。）施肥中测土、配方、施肥技术指导等环节的公益性和配方肥生产、供应等环节的经营性，应建立测土配方施肥技术研发体系、示范推广体系、生产供应体系和指导服务体系。建立“测、配、产、供、施”一条龙的科学施肥服务体系，提高肥料利用率，降低生产成本，惠及广大农民。
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农业生产中化肥的合理利用
有机肥既是培肥地力的土壤有机质的主要来源，也是均衡提供作物养分的供应者。增加土壤有机质既能长期维持土壤地力改善土壤理化性质，又能提高土壤的吸附能力，减轻或除去有毒物质。针对规模化畜禽养殖业的迅速发展和作物秸秆的过剩，推广规模化养殖场畜禽粪便无害化、资源化与产业化技术；建立有机肥料商品化生产和施用质量标准体系；综合利用农作物秸秆，实现有机养分再循环，实现有机废料资源的科学管理与合理高效使用，减轻对环境的压力。
6.2加快新型缓／控释肥料研制与示范推广
研制低成本、高性能包膜材料研制和高效缓／控释作物环境友好型专用肥料，制定缓／控释肥料环境评价和质量标准；在肥料浪费比较严重的地区和作物上推广新型缓／控释肥料生产和使用技术，实现节本增效，为无公害农业的可持续发展，提高中国肥料和农产品的国际竞争力提供技术支撑。
6.3推广减少环境污染的合理施肥技术和措施
科学施用氮肥、磷肥的目的是减少氮素、磷素损失，控制可能造成的环境面源污染。加大科学施肥技术普及培训力度，提高农民科学种田水平，推广氮肥深施、秋施或混施技术、水稻一次性施肥技术、以水带氮技术，提高氮肥利用率；推广以轮作周期为订单式施用磷肥、水溶性磷肥和有机肥配合施用、氮肥和磷肥混和集中施用技术，节约磷肥资源，提高磷肥的利用率，达到增产效果。推广行之有效有效的科学施肥实用技术，如秋灌溉施肥技术，坐水施肥技术，喷灌、滴灌施氮肥、微肥技术。
6.4建立土壤肥料和农田养分信息化体系
加强和完善国家土壤肥力监测基地建设，实时掌握全国和各主要农区主要作物对氮磷钾和中微量元素肥料的反应和施肥的增产效益。借助于信息技术、数据库技术、网络技术等，逐步建立国家和地方不同级别的土壤肥力和肥料资源监测管理网络和全国土壤肥料信息化管理数据库和信息管理中心，形成全国性的土壤肥料信息交流和管理系统。实现肥料资源在全国和区域范围内的合理配置与高效利用，提高中国农产品国际竞争力，保护土地资源和生态环境。
应用信息技术，实现土壤肥料和植物营养状况等信息的快速采集、传输、处理和应用；明确不同经营方式和不同种植制度下土壤养分变异规律及其对作物产量、品质，及其单位面积产出率的影响；结合中国国情，应用GIS、GPS、RS等技术，在充分了解土壤养分变异的情况下，因地制宜地根据田间每一操作单元的具体情况，精细准确地调整各种养分的投入量，针对规模经营和分散经营两种基本经营模式，分别建立切实可行的养分精准管理和精准平衡施肥技术，实现肥料资源的最大限度的合理施用和有限耕地资源生产潜力的最大发挥，获取最大的经济效益，改善环境质量，保持农业可持续发展。
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农业生产中化肥的合理利用
参考文献
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[2] 宁拴和.浅谈科学施用化肥[J].中国农村小康科技,2009(6):77,80.
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[4] 江建飞，邢素芝.农田土壤施用化肥的负效应及其对策[M]．农业环境保
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[5] 牟树森.土壤环境学[M].北京：农业出版社，1993
[6] 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 张树清
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