在化肥 应用于农业生产之前,我国农 业生产主要依靠农家肥和扩大耕地面积来促进作物增产。

化肥问世以后,由于其养分含量高,使用方便,从而使 农业农民形成了偏施化学肥料的习惯,局部地 区已造成土壤板结、质量退化,有机质含量不足,保水保 肥透气性能下降,中低产田日渐扩大,江河湖 泊水域富营养化,农产品 硝酸盐含量超标。农田氮素向大气迁移,破坏了臭氧层,从而引 起自然灾害频发。硝酸盐 随食物进入人体,形成致 癌和致突变的亚硝基化合物,据日本调查,日本因 摄入人体的硝酸盐比美国高4-7倍,其患胃 癌和肝癌死亡率约为美国的608倍。

据中国 国家计划生育研究所张树成研究员1981-1996年期间的256份报告结果表明,我国男 性精子质量呈下降之势,其原因 是食用大量施用单纯化肥的食物所致。水体富营养化,不仅破 坏了水生态系统和水能,还直接 影响人畜饮水安全,威胁人 类健康和水产养殖以及工业供水。除此以外,偏施单质化肥,其危害还表现为:

1、单质化 肥当季利用率低,并呈下降趋势。全国化 肥网实验结果分析,我国化肥当季利用率,氮肥为30%-35%、磷肥为10%-20%、钾肥为35%-50%。从各地资料看,化肥肥效从每kg增产粮食15-25kg,降为5-8kg。

2、长期单 纯施用单质化肥,使土壤微生物被抑制,有机质含量逐年下降,化肥残留,造成土壤板结,透水性、透气性和吸光性变差,保肥能力降低。

3、单质化 肥利用率低和易造成土壤板结的缺点,淋溶、挥发、径流和 农产品中有害物质的残留,不仅给 人类生存环境带来污染,而且直 接危害人体健康。

4、单纯施用化肥,其增产效果已近极限,致使农 业投入不断增加,加重了农民负担。

农业,作为人类的第一产业,其发展是一具漫长、曲折、复杂的过程,到现在 已有数千上万年的历史。从十九世纪开始,伴随着 英国工业革命的兴起,农业生 产发生了质的变化,对农田 开始投入大量的外源化学物质(如化肥、农药等),一方面 成倍地提高农作物的产量,另一方 面加深了农业生态系统对外源物质和能量的依存关系,导致了 人类赖以生存的大气、土壤、水体和 农产品受到污染,威胁到 人类自身健康和子孙后代的生存。

二十世纪70年代,人类农 业进入了一个全新时代,既继承 传统有机农业的精华,又赋予 其现代科技的内涵,成为各 国政府和农业专家的共识,应运而 生是生物复合肥料、有机肥料、有机无 机复混肥料和生物农药的广泛应用,推广测 土平衡配方施肥技术,以提供优质、安全、营养、卫生、健康的有机绿色食品,满足人类第一需要,今天人 类正在创造一种有别于“传统农业”和“石油农业”,达到人与自然协调,生态与 经济共同繁荣的“生态农业”。我国有 几千年的有机农业基础,完全能 够以有机无机相结合的生态型农业,回避西 方石油农业的弊端,把我国 传统农业的精华与现代科技结合起来,走自己 特色的农业道路,是中国 未来农业发展的方向。

中国传 统的有机农业有3000年的悠久历史,哺育了炎黄子孙,创造了中华文化,在人口剧增的压力下,已无法 满足人们日益增长的生产生活的诸多需要。由西方 传入中国的石油农业(无机农业),是在石 油廉价时代产生的,确实为 农业的发展做出过贡献,但盲目地大量单用、连用、乱用化肥,已是后患无穷。

联合国粮食组织已把“生物-有机-无机”作为最 佳肥料结构加以肯定,国务院把“高产-优质-高效”做为我 国农业发展的战略,并制定了“有机无机相结合,用地养地相结合”的肥料工作方针。

中国是一个农业大国,但不是一个农业强国,这是当 代中国的基本国情,中国农 业的发展已影响着整个国民经济的发展;中国农 村的安定牵涉着整个社会的安定;中国农 民的富裕关系到全面建设小康社会的进程。中国历 代领导人都极其重视“三农”问题。

建国初期,开国领 袖毛泽东发起的以土地改革为中心的第一次农业革命,实现了耕者有其田,极大地 调动了农民的生产积极性,农业生 产有了突飞猛进的发展。十一届 三中国全会以后,改革开 放的总设计师邓小平把亿万农民,从“人民公社”的桎梏中解放出来,实行了 家庭联产承包制,再次焕 发了农民的自主意识,实现了 中国农业的第二次革命。如果说这两次的“农业革命”是以改 革生产关系为手段发展农业,解决国民的温饱问题,那么,从上个世纪90年代起,中国第三代领导集体,审时度势,为适应加入WTO的要求,提出了 对农业产业结构进行深层次调整的第三次农业革命,其意义更为深刻。进入21世纪,以胡锦 涛为核心的党中央,更加重视“三农”工作,对农业 实行了免税并直补,其目的 是要把中国农业引入可持续发展的道路,让中国 农产品打入国际市场,让中国 农业实现产业化,让中国 农民尽快富裕起来。

