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1、 土壤生态学论文论文题目 施用化肥对土壤生态环境的负面影响及对策学 院： 研究生院专 业： 年 级： 姓 名： 指导教师： 2012年2月28号施用化肥对土壤生态环境的负面影响及对策摘要：概述了我国化肥的使用现状、污染以及化肥的不合理施用对土壤生态环境的影响，简述了化肥造成土壤生态环境的因素，分析并提出了相关对策，为肥料的科学合理施用提供了一定的理论依据，促进合理施肥，促进土壤生态环境的可持续发展。关键词：化肥；污染；土壤生态环境；对策1 我国化肥的使用现状 农业生态环境质量决定我国农业可持续发展的长期性和食物安全的稳固性。化肥的使用是农业获得高产的重要手段，为农业带来巨大的经济效益。国内外大
2、量科学试验和生产实践证明：施用1kg化肥可增产粮食5-10kg，施肥的贡献率可达40%。我国的化肥施用量增长速度快，呈现逐年递增的趋势。1985 年全国化肥施用总量为 1775.8 万吨，2002 年达 4339.5万吨，比 1985 年增长 1.4 倍，到2010年达到5000万吨以上年平均增长率为 8%。与此同时，单位面积化肥施用量也呈逐年递增趋势，2002年达到了 333.7 kg/hm21-2。尽管化肥使用量连年增加，但是我国对化肥的利用率却越来越低。目前美国等一些发达国家的化肥利用率约为50%55%,而我国化肥利用率约为35%左右,其中氮肥约为30%35%,磷肥10%20%,钾肥30
3、%50%3。图1 1985-2002年我国化肥施用总量 图2 1985-2002年我国单位面积化肥施用量2 关于化肥污染任何事物都有两面性，化学肥料用量的增加，一方面提高了单位面积产量，给人们的衣食带来了好处；另一方面由于不合理的盲目施用和过量投入，对人们生存的自然环境带来了举世公认的不利影响和严重危害。因此，化肥污染不可忽视。化肥尤其是氮肥的利用率低，损失量大，不仅造成资源的浪费，而且对环境造成污染4。对环境造成污染的肥料中，以氮肥为主，磷肥和钾肥对土壤及环境质量也有重要的影响。氮肥对环境的污染主要是硝酸盐对地下水、地表水、土壤和植物的污染，NO、N2O(或N2)等气体对大气的污染以及NH4
4、+对土壤性质的影响，都将给人类的生存带来一系列直接或间接的危害1。2.1 化肥污染对土壤生态环境的影响大量施用化肥会导致土壤的再生产能力逐渐下降。长期大量施用化肥，特别是单质肥料，导致土壤逐渐酸化，土壤理化性质恶化。土壤酸化和土壤板结使耕地土壤退化，生产力降低，并可活化有害重金属元素如铝、锰、镉、汞、铅、铬等，增加它们在土壤中的活性，或导致有毒物质的释放，使之毒性增强，进一步对土壤生物造成危害。土壤酸化还能溶解土壤中的一些营养物质如钾、钙、镁等，在降雨和灌溉的作用下，向下渗漏补给地下水，使得营养成分流失，造成土壤贫瘠化，影响作物生长1-5。有些化肥中还含有机污染物，以致生产出含酚量较高、具有异
5、味的农产品。使用氮肥而造成土壤硝酸盐、污染和土壤次生盐渍化。长期单一用肥，导致土壤板结，透气性差，养分比例失调，有机质含量下降，保水保肥能力减弱。土壤微生物和蚯蚓等有益生物减少，促使土壤中一些有毒有害污染物的释放和增加。2.2 化肥施用对水环境的影响农业化肥的施用为水体富营养化提供氮、磷等营养源。另外，氮素淋溶污染地下水。农业上长期大量施用化肥是造成地下水硝酸盐污染的重要原因。长期使用氮肥的地区，地下水含氮量在逐年增高。研究结果表明，地下水中的硝酸盐含量增加，主要是施氮过量引起的。Yadav (1997)指出，每年所施氮的15%，非根际残留NO3-N的68%，根际残留的NO3-的20%可被淋入
