論施肥對土壤健康的影響.doc

吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)論文題目：論施肥對土壤健康的影響學(xué)生學(xué)號： 學(xué)生姓名： 胡寧 專業(yè)名稱： 課程名稱： 植物營養(yǎng)學(xué)特論 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生學(xué)院2011年12月1日論施肥對土壤健康的影響引言：土壤健康是農(nóng)產(chǎn)品安全和人類健康的基礎(chǔ)，是一個賦有21世紀氣息的新概念。伴隨土壤健康出現(xiàn)的各種問題，土壤健康這一話題越來越受到人們的重視。目前，已有許多關(guān)于土壤健康方面的科學(xué)理論與研究成果，如：周啟星的健康土壤學(xué)科學(xué)而全面的闡述了土壤健康的涵義、生態(tài)指標、分析方法、調(diào)控技術(shù)及與農(nóng)產(chǎn)品安全等內(nèi)容，還有國外許多學(xué)者如：Trutmann、Doran、Zeiss、Wolfe等對土壤健康這一概念的內(nèi)涵提出了他們不同的看法，我國許多學(xué)者對這一概念也有自己的見解。盡管對土壤健康方面的研究有很多，但是對于施肥對土壤健康的影響尚未有系統(tǒng)而全面的闡述。本文旨在通過論述施肥對土壤健康的影響，突出科學(xué)合理施肥的重要性，就施肥方面提出保護土壤健康的措施，為我國高效、無污染持續(xù)農(nóng)業(yè)提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。本文擬從以下幾個方面對已有的研究資料進行簡要綜述。一、 土壤健康的內(nèi)涵及其意義1、 土壤健康的內(nèi)涵及其范疇我們已經(jīng)習(xí)慣于關(guān)注人類自身的健康以及畜禽的健康，甚至普通農(nóng)作物、林果的健康，治蟲防病習(xí)以為常，卻很少關(guān)心土壤的健康。事實上，土壤的健康同樣也應(yīng)該受到重視，從某種程度上說，在當(dāng)今，前述的幾種健康已經(jīng)受到后者的很大影響。比如說，受到嚴重化學(xué)污染的土地上生產(chǎn)出的糧疏和水果被人類或畜禽食用后，人、畜禽的健康就會受到很大的損害。以前媒體上就曾經(jīng)報道過人們食用了重金屬污染的土地上生產(chǎn)的蔬菜后出現(xiàn)了“鬼剃頭”的脫發(fā)現(xiàn)象。由此看來，土壤的主要成分雖然主要是由無生命的無機物質(zhì)組成，但它具有理化活性，擁有長期積累下來的有機物質(zhì)，同時土壤中還生活著有生命的生物體（如昆蟲、微生物等），所有這一切都使土壤具有了生命力。因此，我們可以把土壤視為一個處于動態(tài)平衡狀態(tài)下的生命循環(huán)體。健康的土壤就是保持理化活性長期處于動態(tài)平衡狀態(tài)下，持續(xù)保有旺盛生產(chǎn)能力并生產(chǎn)出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的土壤，否則就是不健康的土壤。我們不妨這樣概括：土壤保持其生態(tài)活性及生產(chǎn)健康農(nóng)產(chǎn)品的能力就是土壤健康1。它包括顯性和隱性兩種健康狀況，顯性健康包括那些明顯可以看到的變化，如人為改造、水土流失等現(xiàn)象；隱性健康指外觀不易看出，而內(nèi)在理化性狀發(fā)生變化的現(xiàn)象，如化學(xué)污染等造成的土壤健康變化等。 土壤健康是生態(tài)系統(tǒng)健康的重要組成部分，國外學(xué)者對土壤健康這一概念的內(nèi)涵提出了他們的不同看法。Trutmann等2認為，土壤健康指使土壤作為重要的生命系統(tǒng)行使各種功能的能力，以及在生態(tài)系統(tǒng)水平和土地利用的邊界范圍內(nèi)，維持生產(chǎn)植物性和動物性產(chǎn)品的能力;維持或改善水和大氣質(zhì)量的能力;以及促進植物和動物健康的能力。Doran和Zeiss3認為，俠義的“土壤健康”是指最大限度減少土傳植物疾病生物的數(shù)量及有關(guān)疾病的發(fā)生，最大限度地減少、控制土傳昆蟲或者其他害蟲的數(shù)量和活動范圍。