农业耕种作物,需要投入肥料。长期以 来施入无机单质化肥(或施肥不当,超量施肥),使土壤 存在着单一养分浓度过高,造成土 壤中物相反应存量过大,易在土壤、水域中产生有害物质,如硝酸盐类化合物……这些未 被作物吸收的肥料养分,随水域 的流动进入江河湖泊,产生水体富养成分,不仅污染水源,而且使水生杂草滋生,破坏了 生态环境的平衡,这都是 农业施肥不当的结果。

施肥量日益增长,土壤结 构中有机质比重下降,保水、供肥、通透能力和性能变差,板结严重,造成水土流失,生态失调。我国耕 地垦殖年代久远,加上长 期只重用地不顾养地,造成耕地养分失调,地力下降,虽然耕 地产出量大幅度提高,但负荷过重,耕地养 分投入与产出严重失衡。目前,除少数地区外,全国绝 大多数耕地土壤肥力不高,土壤有机质平均为1.8%左右,旱地仅为1%左右,而欧美 等国的耕地土壤有机质一般在5%—8%。而且我 国很少种植有养地作用的多年生牧草,近年来 绿肥的面积也下降很多,加之,有机肥(如:牛、马、猪、鸡等粪便发酵)的施用量也逐年递减。

耕地质量的退化,土壤有 机质含量的下降,导致了 土壤保水保肥能力的降低,风侵、水侵加剧,形成恶性循环。肥料、水分流失严重,水、肥利用率下降。当前,我国化 肥的有效利用率远远低于发达国家水平。国内化肥,氮、磷、钾的投入比例为1:0.41:0.27,与合理 施肥水平还有一定差距,尤其是 钾肥的投入比例较小,也是影 响肥料利用率不高的重要因素。

我国农 村目前人多地少,土地由 于年年单靠化肥来补充养分,微生态平衡遭到破坏,土壤退化,有机质减少,地下水污染,农产品品质下降。据统计,1977-2005年我国 化肥用量增长了700%,但粮食 的增产幅度仅为71%。

土壤的保护、调理、改良、修复已 成为农业能否持续发展,农民能 否增产增收的一个亟待解决的大问题。而保护 和修复土壤的根本措施是增大使用有机肥,合理使用化肥。

有机肥 是全营养性肥料,有利于 平衡增加土壤养分含量,改善土 壤结构及透气保水性,改善土壤微生态系统,增加土壤有益微生物。因此,将现有 的有机物资源充分利用起来,用科学 的方法转化成优质有机肥,是解决资源浪费、环境污 染及改良土壤的关键环节。

我国人口多,底子薄。解放后,党和政府花了50多年的时间,终于解 决了粮食自给的难题。我国在1998年曾经自豪地宣布,中国不 再是饥饿的国家,我们可以粮食自给了。所以,当时有人说“我们三 年不生产粮食都够吃”,但到了2003年,我国库存粮食的70%—80%已经吃完了,粮食安 全问题引起党中央、国家院的高度重视。经过几年的努力,现在略有回升。但能不 能回升到我们的需求水平之上,这是党 中央和国务院领导十分关心的问题。因为我 国人口还在增长,而耕地面积逐年下降。根据对 世界以及中国农业形势的分析,我国未 来的农业只能依靠科技,保障食物安全、生态安全与农民增收,走现代 集约化的可持续农业之路。

回顾我们50年走过的路,可以看 出化肥用量增长较快。这说明50多年来,中国农 业走过了一条高投入、高产出、高速度、高资源 环境为代价的路子。我们解 决了粮食自给的问题,但是我 们付出了沉重的代价。在大力 发展现代农业的今天,我们首 先面临的是资源严重不足,生态环境负债极高,农民收 入和组织化程度非常低,科技对 农业生产的支持力仍不够等一系列问题。化肥在 我国粮食增产中发挥了57%的作用,也就是说,我国粮 食生产基本是靠水和肥换来的。今天,不管是氮肥还是磷肥,中国在 世界上的贡献率都超过50%,也就是说,中国现 在真正是世界第一化肥生产消费大国。而国际上的化肥在90年代中期以后,增长速度下降,我国化 肥总量现在超过了西方国家,还呈大幅度增长之势。我们预测,未来全球60%的化肥由中国生产。化肥是一个高耗能、高资源 环境代价的产业,西方把 很多化肥厂都关掉了,现在60%的化肥 要由中国来生产。为了中 国的可持续发展,我们不 应该需要这么大的化肥产业,但为了保障粮食安全,我国化 肥产业又必须保持发展。

我国是拥有13亿人口的大国,90年代美国的Brown先生及 西方的一些专家对21世纪中 国能否自己养活自己,提出了质疑。这是基 于中国在工业化开始前已有庞大的人口压力,而耕地 面积又随工业化的进程在逐年减少,土壤质 量随掠夺式的耕作在不断退化提出来的。到2050年,我国人口将达到15-16亿,按人均消耗粮食450kg计算,届时约需提供7.2亿吨。21世纪我 国的粮食安全问题,依然是 各级政府高度重视问题。解决的办法,靠扩大 耕地面积增加粮食产量已不太现实,唯一可 走的路就是改良土壤,有机无机配合施肥,保持和提高地力。Brown先生发表的《谁来养活中国》一文,引起全世界的所谓“中国威胁论”。