6、地下水中，在半干旱地区高浓度的NO3-积累已经是很普遍的现象6。Lichtenbery和Shapiro (1997)指出,井水中的硝酸盐氮在美国已越来越受到关注，农业上使用氮素化肥是造成这个问题的主要原因7。2.3 化肥过量施用对作物品质及食物链的影响过量施用化肥，不但造成肥料养分的浪费，而且对植物体内有机化合物的代谢产生不利影响。在这种情况下，植物体内可能积累过量的硝酸盐、亚硝酸盐。过量的硝酸盐和亚硝酸盐在植物体内的积累一般不会使植物受害，但是这两种化合物对动物和人都是有很大毒性的，特别是亚硝酸盐，其毒性要比硝酸盐高 10 倍。植物性产品中高含量的硝酸盐会使其产品品质明显降低。2.4 化肥施
7、用对大气环境的影响化肥对大气环境的影响主要集中在氮肥上，氨挥发及NOx的释放等会使大气中氮含量增加而带来一系列的影响。硝化及反硝化释放 N2O 到大气中造成温室效应,氮肥的使用对其它温室气体 CH4 及 CO2 的释放也有影响。而且 CH4 、CO2 等气体在大气中的含量增加，随着农业集约化程度的提高，化肥的大量使用将会促进农田 CO2的排放8。3 造成土壤危害的因素3.1 社会对土壤环境保护意识不大中国是人口大国，是最近几十年才快速发展起来的，人们还保留着很传统的农业生产模式，在短的时间内难以接受较为科学的现代农业生产模式。另一方面，社会上缺少向广大农民推广现代先进知识的志愿团队，导致化肥生
8、产进程步履维艰。3.2 政府政策因素随着人口增长，国家粮食需求不断提高，而人均耕地面积逐年减少，增加单位面积粮食产量之需求凸显。面对如此国情，为保持粮食产量，降低农民生产成本增加农民收入，国家曾推出系列化肥优惠政策。这一政策，成为单位耕地面积化肥施用量增加的直接因素。由于许多化肥都没有被充分利用而损失到环境中，既浪费了资源又给环境造成了压力。面对新形势，未来中国的化肥政策也许会朝着取消对生产的补贴、直接补贴给农户、完善管理制度的方向发展，但这取决于政府对于不同阶段农业生产情况、化肥产业发展以及贸易市场变化的判断。3.3 有机肥推广困难着国内人民生活水平的不断提高，发达地区人们对食品安全关注度增
9、大，天然无公害作物需求亦随之增加。近年来国内许多城市大力推广有机肥使用。然而，有机肥推广面对各种困难，如投资少、规模小、发展慢、技术瓶颈、农民的认知程度有待提高等都制约着中国有机肥产业的发展。有机肥主要的功效是增加土壤有机质含量和多种生物活性物质，改善土壤物理、化学和生物学性状，提高土壤肥力，据了解，有机肥的肥效期持续200 天以上，使土壤有了可持续增产增收的发展潜力。但与传统化肥施用后直接产生肥效不同，有机肥在施用后短时间内并不能带来显著效果，其肥效缓慢，肥料中的养分当季利用率低。在作物生长旺盛，需肥较多的时期，有机肥料往往不能及时满足作物对养分的需求，因此农作物产量并不像传统化肥那样会有明
10、显的提高。这与广大农户施用化肥达到增产增收的目的有着一定的距离。短时间内收到成效的愿望与有机肥肥效期长的事实相抵触，给有机肥的生产者与经销商设下障碍。4 对策与建议随着肥料施用量的不断增加,化肥对农业生态环境的消极影响日益明显,促使人们开始反思大量施用化肥可能带来的某些问题及副作用。在国际上，掀起了以低投入、重有机，将化肥使用保持较低的水平，保障食品安全和环境安全为中心的持续农业运动，提倡推广以尽量低的化肥投入，尽量小的对环境的破坏与化肥在农业生产中的高效增产作用相结合为主要目的的“施肥制度”。若单纯地靠拒绝使用化肥来控制其污染影响是不现实的。最重要的是增加科技教育的投入，提高农民的科学素质，