Wolfe4則指出，土壤健康是指采用生物、物理和化學(xué)方法相結(jié)合的實施土壤管理的綜合措施，在最大限度地防止生產(chǎn)對環(huán)境有負面效應(yīng)的前提下，使作物生長達到長期的可持續(xù)發(fā)展。 我國學(xué)者對這一概念也有自己的見解。章家恩5認為，土壤健康是指土壤處于一種良好的或正常的結(jié)構(gòu)和功能狀態(tài)及其動態(tài)過程，能夠提供持續(xù)而穩(wěn)定的生物生產(chǎn)力，維護生態(tài)平衡，保持環(huán)境質(zhì)量，能夠促進植物、動物和人類的健康，不會出現(xiàn)退化，且不對環(huán)境造成危害的一個動態(tài)過程。周啟星6指出，土壤健康的最為基本的判斷標準，首先是能生產(chǎn)出對人體具有健康效益的動植物產(chǎn)品，其次是應(yīng)該具有改善水和大氣質(zhì)量的能力以及有一定程度的抵抗污染物的能力。當(dāng)然，更為重要的是，還應(yīng)該能夠直接或間接地促進植物、動物、微生物以及人體的健康。 2、 土壤健康的意義大家都知道，健康的人群平常根本不用吃藥打針，即使需要的話，也是用量、次數(shù)都很少。同樣，健康的土壤，也應(yīng)該是很少需要使用化肥和農(nóng)藥等農(nóng)用化學(xué)品的。因此，首先，是土壤健康第一個層面的意義，在于健康的土壤不需要有外界的高投入，由于節(jié)約了成本開支，通常獲得的經(jīng)濟效益很高。健康土壤的意義還在于它是健康社會的基礎(chǔ)，也就是說健康能夠帶來較大的社會效益。土壤健康第二個層面上得意義，在于土壤健康與人類健康或疾病之間存在著密切的相關(guān)聯(lián)系。世界可持續(xù)農(nóng)業(yè)協(xié)會（World Sustainable Agriculture Association）主席Madden曾指出，只有健康的土壤才能產(chǎn)生健康的作物，進而造就健康的人群和健康的社會7。 很久以前，土壤就已經(jīng)作為藥物的來源?；谶@方面的研究，Waksman曾在1952年獲得了物理和醫(yī)學(xué)諾貝爾獎。從這以后，對土壤放射菌的隔離和調(diào)查研究越來越多，很多抗生素及其在人類醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用也隨之發(fā)現(xiàn)和產(chǎn)生。總體說來，土壤對人類健康的影響可大致分為直接影響和間接影響兩種。人體攝入、吸入或者皮膚吸收土壤成分可以直接影響人類健康；土壤也可通過水圈、大氣圈和生物圈等與土壤圈密切聯(lián)系的圈層間接影響人類健康8。一些研究表明，土壤中的碘缺乏可導(dǎo)致人體的甲狀腺腫，硒缺乏導(dǎo)致人體患克山??；相反，土壤硒過量會導(dǎo)致人體中毒，產(chǎn)生脫發(fā)、脫指甲、皮膚潰瘍和四肢麻木等癥狀，并有死亡發(fā)生。還有研究表明，土壤濕度與嬰兒死亡率的關(guān)系，濕度大的土壤地區(qū)嬰兒死亡率比與之相比較的相對干燥地區(qū)高31.9%。雖然目前無法解釋其中的真正緣由，也可能是由于土壤濕度大的地區(qū)更冷，母親和嬰兒更容易感冒和出現(xiàn)呼吸道疾病9?？傊寥澜】蹬c人類健康或疾病之間存在著密切的相關(guān)聯(lián)系。 將來有關(guān)土壤健康和人類疾病的研究趨勢是運用綜合學(xué)科研究法，要求不僅僅是土壤學(xué)家或者生物醫(yī)學(xué)家，還要有農(nóng)學(xué)家、地球化學(xué)工作者、害蟲研究者、水質(zhì)量研究、計劃、立法和管理者等的參與。這些專業(yè)的融合期待能創(chuàng)造出較理想的方法來判斷由土壤引起的健康問題；同時，還要用大部分人都可以理解的方式向人們傳播土壤健康的知識，這都需要政府和各地相關(guān)部門及社會各界的支持和理解10。土壤健康第三個層面上的意義，在于健康土壤是健康作物和健康有益食物生產(chǎn)的關(guān)鍵。人口增長與糧食供求的矛盾，早在 1798 年Thomas Malthus的一篇論文中就提到了。最近的研究表明，世界各地土壤退化和健康狀況惡化已經(jīng)威脅到農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，現(xiàn)在糧食產(chǎn)量已大約減少了16%，特別是非洲、中美洲以及非洲牧場地區(qū)更加明顯。