摘 要：種植業(yè)化學(xué)品污染是影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。通過分析目前我國種植業(yè)中大量使用的化學(xué)肥料、化學(xué)農(nóng)藥和農(nóng)膜三大化學(xué)品污染現(xiàn)狀，提出了政府部門要加強對農(nóng)業(yè)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)監(jiān)管和加大對農(nóng)業(yè)的投入、研發(fā)農(nóng)業(yè)化學(xué)品使用新技術(shù)和高效低成本新產(chǎn)品、提高農(nóng)民科學(xué)文化素質(zhì)將可以有效降低我國種植業(yè)化學(xué)品污染等建議。研究結(jié)果對于保障我國人民食品安全、維護(hù)生態(tài)平衡、建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：種植業(yè)；化學(xué)品；污染；現(xiàn)狀；防控

中圖分類號 X712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）16-0098-03

種植業(yè)化學(xué)品主要包括化學(xué)肥料、化學(xué)農(nóng)藥和農(nóng)膜。化學(xué)肥料是提高作物產(chǎn)量的有效手段；化學(xué)農(nóng)藥則是作物病蟲害防治的主要保障手段；農(nóng)膜具有保水、保肥和保溫的作用，對農(nóng)作物增加產(chǎn)量和提升品質(zhì)起著作用。我國是世界上人口最多的國家，對糧食、蔬菜、水果等種植業(yè)產(chǎn)品的需求量大，因此保障糧食、蔬菜、水果等種植業(yè)產(chǎn)品數(shù)量的供給十分必要。然而，由于一些地方農(nóng)用化學(xué)品的過量使用造成了我國種植業(yè)化學(xué)品污染[1-3]。

種植業(yè)化學(xué)品如化學(xué)肥料和化學(xué)農(nóng)藥等過量使用可以造成水體富營養(yǎng)化、土壤板結(jié)和有機質(zhì)含量降低、引起人體和動物內(nèi)分泌失衡、大量殺滅害蟲天敵甚至直接威脅人類的生命安全。因此研究我國種植業(yè)化學(xué)品污染現(xiàn)狀并提出減少種植業(yè)生產(chǎn)因使用化學(xué)品帶來污染的防控措施，對于保障我國人民食品安全、維護(hù)生態(tài)平衡、建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

1 中國種植業(yè)化學(xué)品污染現(xiàn)狀

1.1 化學(xué)肥料污染現(xiàn)狀 從1984年開始，我國一直是世界上化肥施用量最多的國家，到2014年，中國化肥施用量約為6933.69萬t，大約占全世界化肥施用量的1/3，其中谷類作物化肥用量為415.35萬t，列我國農(nóng)作物化肥使用總量的首位；其次為蔬菜，化肥用量為604.51萬t；水果列第三位，化肥施用量為531.55萬t，但蔬菜和水果的化肥用量增加速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于糧食作物。就肥料種類來說，氮肥施用量最大，2014年施用量為2392.2萬t；其次為復(fù)合肥，2014年施用量為2115.8萬t；磷肥施用量為845.3萬t；鉀肥施用量為641.9萬t[4]。我國在化學(xué)肥料利用方面存在著地域間不平衡現(xiàn)象，總體來說經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)施肥量較多。無論施肥總量或單位面積施肥量均呈現(xiàn)出從東到西和從南到北的遞減趨勢，其中華東地區(qū)、華中地區(qū)和華南地區(qū)用量較高[1]。