11、提高全民的环境意识，才可以有效地做到合理施肥。这与国家的政策调控也有关，核心的问题是怎样在粮食产量与环境保护、作物产量与品质之间找到平衡点，对我们国家来说，温饱问题还是非常重要的。无粮不稳，一方面要保证产量，另一方面则要保护环境。农业和土壤科学的研究要与生产实践紧密结合，做到从实践中来，再回到实践中去。研究不同土壤在不同耕作制度下的合理施肥技术，并通过地方政府定期向农民发布。针对当地土壤生态条件的特点，制定相应对策，科学合理地使用化肥，充分有效地发挥其肥效，尽量减轻和避免对环境的不良影响。根据我国目前土壤肥力状况和肥料资源的特点，提出以下对策。4.1 合理灌溉，减少化肥流失 灌溉技术的优劣与化
12、肥流失关系很大。中国的灌溉技术以传统的地面漫灌为主，并在向管道灌溉、滴水灌溉等节水灌溉技术过渡，其中水的利用率与化肥的流失率很相关。地面漫灌引起土壤化肥流失的量是惊人的。4.2 适当调整种植业结构充分利用豆科作物的固氮肥源，减少化肥使用量。4.3 确定化肥的最适施用量施肥量特别是氮肥，不应超过土壤和作物的需要量。不同的土壤和相同土壤的不同地块，在养分含量上往往存在很大的差异。而且不同作物和同一作物的不同品种，各有其不同的生育特点。在其生长发育过程中所需耍的养分种类、数量和比例也都不同。因此，在拟定施肥建议时必须严格按照作物的营养特性、预期产量和土壤的农化分析结果，来确定化肥的最适施用量。即要了
13、解土壤肥力，这样才能做到合理施肥，减少淋失对生态环境的不良影响。4.4 化肥与有机肥结合施用实现作物养分综合管理，有机和无机相结合，是提高作物生产力和氮肥利用率的重要措施之一。有机肥是营养比较齐全的肥料而且含有丰富的有机物，对改善土壤的物理性状，提高土壤养分含量具有重要作用。有机肥和无机肥二者配合使用可增加微生物的活性，促进有机物的分解，增加土壤中的速效养分。以满足作物生长的需求。有机-无机肥料结合施用符合我同的国情，也是培肥土壤、建立高产、稳产农田的重要途径。4.5 改变土壤微生物生长繁殖如石灰可抑制真菌的繁殖，促进细菌繁殖。4.6 氮磷钾等肥配合均衡施用目前，我国N、P、K比例及土壤养分状
14、况与作物对养分的吸收状况不相协调，关键是必须从宏观上凋整肥料结构，在配合施肥的基础上，采取“适N、增P、补K”的施肥技术，使植物的矿质营养处于最佳状态。在目标施氮量中扣除一定比例的氮肥(如1020)，视需要进行补施，这样可避免氮素过多的危害和流失。在当前钾肥亏缺较大的情况下。应当充分利用农家肥中的钾，以缓解钾素供应不足的矛盾，将有限的钾肥资源用在严重缺钾的土壤和需钾量高的作物上。同时应重重视发展我同高含量复合肥料，并以增加高含量磷肥和氮磷复混肥为主攻方向，既起到调整氮磷比例，又起到逐步改变我同化肥品种结构以单一、低含量为主的现状。4.7 改进施肥方法针对当前施肥不当和过量施肥造成的土壤污染，专
15、家们进行了大量研究，提出了许多具体方案。如过量施用氮肥引起的NO3-污染，可通过施用缓效氮肥，使用硝化抑制剂、脲酶抑制剂来降低土壤中的NO3-的含量；对于施肥造成土壤的重金属污染，可采用施用石灰、增施有机肥料、调节土壤PH等方法降低植物对重金属的吸收积累，还可以采用翻耕和换土来去除或稀释土壤中重金属和其他有毒元素。为提高肥料利用率，提倡改地面浅施为开沟深施和叶面喷施，改分散追肥为重施底肥等。减少施肥次数，减少肥料流失的机会。参考文献1黄国勤,王兴祥,钱海燕,张桃林,赵其国.施用化肥对农业生态环境的负面影响及对策J.生态环境,2004, 13(4): 656-6602汪 源.限制化肥使用量与改善
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