顯然，土壤健康影響著農(nóng)產(chǎn)品的“數(shù)量”。 土壤影響人類健康的主要途徑是影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，其影響分為兩方面：一是農(nóng)產(chǎn)品中對生命有益元素或物質(zhì)的含量，這些有益化合物或元素主要有Zn、Se、Fe、胡蘿卜素、各種維生素以及人類必需氨基酸等。據(jù)FAO的資料表明，全世界有近20億人處于各種不同的營養(yǎng)缺乏狀態(tài)，其中有多種微量元素缺乏癥，又稱“隱性殺手”；二是農(nóng)產(chǎn)品中有害或有毒元素或物質(zhì)的含量，這類物質(zhì)主要是農(nóng)藥的殘留，還有重金屬如Cd、Pb、Hg、As和硫代葡萄糖苷以及各種毒蛋白的積累等，所有這些物質(zhì)在農(nóng)產(chǎn)品中的含量都受到其種植土壤及相應(yīng)農(nóng)田管理措施的影響和調(diào)控，土壤中重金屬、微量元素的含量、各種農(nóng)藥的殘留量直接影響到農(nóng)產(chǎn)品中這些物質(zhì)的含量，土壤中營養(yǎng)元素的失衡直接影響到農(nóng)產(chǎn)品中有機物質(zhì)如胡蘿卜素、硫代葡萄糖苷等的含量11?？傊?，健康的土壤是人體健康的保證。至少到目前為止，我們?nèi)祟惖氖澄?，大部分都是從土壤上生產(chǎn)出來的。如果土壤容易得病，或者土壤受到外來污染的影響，就不容易生產(chǎn)出健康的食物。當(dāng)人們以這些不健康的農(nóng)產(chǎn)品作為食物，肯定會影響人體的健康。相反，一個健康的土壤，通過生產(chǎn)健康的食物，可以促進人體的健康和長壽。二、 肥料的施用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人類生活的關(guān)系肥料是人們用以調(diào)節(jié)植物營養(yǎng)與培肥改土的一類物質(zhì)。有“植物的糧食”之稱。自人類定居并從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以來，人們通過自己的實踐，不斷地認識到，施用肥料是活的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)作物必不可少的技術(shù)措施，對人類的生存有重大的意義12 。我國是一個人口眾多的國家，糧食生產(chǎn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展中占有重要的位置。糧食生產(chǎn)不僅是為了解決吃飯問題，而且也要為副食品生產(chǎn)、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)以及工業(yè)生產(chǎn)（糖、酒等）提供原料。通常，增加糧食產(chǎn)量的途徑是擴大耕地面積或提高單位面積產(chǎn)量。根據(jù)我國國情，繼續(xù)擴大耕地面積的潛力已不大，雖然我國尚有許多未開墾的土地，但大多存在投資多，難度大的問題。這就決定了我國糧食增產(chǎn)必須走提高單位面積產(chǎn)量的道路。13眾所周知，施肥不僅能提高土壤肥力，而且也是提高作物單位面積產(chǎn)量的重要措施，只有滿足作物對營養(yǎng)的需求才能獲得作物的優(yōu)質(zhì)、豐收。施用肥料不僅是高產(chǎn)量的保證，同時在一定程度上決定這產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)劣及生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量。根據(jù)近代知識的理解，使用肥料的積極作用在于：（1）能促進和改善土壤-植物-動物系統(tǒng)中營養(yǎng)元素的平衡、交換與循環(huán)。（2）調(diào)高土壤肥力，即提高單位面積土地的農(nóng)、牧產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量，使土壤這一非再生資源化的永續(xù)使用，以滿足世界人口不斷增長所需要的各種產(chǎn)品與數(shù)量。