化肥的大量施用造生了一系列不良后果。過量施肥不僅可導(dǎo)致土壤酸化、水體富營養(yǎng)化、破壞耕地的土壤結(jié)構(gòu)、加速土壤養(yǎng)分流失、造成土壤嚴(yán)重板結(jié)和土壤次生鹽堿化，而且還會增加溫室氣體排放[5]。據(jù)Guo等的報道，20世紀(jì)80年代至今，氮肥施用是中國主要農(nóng)田土壤出現(xiàn)大面積酸化現(xiàn)象的主要影響因素，近30a來土壤pH值平均下降了0.5個單位[6]。中華人民共和國環(huán)保部、統(tǒng)計局和農(nóng)業(yè)部組織的全國第一次污染源普查調(diào)查結(jié)果表明，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮、磷等化學(xué)肥料的大量投入是水體中總氮、總磷的主要來源，貢獻(xiàn)率分別達(dá)到57.2%和67.4%[4]。Cui等研究表明，華北平原小麥-玉米輪作體系內(nèi)作物生育期內(nèi)0～90cm土壤剖面硝態(tài)氮含量平均高于200kg/hm2，而歐盟則規(guī)定大田作物收獲后0～90cm土層硝態(tài)氮殘留量不應(yīng)高于50kg/hm2；相比之下，山東設(shè)施菜田和果樹地0～90cm層硝態(tài)氮累積量高達(dá)N1165和613kg/hm2[7-8]。同時，化學(xué)肥料也是重要的溫室氣體排放源，我國的平均N、P、K肥綜合碳排放系數(shù)分別為2.116tCE/tN、0.636tCE/tP2O5和0.180tCE/tK2O，分別是國外平均水平的1.6倍、3.2倍和1.2倍，可見，N在三大營養(yǎng)元素中是最主要的溫室氣體排放源，據(jù)估算，2010年中國氮素化肥生產(chǎn)和應(yīng)用導(dǎo)致的溫室氣體凈排放量為4.52億t二氧化碳[9]。

過量施肥是我國農(nóng)業(yè)污染的主要原因，而對作物產(chǎn)量的追求是我國過量施肥的動力。但事實上，目前我國禾谷類作物氮肥的使用量為約300kg/hm2左右，遠(yuǎn)高于朱兆良提出的主要谷類作物最佳氮肥用量150～180kg/hm2的推薦施肥量，國內(nèi)其他研究人員也作出過類似報道[10-12]。過量施肥的原因主要是農(nóng)民的傳統(tǒng)思想認(rèn)為“施肥越多，產(chǎn)量越高”，同時目前我國施肥技術(shù)落后、肥料利用率低、施肥效果不佳是造成農(nóng)民過量施肥的重要原因[13]。我國經(jīng)緯度跨度大，地形、土壤質(zhì)地和氣候復(fù)雜多樣，作物的種類豐富，同時，我國農(nóng)民長期科學(xué)文化素質(zhì)，缺少科學(xué)施肥的知識，這些都造就了我國施肥技術(shù)內(nèi)容的多樣性和時效的落后性，許多地方肥料撒施、單一營養(yǎng)元素施肥、肥料一次性施用等不科學(xué)的施肥方式依然存在[13-18]。施肥技術(shù)包括肥料種類的選擇、施肥方式、肥料的運籌方式等，這些因素都對肥料的利用效率和肥效的發(fā)揮有著重要影響。戴健等的研究表明，小麥田氮肥施用量超過160kg/hm2時，1hm2增加100kg的氮肥，硝態(tài)氮淋失深度和淋失量均顯著增加，增加了地下水污染的風(fēng)險[14]。李玉影的研究表明，氮磷鉀配合的平衡施肥處理氮、磷、鉀肥平均利用率分別為36.2%、27.3%、46.7%，而氮、磷、鉀缺素不平衡施肥處理均可導(dǎo)致肥料利用效率的顯著降低，可見，營養(yǎng)元素的不平衡施肥是肥料利用率率降低的重要原因[15]。高鳳菊等研究表明，與深施尿素相比，撒施尿素可以使小麥產(chǎn)量降低2.72%～11.57%，同時氮肥利用率降低7.2～12.8個百分點[16]。姬景紅在黑龍江省白漿土上的試驗等研究表明，在高肥力地塊上磷鉀肥得到滿足的情況下，施氮量200kg/hm2與施氮量130kg/hm2相比，氮肥偏生產(chǎn)力降低30.3kgkg-1，但產(chǎn)量不僅沒有增加反而降低122kg/hm2，同時農(nóng)學(xué)效率也降低11.4kgkg-1[17]。鄔剛等通過調(diào)控肥料的基追比例、肥料種類的比例發(fā)現(xiàn)，氮肥使用量較多的傳統(tǒng)施肥模式與減少氮肥用量、平衡磷肥和鉀肥的比例的調(diào)控施肥模式相比顯著增加了溫室氣體N2O的排放[18]。綜上，施肥技術(shù)落后是目前我國肥料利用效率低的，污染嚴(yán)重的重要原因。endprint