他的观点是,当时中 国因为耕地下降难以养活自己,将要在 全世界范围购买粮食。中国经济发展迅速,在全球 大量买粮食会造成粮价大涨,那些非洲国家很穷,因而会买不起粮食,以致全 世界饥饿的人口会更多,所以中 国威胁到世界稳定。中国政府与他经过10年辩论,表示我 们可以采取政策,让耕地面积不下降。10之后,他发表另一篇文章,说“你们即 使采取世界上最严格的保护政策,你们还 是养活不了自己”。为什么?他说,你们水资源短缺,而肥料 的生产粮食的潜力已经达到了极限,再增加 施肥也不能增产,那你们粮食从哪里来?他认为,中国还 是养活不了自己。

近年来,我国化 肥用量一直在大幅度增长,但粮食总产近10年没有大幅度的增加。比较1977年—2005年,我国化 肥使用量增长了700%,而粮食增产71%,同时,种植面积下降了13%。

很明显,我国化 肥用量增幅确实很大,但是农 作物产量却没有相应增长,我们的 养分效益持续下降,资源环 境问题越来越突出,环境污染非常严重。滥施肥料到底多严重?通过对全国1333个实验地调查,发现氮肥利用率平均27.5%,比80年代有所下降;磷肥利 用率也有所下降,钾肥利用率略有下降。由此看出,我国粮 食作物肥料利用率呈明显下降趋势。我们再 算一下养分效率,发现养 分用量急剧上升,但是单 位养分生产的粮食大幅下降。

我国在国际上属于“高投入低产出”状况,产出低于印度,远远低于日本、韩国,而我们 的投入量在全世界最高。为什么?原因就是,施肥不合理,尤其是在高产地区,施用的养分严重过量。华北平原对小麦、玉米做 了大量调查发现,以1公顷小麦用250公斤的氮肥作为标准(在欧洲一般都是180公斤),发现90%—92%的农户施肥过量。

美国还 有一位教授发表了《施肥到死》一文,其中有一句话说“中国一 直没有减少氮肥用量的打算,甚至非 常坚决地强调还要增加氮肥的使用量,因为中国需要粮食”。美国一 位著名教授做了一个实验,每年每公顷耕地沉降10公斤氮,经过20年后,25%的物种没有了,尤其是 双子叶植物都会死亡。所以英 国议会通过了一个法律,规定英 国的氮肥沉降量不能超过20公斤。中国的沉降量是多少?华北平原每公顷是60—80公斤,作物能不死吗?经过20年的大量施肥,土壤里养分大量累积。我们对华北平原140个农户调查发现,每公顷累积氮280公斤,相当于一季作物需要200多公斤,土壤里面就累积了280公斤。当然,并非所 有地区的耕地都有这么高的累积量,但从被 调查地区可以看出,全国整 体上存在养分过量的问题。

我们施 肥不是根据作物的生长规律来施肥,就像我们养孩子一样,不是按 孩子的生长规律,而是在 孩子很小的时候,就把他 一辈子要吃的食物喂进去了。我们一 次性把作物所需60%—90%的肥料全部施进去,但那时 候作物所需养分非常少,这时就 会发生抑制作物生长的情况。我们在玉米上发现,施肥太多,苗反而长不起来,少施肥反而长得更好。

高效施 肥的出路在哪里?必须考 虑所有的养分资源,必须进行综合管理。现在不是养分不够,而是养分分配不合理,造成肥 料养分没有发挥他的潜力。土壤里 累积的养分没有利用,更没有 把环境里的养分考虑进去;化肥用量大幅增长,但作物 产量没有大幅度增长。要采取 积极的政策措施,用好所有的养分资源,减少环境的污染。采取多学科的手段,同时提 高养分效率与作物产量。

我们的目标是:作物高产、养分高效、环境安全。在改革开放的前十年,我国化 肥施用量从每公顷100公斤增加到183公斤,粮食产 量跃上一个台阶,从每公顷3吨增长到4吨。最近12年,化肥用量增加了100公斤,但产量仅增加0.3吨。下一步要增加到6吨,靠施肥还能实现吗?我国现在1公斤养分生产27公斤粮食,法国1公斤生产87公斤粮食,美国1公斤生产47公斤粮食。首先土壤质量要优良,要保证在干旱、病虫害的情况下,保持稳产。

农业施肥应以“四维结构”多元配位肥料为主。“四维结构”肥料,是以微生物菌肥、高质有机肥、调理改性肥、中性微量元素肥(有机肥、无机肥、矿物质肥、微生物菌肥)构成,是“绿色生态”型肥料。这种新 肥料符合农作物的生长规律,适应土 壤生态环境的自然规律。它不单 是农业田间施肥操作的方式方法,而且涉 及今后肥料企业生产肥料品种结构调整、产品换代的问题,是未来 农业用肥的发展方向。