從某種含義上來講，有人認為沒有化肥，就不會有任何文明社會的存在。（3）使作物生長茂盛，提高地面覆蓋率，減緩或防止土壤侵蝕，維護了地表水域、水體的潔凈不受污染。（4）改善農(nóng)副產(chǎn)品的品質(zhì)，保護人體健康?？傊柿鲜侨祟惿a(chǎn)實踐與科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是寶貴的資源，人們應(yīng)自覺、合理地利用，充分發(fā)揮其為人類生存創(chuàng)造最佳生活條件的作用，防止其可能產(chǎn)生的不利影響14。三、 施肥對土壤健康的影響1、 施肥對土壤健康的積極影響施肥可以增加土壤營養(yǎng)。無論施用有機肥料或無機肥料都能增加土壤養(yǎng)分。無機肥料大多易于溶解，施用后除部分為土壤吸收保蓄外，大部分作物可以立即吸收。而有機肥料，除少量養(yǎng)分可供作物直接吸收外，大多數(shù)須經(jīng)微生物分解，作物方能利用。在分解過程中，會產(chǎn)生二氧化碳以及各種有機酸和無機酸。二氧化碳除被植物吸收外，溶解在土壤水分中形成的碳酸和其它各種有機酸、無機酸都有促進土壤中某些難溶性礦質(zhì)養(yǎng)分溶解的作用，從而增加土壤中有效養(yǎng)分的含量。有些肥料(如石灰、石膏)除能直接增加土壤養(yǎng)分外，還能通過調(diào)節(jié)土壤反應(yīng)，提高土壤中有效養(yǎng)分的含量。施肥可以改善土壤結(jié)構(gòu)。施用有機肥料和含鈣質(zhì)多的肥料，除了能增加土壤養(yǎng)分外，還能促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成。因為有機肥料在土壤微生物的作用下，進行礦化作用增加土壤有效養(yǎng)分，同時，增加土壤腐殖質(zhì)含量。腐殖質(zhì)在土中遇到鈣離子就會和土粒凝聚在一起形成水穩(wěn)定性團粒結(jié)構(gòu)，改善粘土的堅實板結(jié)以及沙土的跑水漏肥等不良性狀，提高土壤肥力15。施肥可以改善土壤的水熱狀況。一般有機質(zhì)都有吸水和保水的能力，特別像腐殖質(zhì)這一類親水膠體，保水能力更強。土壤中的腐殖質(zhì)和粘土粒結(jié)合形成團粒，在團粒內(nèi)部有許多毛管孔隙，也能保存很多的水分，能被植物利用。由于腐殖質(zhì)是棕黑色的物質(zhì)，土壤中腐殖質(zhì)含量多，土壤顏色較深，可增加吸收日光熱能，有利于提高土溫。同時，腐殖質(zhì)保水能力強，比熱較大，導(dǎo)熱性小，土壤溫度變化慢，有利于作物根系的生長。施肥可以增加生理活性物質(zhì)。增施有機肥可以為微生物提供充足的營養(yǎng)物質(zhì)，從而能促進微生物的活動。由于微生物活動的結(jié)果，除了增加土壤中的礦物質(zhì)營養(yǎng)和腐殖質(zhì)以外，還能產(chǎn)生多種維生素、抗生素、生長素等，具有促進根系發(fā)育，刺激作物生長，增強抗病能力之功效16。施肥能夠加強水土保持。土壤是一個養(yǎng)分庫,若發(fā)生水土流失,不但丟失養(yǎng)分,還會污染環(huán)境。例如,廣東省現(xiàn)有耕地233萬hm2,雖然土壤流失面積只有8%,但因水土流失每公頃損失的有機質(zhì)就達46萬t、氮2.6萬t、全磷0.8萬t、全鉀58萬t17。合理施肥后,增加了作物對養(yǎng)分的吸收利用、地面覆蓋和根系對土壤的固持作用,從而大大減少了水土流失。孫保等的研究表明18,在年降水量不少于1500mm,年平均溫度1625的氣候條件下,旱作施肥的土壤比不施肥的休閑裸露土壤養(yǎng)分流失顯著減少。020cm土層的硝態(tài)氮、全磷和全鉀的損失量,前者分別只有后者的57%、43%和39%。美國的輪作試驗也表明19,適當(dāng)增加化肥投入,由于養(yǎng)分和水分的持續(xù)高效利用,土壤殘留硝態(tài)氮呈下降趨勢。施用有機肥可以提高土壤對酸堿以及某些污染物的緩沖性能。有機肥中得有機物質(zhì)在土壤中經(jīng)分解轉(zhuǎn)化和土壤中的無機膠體構(gòu)成的緩沖體系，對酸堿變化以及某些污染物具有較強的緩沖性能。研究表明，連續(xù)施用生理酸性氮肥導(dǎo)致的土壤酸化，在改為施用有機肥后，土壤PH可明顯回升。