磷是引起水體富營養(yǎng)化的重要營養(yǎng)元素，據(jù)報道水體中只要含0.02mgkg-1的磷即可導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，而經(jīng)由水體被帶入一些湖泊的總磷量中的14%～68%來自農(nóng)田徑流，這是目前我國的幾大湖泊幾乎均存在水體的富營養(yǎng)化問題的重要因素[19]。同時磷肥由自然界中磷礦石加工而成，磷礦石除含磷酸鹽礦物外，還含有相當(dāng)數(shù)量的重金屬雜質(zhì)，被公認(rèn)為對人類最具威脅的主要有毒重金屬之一Cd的54%～58%因磷肥施用而輸入土壤[20]。

1.2 化學(xué)農(nóng)藥污染現(xiàn)狀 化學(xué)農(nóng)藥是植物保護(hù)不可或缺的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，對提高農(nóng)作物產(chǎn)量發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。據(jù)報道2013年中國農(nóng)作物使用農(nóng)藥總量約33萬t，是世界上農(nóng)藥使用量最多的國家，高出發(fā)達(dá)國家水平1倍多[2，21]。由于長期大量使用化學(xué)農(nóng)藥，使病蟲草害產(chǎn)生了抗藥性。農(nóng)民為了提高藥效任意加大農(nóng)藥使用濃度，使得農(nóng)藥對環(huán)境的污染越來越嚴(yán)重[22]。大量使用化學(xué)農(nóng)藥還殺滅了害蟲天敵，破壞了生態(tài)平衡，使蟲害發(fā)生更加嚴(yán)重，使得農(nóng)藥使用陷入越用越多的惡性循環(huán)[23]。農(nóng)藥還可隨風(fēng)漂浮。飄浮農(nóng)藥不僅可能造成相鄰農(nóng)田作物遭受藥害，還會對人畜健康造成威脅。據(jù)報道，在地球兩極地區(qū)大氣中也測出有微量的農(nóng)藥殘留[24]。作物拌種劑與土壤處理劑等化學(xué)農(nóng)藥100%進(jìn)入土壤，其他各種化學(xué)藥劑最終也有80%進(jìn)入土壤，并最終進(jìn)入水體，對水生生物產(chǎn)生一定影響；如果一旦污染應(yīng)用水，將會對人體產(chǎn)生嚴(yán)重后果[25-26]。

1.3 農(nóng)膜污染現(xiàn)狀 農(nóng)膜覆蓋能保溫、保水、保肥、減輕雜草危害程度，提高農(nóng)作物產(chǎn)量[3]。我國自20世紀(jì)70年代引進(jìn)農(nóng)膜覆蓋技術(shù)以來，覆蓋面積迅速擴(kuò)大，目前我國農(nóng)膜覆蓋面積和使用量均居世界第一，每年使用量106t以上，農(nóng)膜覆蓋面積超過0.13億hm2[27]。

目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的農(nóng)膜多為以聚乙烯或聚氯乙烯為原料，其高分子化合物的屬性決定了其分子結(jié)構(gòu)異常穩(wěn)定，難一被自然和菌等微生物降解，其自然降期一般為200-300年，同時農(nóng)膜在降解過程中還會析出有毒物質(zhì)[28]。農(nóng)膜使用還存在地區(qū)差異，華北地區(qū)農(nóng)民多使用超薄農(nóng)膜這種農(nóng)膜強度低，易破損，易老化，難回收，因而容易造成農(nóng)膜殘留，這是華北地區(qū)土壤中的農(nóng)膜殘留量高于東北地區(qū)的重要原因[29]。隨著土壤中的殘膜量不斷增加，農(nóng)田土壤結(jié)構(gòu)被破壞，土壤養(yǎng)分正常遷移受到阻礙，土壤肥力下降，導(dǎo)致農(nóng)作物根系生長發(fā)育不良，同時引起地下水下滲困難、土壤次生鹽堿化，最終使土壤質(zhì)量和作物產(chǎn)量下降[30]。

