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种植业化学品污染现状及其防控

摘 要:种植业化学品污染是影响农业可持续发展的重要因素。通过分析目前我国种植业中大量使用的化学肥料、化学农药和农膜三大化学品污染现状,提出了政府部门要加强对农业化学品生产企业监管和加大对农业的投入、研发农业化学品使用新技术和高效低成本新产品、提高农民科学文化素质将可以有效降低我国种植业化学品污染等建议。研究结果对于保障我国人民食品安全、维护生态平衡、建设现代农业和实现我国农业可持续发展具有重要的指导意义。

关键词:种植业;化学品;污染;现状;防控

中图分类号 X712 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)16-0098-03

种植业化学品主要包括化学肥料、化学农药和农膜。化学肥料是提高作物产量的有效手段;化学农药则是作物病虫害防治的主要保障手段;农膜具有保水、保肥和保温的作用,对农作物增加产量和提升品质起着作用。我国是世界上人口最多的国家,对粮食、蔬菜、水果等种植业产品的需求量大,因此保障粮食、蔬菜、水果等种植业产品数量的供给十分必要。然而,由于一些地方农用化学品的过量使用造成了我国种植业化学品污染[1-3]。

种植业化学品如化学肥料和化学农药等过量使用可以造成水体富营养化、土壤板结和有机质含量降低、引起人体和动物内分泌失衡、大量杀灭害虫天敌甚至直接威胁人类的生命安全。因此研究我国种植业化学品污染现状并提出减少种植业生产因使用化学品带来污染的防控措施,对于保障我国人民食品安全、维护生态平衡、建设现代农业和实现我国农业可持续发展具有重要的指导意义。

1 中国种植业化学品污染现状

1.1 化学肥料污染现状 从1984年开始,我国一直是世界上化肥施用量最多的国家,到2014年,中国化肥施用量约为6933.69万t,大约占全世界化肥施用量的1/3,其中谷类作物化肥用量为415.35万t,列我国农作物化肥使用总量的首位;其次为蔬菜,化肥用量为604.51万t;水果列第三位,化肥施用量为531.55万t,但蔬菜和水果的化肥用量增加速率远远高于粮食作物。就肥料种类来说,氮肥施用量最大,2014年施用量为2392.2万t;其次为复合肥,2014年施用量为2115.8万t;磷肥施用量为845.3万t;钾肥施用量为641.9万t[4]。我国在化学肥料利用方面存在着地域间不平衡现象,总体来说经济发达地区施肥量较多。无论施肥总量或单位面积施肥量均呈现出从东到西和从南到北的递减趋势,其中华东地区、华中地区和华南地区用量较高[1]。

化肥的大量施用造生了一系列不良后果。过量施肥不仅可导致土壤酸化、水体富营养化、破坏耕地的土壤结构、加速土壤养分流失、造成土壤严重板结和土壤次生盐碱化,而且还会增加温室气体排放[5]。据Guo等的报道,20世纪80年代至今,氮肥施用是中国主要农田土壤出现大面积酸化现象的主要影响因素,近30a来土壤pH值平均下降了0.5个单位[6]。中华人民共和国环保部、统计局和农业部组织的全国第一次污染源普查调查结果表明,农业生产中氮、磷等化学肥料的大量投入是水体中总氮、总磷的主要来源,贡献率分别达到57.2%和67.4%[4]。Cui等研究表明,华北平原小麦-玉米轮作体系内作物生育期内0~90cm土壤剖面硝态氮含量平均高于200kg/hm2,而欧盟则规定大田作物收获后0~90cm土层硝态氮残留量不应高于50kg/hm2;相比之下,山东设施菜田和果树地0~90cm层硝态氮累积量高达N1165和613kg/hm2[7-8]。同时,化学肥料也是重要的温室气体排放源,我国的平均N、P、K肥综合碳排放系数分别为2.116tCE/tN、0.636tCE/tP2O5和0.180tCE/tK2O,分别是国外平均水平的1.6倍、3.2倍和1.2倍,可见,N在三大营养元素中是最主要的温室气体排放源,据估算,2010年中国氮素化肥生产和应用导致的温室气体净排放量为4.52亿t二氧化碳[9]。

过量施肥是我国农业污染的主要原因,而对作物产量的追求是我国过量施肥的动力。但事实上,目前我国禾谷类作物氮肥的使用量为约300kg/hm2左右,远高于朱兆良提出的主要谷类作物最佳氮肥用量150~180kg/hm2的推荐施肥量,国内其他研究人员也作出过类似报道[10-12]。过量施肥的原因主要是农民的传统思想认为“施肥越多,產量越高”,同时目前我国施肥技术落后、肥料利用率低、施肥效果不佳是造成农民过量施肥的重要原因[13]。我国经纬度跨度大,地形、土壤质地和气候复杂多样,作物的种类丰富,同时,我国农民长期科学文化素质,缺少科学施肥的知识,这些都造就了我国施肥技术内容的多样性和时效的落后性,许多地方肥料撒施、单一营养元素施肥、肥料一次性施用等不科学的施肥方式依然存在[13-18]。施肥技术包括肥料种类的选择、施肥方式、肥料的运筹方式等,这些因素都对肥料的利用效率和肥效的发挥有着重要影响。戴健等的研究表明,小麦田氮肥施用量超过160kg/hm2时,1hm2增加100kg的氮肥,硝态氮淋失深度和淋失量均显著增加,增加了地下水污染的风险[14]。李玉影的研究表明,氮磷钾配合的平衡施肥处理氮、磷、钾肥平均利用率分别为36.2%、27.3%、46.7%,而氮、磷、钾缺素不平衡施肥处理均可导致肥料利用效率的显著降低,可见,营养元素的不平衡施肥是肥料利用率

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