由于緩沖性能的增強，有利于土壤健康質(zhì)量的改善。施肥有助于對污染土壤的植物修復(fù)。土壤污染物主要分為有機污染物和重金屬污染物兩大類,由于重金屬在土壤中難以降解而長期滯留,所以修復(fù)難度很大。植物不但能對過量施用的養(yǎng)分奢侈吸收,而且也能奢侈吸收重金屬。所謂“植物修復(fù)”是指利用綠色植物從環(huán)境中吸收帶走重金屬或?qū)⑺鼈儫o害化而達到治理目的20。這種“綠色修復(fù)”是當(dāng)今科學(xué)研究的熱點之一。現(xiàn)在,國內(nèi)外已發(fā)現(xiàn)400多種超積累植物,對Zn、Cd、Hg等的吸收量可分別達到非超積累植物的150、10、58倍,As可以達到數(shù)十萬倍。此外,植物對土壤有機、無機污染物還有降解和穩(wěn)定作用。因此,化肥的施用,通過增加綠色植物體能為污染土壤的修復(fù)做出貢獻。目前該項技術(shù)已有不少成功應(yīng)用的實例,雖然距人們的期望值尚有相當(dāng)大的距離,但借助于分子生物學(xué)研究等多學(xué)科綜合技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,其前景是遠大的。2、 施肥對土壤健康的消極影響 在植物營養(yǎng)三要素中，氮素是植物需要多、土壤供應(yīng)少、供求之間存在尖銳矛盾的元素。和植物需要相比，全世界大部分土壤缺氮，施用氮肥是提高產(chǎn)量和品質(zhì)的重要保證。氮肥是我國主要的化學(xué)肥料，不僅種類多，而且產(chǎn)量大。一方面、適量施用氮肥有利于提高產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量，能促進作物生長，增加植物體殘留，從而有利于增加和維持土壤表層的有機碳含量，另一方面如果氮肥施用不合理就會造成土壤中硝酸鹽、亞硝酸鹽的積累，土壤酸化等。施入旱地土壤的氮肥，無論是何種形態(tài)施入，最終絕大部分經(jīng)微生物硝化作用轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}21。大量、不合理地施用氮肥，不可避免會造成氮在土壤中積累，從而會對產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生影響。長期大量施用化學(xué)氮肥，尤其是單一品種的生理酸性氮肥，可使土壤酸化。不同的氮肥品種對土壤酸化的程度不同，大體上是：硫酸銨、磷酸一銨磷酸二銨硝酸銨、尿素22。有研究表明，連續(xù)施用14年硫酸銨（氮220kg/hm2）可使pH下降到3.53；同時交換性鋁、錳都顯著增加，而使作物遭受鋁、錳毒害。洛桑試驗站1953年發(fā)現(xiàn)經(jīng)過近百年連續(xù)施用N、P、K化肥區(qū)的pH為5.6，而不施化肥區(qū)的pH則為8.2，1994年，Johnston將之歸因為長期施用硫酸銨的結(jié)果。1994年，Mihaila和Hera認為銨態(tài)氮肥均可使土壤pH降低，羅馬尼亞Fundulea的長期定位試驗甚至還給出了年度施氮量與Ph負線性關(guān)系。王正統(tǒng)（1990）的研究表明，不僅大田土壤出現(xiàn)酸化現(xiàn)象。菜園土壤也出現(xiàn)了同樣地現(xiàn)象，大部分老菜地及多年的保護地pH一般在6.5以下，嚴重的達到4.0-5.5，蔬菜的生長受到了嚴重的抑制。土壤酸化的主要原因：意識銨態(tài)氮肥在土壤中進行硝化反應(yīng)時產(chǎn)生酸。二是作物對化學(xué)肥料中陽離子和陰離子吸收的相對速率不同，也會使土壤pH降低，如KCl、（NH4）2SO4 、NH4Cl 、K2SO4等殘留的SO42- 、Cl-使土壤pH下降。酸化程度順序為NH4Cl（NH4）2SO4 、KCl K2SO4 23。無機肥料中的商品N肥和K肥都是化學(xué)結(jié)晶體，一般含有很微量的雜質(zhì)，不會有重金屬污染土壤的問題。而磷肥中因礦石來源及加工工藝的不同而含有一定量的重金屬雜質(zhì)及放射元素如Cd、Zn、U、Th等。這些元素必然伴隨著磷肥的連續(xù)施用而在土壤中積累，嚴重影響土壤的健康質(zhì)量24。