2 種植業(yè)化學(xué)品污染防控的建議

2.1 充分發(fā)揮政府在種植業(yè)化學(xué)品污染防控中的主導(dǎo)作用 在種植業(yè)化學(xué)品污染防控中，政府應(yīng)該加強對化學(xué)肥料、化學(xué)農(nóng)藥和農(nóng)用塑料薄膜生產(chǎn)企業(yè)的監(jiān)督，防止這些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料企業(yè)生產(chǎn)過程中造成的污染，同時對這些企業(yè)的產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)控，防止不符合國家環(huán)保政策的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料如高毒農(nóng)藥等流入市場。政府應(yīng)該繼續(xù)推行現(xiàn)在行之的有效的“測土配方施肥”等惠農(nóng)措施，使農(nóng)民能夠做到有目的的施肥，充分發(fā)揮肥料的利用效率，達(dá)到減少肥料施用量的目的。同時政府應(yīng)該加強種植業(yè)化學(xué)品污染防控的宣傳和培訓(xùn)工作，比如通過“陽光工程”培訓(xùn)農(nóng)民學(xué)習(xí)科學(xué)的施肥和噴藥知識，在不減少農(nóng)作物產(chǎn)量的前提下減少化學(xué)肥料和化學(xué)農(nóng)藥的使用量。

2.2 充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科研部門和生產(chǎn)企業(yè)在種植業(yè)化學(xué)品污染防控中的關(guān)鍵作用 農(nóng)業(yè)科研部門和生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該做好低污染種植業(yè)化學(xué)品新產(chǎn)品和新技術(shù)的研發(fā)工作，并做好這些新產(chǎn)品和新技術(shù)的應(yīng)用推廣工作：（1）做好化學(xué)肥料施用技術(shù)工作研發(fā)，研究不同作物的肥料吸收規(guī)律、肥料分生育階段施用比例和用量、化學(xué)肥料和有機肥料配施技術(shù)以及速效化學(xué)肥料和緩控釋肥配施技術(shù)。做好化學(xué)農(nóng)藥的配施劑量和配施時期研究，病蟲害的防治必須結(jié)合病蟲害的預(yù)測預(yù)報進(jìn)行，杜絕盲目防治產(chǎn)生的農(nóng)藥污染；同時做好利用物理防治、生物防治等非化學(xué)手段防治技術(shù)的研究，盡可能減少農(nóng)藥使用量。做好農(nóng)膜回收技術(shù)和再生技術(shù)研發(fā)，建立農(nóng)膜回收與再生技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化程序。（2）做好新型緩控釋、低成本高效環(huán)境友好型化學(xué)肥料和施肥機械研發(fā)，做到既降低肥料施用成本又提高肥料利用率，減少化肥量。做好高效低毒快速分解的新型化學(xué)農(nóng)藥和高效噴藥機械研發(fā)，同時做好高效、高適應(yīng)性生物農(nóng)藥研發(fā)，做到多種防治手段并用，盡可能減少化學(xué)農(nóng)藥使用量。做好新型低成本快速降解農(nóng)膜研發(fā)，同時研發(fā)高效農(nóng)膜回收機械研發(fā)，減少農(nóng)膜在農(nóng)田中的殘留。

2.3 充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)教育部門在人才培養(yǎng)中的能動作用 目前，我國農(nóng)業(yè)化學(xué)品使用量高、利用率低的原因主要是農(nóng)民科學(xué)素質(zhì)低下，究其原因主要是我國農(nóng)村勞動力嚴(yán)重老化、文化素質(zhì)低和觀念落后所致，因此，培養(yǎng)年富力強、文化程度高能夠適應(yīng)規(guī)模化經(jīng)驗的新型農(nóng)民是減少農(nóng)業(yè)化學(xué)品污染的能動因素。充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)教育部門如各個省份的農(nóng)業(yè)大學(xué)培養(yǎng)農(nóng)業(yè)高素質(zhì)人才的作用是提高種植業(yè)化學(xué)品利用效率的關(guān)鍵因素之一。值得慶幸的是，安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)等高校相繼開展了“青年農(nóng)場主班”，在新型農(nóng)民培養(yǎng)方面邁出了關(guān)鍵的一步[31]。

3 結(jié)語

人口眾多對食物數(shù)量的追求以及農(nóng)民科學(xué)素質(zhì)低、對化學(xué)肥料、農(nóng)藥和地膜使用方法缺少正確的了解是目前我國農(nóng)業(yè)化學(xué)品污染造成的關(guān)鍵原因。因此加強政府部門對農(nóng)業(yè)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)監(jiān)管和加大對農(nóng)業(yè)的投入，做好農(nóng)業(yè)化學(xué)品新技術(shù)和新產(chǎn)品的研發(fā)，提高農(nóng)民科學(xué)文化素質(zhì)、培養(yǎng)新型農(nóng)民將可以有效降低我國種植業(yè)化學(xué)品污染，并將促進(jìn)我國種植業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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