多數(shù)磷礦含有重金屬鎘，其范圍在5-50mg/kg，高的可達到幾百毫克每千克。這些鎘大部分都進入肥料中。普鈣過磷酸鈣是礦質(zhì)肥料中鎘的主要來源。許多研究表明，無論是在酸性土壤、微酸性土壤，還是石灰形土壤，隨著進入土壤鎘量的增加，土壤中有效鎘的含量增加，作物吸收鎘的量也增加。在正常的施磷量的情況下，每年隨著磷肥進入土壤的鎘量不到土壤有效鎘含量的1%25。另外，磷肥中還含有Cr、Co、Cu、Pb、Ni、Zn、As、F等，其中As的含量可達50-60mg/kg。一些磷肥中可能還含有天然放射重金屬U、Ra、Th等。這些元素對土壤生態(tài)系統(tǒng)具有一定的急性和蓄積毒性，還可通過植物吸收、生物富集而對人和動物的健康造成危害。另外，磷的含量對Zn、Mn、Fe等微量營養(yǎng)元素的有效利用具有一定的影響，大量施用磷肥會因拮抗作用而導(dǎo)致Zn、Mn、Fe等微量營養(yǎng)元素有效性降低，使植物出現(xiàn)微量元素的誘導(dǎo)性缺乏26。在植物體內(nèi)可與Fe、Ca、Mg、Zn等結(jié)合導(dǎo)致這些元素的生理缺乏。長期大量施用某些磷肥如磷酸一銨也會導(dǎo)致土壤的酸化。微量元素在土壤中含量很低，不是土壤結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成者，因而對土壤健康質(zhì)量的影響主要與含量的多少和有效養(yǎng)分的高低有關(guān)。當(dāng)含量低時，不可避免地制約著土壤的生產(chǎn)力水平，但含量高時則對土壤產(chǎn)生污染，從而對土壤微生物與生長在其上的植物產(chǎn)生危害，尤其對既是植物所必需的微量元素又是重金屬元素的Zn、Cu等更是如此。一些微量元素如B、Mn、Fe、F等及其化合物大量存在時，會造成土壤板結(jié)而不利于土壤健康。因此，既保證土壤能供應(yīng)作物充足的有效微量營養(yǎng)元素，又不致使過量的微肥施用才是保證土壤健康質(zhì)量的有效方法。有機肥的施用對土壤健康意義具有重要意義。它可以改善作物根基營養(yǎng)狀況；減少土壤養(yǎng)分的固定，提高土壤難容性養(yǎng)分的活性；調(diào)節(jié)土壤理化性狀，改善土壤健康質(zhì)量；還有它的緩沖作用和保肥保水作用。在強調(diào)有機肥的有益作用時，需要注意這些作用并不是無條件的或永久的。有機肥料中含有一些非常有害的成分，如糞尿類、堆肥類、城市垃圾中攜帶的病原菌、雜草種子，以及飼料添加劑通過動物糞尿帶來的重金屬元素，這些有害成分不僅對走無及其有害，而且還可能通過食物鏈危害人體健康。再者，不是無限制的，過量施用有機肥不僅無任何意義，而且對作物或土壤產(chǎn)生不利影響。因而，對有機肥的不利影響或危害不能忽視，尤其是對土壤健康的影響。土壤是植物生長的場所，也是影響人體健康的重要介質(zhì)，在某些疾病傳播以及作物病蟲害的傳播中起重大作用。有機肥料尤其是未腐熟或腐熟不徹底的有機肥料常常攜帶大量病原菌和蟲卵，是土壤病原菌和蟲卵的主要來源，它們一旦施入農(nóng)田不可避免地將其帶入土壤，并在土壤中長期存在。有機肥料的過量施用還會導(dǎo)致土壤重金屬積累，我國重金屬污染的土壤面積已達3億畝，占耕地面積的1/6,污水灌溉，城市污泥和垃圾，以廄肥類和污泥為原料的有機肥，尤其是后者常含有一種或多種重金屬元素，這類元素極易在土壤中積累，不僅影響植物生長，而且還可通過食物鏈進入人體危害人體健康27。重金屬對土壤的污染常常是永久性的，而且在很大程度上是不可逆的過程。因而，施用污泥類有機肥必須慎重。過量施用糞肥也會導(dǎo)致土壤中鹽分和金屬的累積，尤其是豬糞。實際上為提高動物肉、蛋產(chǎn)量，減少發(fā)病率，畜牧業(yè)生產(chǎn)往往施用各種添加劑，如生長素、抗生素和有機砷酸、含銅化合物等，這些物質(zhì)最終都不同程度隨動物糞尿排出，因此長期施用糞肥就可能導(dǎo)致其中一些有害物質(zhì)在土壤中累積、據(jù)Chang28等（1991）和Kingery29(1994)研究報道，在長期大量施用糞肥的條件下，土壤表層Cu、Zn有明顯累積。另外，有機肥料中含有的一些有毒物質(zhì)如秸稈還總的苯乙酸、阿魏酸等，在土壤中積累嚴重影響土壤的健康。它們不僅抑制種子的萌發(fā)，而且還傷害作物幼苗的根系，從而阻礙營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。同時，秸稈類物質(zhì)具有較高的C/N值，在施入土壤初期階段的分解過程中，常常會出現(xiàn)非生物與作物競爭土壤中得無機氮而影響作物生長的現(xiàn)象。四、 保護土壤健康的措施1、科學(xué)合理施用氮肥施入土壤中的氮肥有三個去向：一部分為作物吸收；一部分殘留于土壤中，另一部分則離開土壤-植物系統(tǒng)而損失。氮肥的三個去向之間存在著密切的聯(lián)系和競爭，一個去向的比例增大，而另兩個去向比例就會減少，因此，如何減少氮肥的損失及其在土壤中無機氮的過量殘留，提高肥料的利用效率對改善土壤肥力、提高土壤健康質(zhì)量具有重要作用。氮肥在作物吸收，土壤殘留與損失之間的比例受土壤性質(zhì)、作物種類、肥料種類、環(huán)境條件、施肥量、施肥時期與方法等地影響，它們因?qū)Φ试谕寥乐械V化與固定、硝化與反硝化、揮發(fā)與淋洗、吸收與遷移等過程的不同作用對氮肥在土壤的轉(zhuǎn)化與平衡產(chǎn)生作用，同時也影響土壤健康的質(zhì)量變化?？梢哉f，一切有利于氮肥利用效率提高的因素與過程，都會對土壤的健康發(fā)揮有益的作用。 就提高氮肥利用率方面應(yīng)注重一下三大技術(shù)原則：（1）盡可能避免土壤中礦質(zhì)氮的過量積累；（2）針對氮素損失途徑采取相應(yīng)的對策；（3）提高作物對礦質(zhì)氮的吸收能力。針對以上原則們可以采取以下主要技術(shù)措施：（1）確定適宜的氮肥施用量。推薦氮肥適宜用量有兩類方法：一類是以土壤供氮量的預(yù)測為基礎(chǔ)提出的方法，如供求平衡法、土壤氮素有效性指標直接估算法等，這類方法只能達到半定量的水平。另一類是不需預(yù)測土壤供氮的方法。如以土定產(chǎn)、因產(chǎn)定氮法、平均適宜施氮量法，由于不需要預(yù)測土壤供氮量，易于在大面積上采用。（2）選擇合適的時期施肥。在作物生長初期施用氮肥利用率低、損失率大，是由于生長初期作物的根系吸收能力低，而中后期，地上部分吸收能力比較強，施入的氮肥可被迅速吸收而減少損失，加之地上部分蔭蔽度高而抑制了氨揮發(fā)，因而氮肥的利用率高、損失率低。（3）氮肥深施減少氮素損失。尤其對碳銨和尿素其效果顯著。粒肥深施的目的是目前提出的效果最大且穩(wěn)定的一種方法，其作用主要是減少氨揮發(fā)和徑流損失。一般認為，深施能減少稻田中氮肥的硝化-反硝化損失。氮肥深施的適宜深度，既要考慮到盡量減少氮素損失，又能及時被作物根系所吸收。在生產(chǎn)上來說，既要省工又要省時。氮肥深施的適宜施氮量與氮肥的利用率有密切關(guān)系，由于深施提高了氮肥的利用率，與習(xí)慣施肥相比其用量應(yīng)適當(dāng)降低。（4）添加硝化抑制劑和脲酶抑制劑。抑制或延緩?fù)寥乐袖@的硝化作用，有可能減少氮的林夕和反硝化損失。但是以往的報道表明，硝化抑制劑大多未能明顯提高銨態(tài)氮肥與尿素的利用率和降低其損失率，這可能與抑制劑本身的穩(wěn)定性，移動性和抑制作用的強弱有關(guān)。但盡管如此，硝化抑制劑仍越來越多受到人們的重視。脲酶抑制劑能抑制尿素的水解，從而減少尿素氨揮發(fā)損失，其減少量與不加脲酶抑制劑時的氨揮發(fā)量呈良好的正相關(guān)，但它并不一定能穩(wěn)定的減少氮肥的總損失。目前常用的脲酶抑制劑有氫醌、苯醌、苯基磷二酰胺和丁基硫磷三酰胺。（5）水肥綜合調(diào)控。適宜的水分供應(yīng)是作物生長的必要條件，水分供應(yīng)與作物吸收養(yǎng)分密切相關(guān)，水分過多或過少對旱作的根系生長和養(yǎng)分吸收都不利。在水稻田，氮肥作為基肥施用時，采用無水層混施或上水前耕翻時條施于犁溝等。在作為追肥施用時，尿素則宜采用“以水帶氮”法，即在田面落干、耕層土壤呈水分不飽和狀態(tài)下表施尿素后隨即灌水。碳酸氫銨則宜對水施用后灌水。將這種改進的基肥和追肥施用法結(jié)合起來，即成為水稻土節(jié)氮的水肥綜合管理技術(shù)。在旱作上撒施尿素后隨即灌水，可以講尿素帶入耕層土壤中，從而達到部分深施的目的。在雨前表施，可得到類似的結(jié)果。（6）平衡施肥。在缺磷、缺鉀的土壤上，氮肥配施磷、鉀肥，可明顯地降低化肥氮的損失，可能是平衡施肥后作物營養(yǎng)得到協(xié)調(diào)，根系和地上部分的生長旺盛，相對需氮量增加，吸收氮素增加，氮肥損失率降低，利用率提高30。2、科學(xué)合理施用磷肥相對比于氮肥和鉀肥，磷肥對土壤健康的不利影響較大。就土壤健康質(zhì)量的考慮，必須注意磷肥合理施用，包括：（1）以輪作周期為單位施用磷肥。根據(jù)磷肥當(dāng)季利用率低的特點，盡可能利用殘留在土壤中得磷，充分發(fā)揮磷肥后效的作用。（2）水溶性磷肥與有機肥的配合施用，以減少磷的固定吸附量。（3）氮磷肥配合和混合集中施用。（4）對土壤區(qū)別對待，在貧瘠土壤，不要試圖擴大土壤有效磷庫，而應(yīng)以有效利用磷肥和經(jīng)濟合理施肥為目標。對豐磷土壤以補償性施磷為主。（5）注意磷肥與其它肥料交互作用的利用，如磷氮交互作用、磷鉀交換作用，磷鋅、磷鐵的相互影響與交互作用。（6）合理分配磷肥品種，包括在不同土壤上和不同作物上的分配，如磷礦粉在酸性土壤上施用，在需硫作物和缺硫的土壤上施用等。3、科學(xué)合理施用微肥通過對微量元素有效性限制因素的分析，可以認為，為了保證土壤的質(zhì)量健康，微肥的施用應(yīng)做到：（1）必須控制過量施用（2）在施用微肥的同時，配合其他響應(yīng)農(nóng)業(yè)措施，如在酸性土壤施鉬可配合施用石灰；（3）由于某一因素可影響多種微量元素，故對條件的改變應(yīng)兼顧對其他元素有效性的影響；（4）不同土壤的缺素產(chǎn)生機制與影響條件不同，對此應(yīng)采取相應(yīng)措施予以改變；（5）注意有機肥與微肥的配合；（6）將微肥施用在敏感的作物上31。4、科學(xué)合理施用有機肥施用有機肥是維持與提高土壤健康質(zhì)量的關(guān)鍵措施，也是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中各種養(yǎng)分資源得以再利用與循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?？茖W(xué)合理施用有機肥包括：（1）合理分配現(xiàn)有有機肥。目前有機肥的施用主要集中在經(jīng)濟作物上，尤其是蔬菜作物的用量更大，糧食作物相對較少。在地域上，有機肥的分配也存在不平衡想象，如我國經(jīng)濟發(fā)達的東部地區(qū)有機肥的施用量普遍高于西部地區(qū)。這種分布的不平衡造成局部地區(qū)有機肥施用過量，帶來一些不必要的環(huán)境污染，而有些地區(qū)有機肥施用不足，主要依靠化學(xué)肥來提高產(chǎn)量，造成土壤性質(zhì)的惡化，作物品種降低。（2）加強有機肥養(yǎng)分循環(huán)，開發(fā)利用城市有機肥源。研究表明，將可以作為飼料的綠肥和作物秸稈等農(nóng)副產(chǎn)品先用作動物飼料，再利用禽畜排泄物作為肥料，與直接還田相比，調(diào)高了生態(tài)系統(tǒng)的養(yǎng)分轉(zhuǎn)化率，在土壤培肥和增產(chǎn)效果條件下，每公頃多收益1452元。還可以利用城市生活廢物、垃圾、下水道污泥、落葉雜草、秸稈殘渣和人畜糞尿等各種有機物為原料經(jīng)嚴格的工藝混合堆腐制成商品有機肥，培肥土壤，增產(chǎn)增收32。（3）推廣秸稈還田技術(shù)。秸稈是一種數(shù)量多、來源廣、可就地利用的優(yōu)質(zhì)肥源，它有補充和平衡土壤養(yǎng)分、補充土壤新鮮有機質(zhì)、疏松土壤、改善土壤理化性狀和提高土壤肥力的作用。秸稈還田是緩解當(dāng)前有機肥源和鉀肥資源不足的一項有效措施。大力提倡以草養(yǎng)畜，畜糞肥田，農(nóng)牧結(jié)合的辦法，草、畜、和肥田三者相互制約，相互促進。（4）積極發(fā)展綠肥，擴大綠肥種植面積。播種綠肥作物是緩解我國化肥數(shù)量不足和培肥地力的重要措施。在化肥施用量逐年增加、復(fù)種指數(shù)日益提高的集約化農(nóng)業(yè)條件下，綠肥播種面積逐年下降，必須采取相應(yīng)措施以保持穩(wěn)定或擴大種植面積。充分利用個休閑田和空白地，并倡導(dǎo)間套混播，引進和推廣與當(dāng)?shù)馗髦贫认脒m應(yīng)的經(jīng)濟綠肥。參考文獻1 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