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        黑龍江省化肥污染防控對策研究

        2019-06-20 09:54:54陳小奔
        種業(yè)導(dǎo)刊 2019年4期
        關(guān)鍵詞:面源施用量磷肥

        陳小奔

        (黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院,黑龍江 大慶 163000)

        農(nóng)業(yè)面源污染是指農(nóng)藥化肥等污染物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中,通過農(nóng)田地表徑流、排水和地下滲漏,對生態(tài)系統(tǒng)造成的污染,農(nóng)藥化肥等工業(yè)產(chǎn)品以及秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物是其主要的污染源。農(nóng)業(yè)面源污染是世界性的問題,但與發(fā)達國家相比,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約化程度更高,化肥使用量更大,農(nóng)業(yè)面源污染形勢更為嚴峻。我國的農(nóng)業(yè)化肥施用量自改革開放后逐年增加,主要原因在于,化肥的肥效迅速且需要的勞動力較少。不斷增加的化肥施用量,使我國依靠化肥投入提高糧食產(chǎn)量的空間變得非常有限,由此帶來的農(nóng)業(yè)面源污染問題呈加重的趨勢。

        作為農(nóng)業(yè)大省,黑龍江省在農(nóng)業(yè)高度發(fā)展的同時,也存在嚴重的農(nóng)業(yè)面源污染問題。而化肥污染作為農(nóng)業(yè)面源污染的最重要因素,能否得到有效防治,將對黑龍江省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。據(jù)2017年統(tǒng)計年鑒顯示,黑龍江省2016年總播種面積1 472.8萬hm2,糧食產(chǎn)量6 058.5萬t,糧食產(chǎn)量位列中國第一。同時,高產(chǎn)量的背后是化肥的不合理施用,2016年黑龍江省施肥總量達到了587萬t,折純總量為252.8萬t,氮、磷、鉀肥折純量分別為87.1萬、50.7萬、36.4萬t,復(fù)合肥折純總量為78.6萬t。施用化肥在一定程度上能夠補充土壤的養(yǎng)分供給,增加農(nóng)作物產(chǎn)量,但化肥對糧食增產(chǎn)的作用會隨著投入量的增加而逐漸下降,并且化肥殘留會對環(huán)境造成嚴重污染。

        從2008—2017年黑龍江省統(tǒng)計年鑒中,選取化肥施用總量、折純量、近10 a來黑龍江省總播種面積及氮、磷、鉀、復(fù)合肥折純量為主要指標,對黑龍江省化肥污染情況進行分析。

        1 黑龍江省化肥污染的狀態(tài)與特征

        1.1 化肥施用總量呈增長趨勢且趨于平穩(wěn)

        化肥作為重要的生產(chǎn)資料,合理使用有助于提升糧食產(chǎn)量,保障農(nóng)產(chǎn)品的有效供給,促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。過量以及不合理的施用化肥,會使土壤結(jié)構(gòu)遭到嚴重破壞?;蕷埩粑锝?jīng)過雨水、徑流的沖刷,進入河流、湖泊,將對水體造成污染。

        如圖1所示,黑龍江省的化肥施用量(折純量)逐年增加,2007—2016年,化肥施用量從150.9萬t增長至252.8萬t,平均每年增長10.19萬t。其中,2008年增長速度最快,相比2007年,增長了20%;2015年增長速度最慢,相比2014年,僅增長1.3%。

        近年來,農(nóng)業(yè)面源污染逐漸引起人們的重視,化肥施用量增長速度明顯降低。由于黑龍江省農(nóng)業(yè)播種總面積的變化(由2015年的1 479.5萬hm2下降到2016年的1 472.8萬hm2),因此,2016年化肥施用量相比2015年略有下降。

        1.2 化肥施用結(jié)構(gòu)不合理,氮、磷、鉀肥施用比例失衡

        如表1所示,黑龍江省化肥施用主要以氮、磷、鉀肥以及復(fù)合肥為主。其中,復(fù)合肥用量呈逐年增長趨勢,氮、磷、鉀肥近年來增長速度較緩,并自2014年開始逐漸下降。2007—2016年,氮肥、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥在施用總量中的平均占比分別為36%、21%、14%、29%??梢?,磷肥和鉀肥的比例偏低。同時,復(fù)合肥的比例僅占29%,與發(fā)達國家平均的化肥復(fù)合率(60%)存在較大差距。

        圖1 黑龍江省化肥施用量(折純量)變化趨勢

        表1 黑龍江省化肥施用量(折純量)萬t

        2016年黑龍江省化肥施用量達到了252.8萬t,相比2007年,增長了101.9萬t,其中,氮、磷、鉀、復(fù)合肥的施用量分別比2007年增加了51%、50%、107%、87%,鉀肥增長速度最快,其次為復(fù)合肥。鉀肥與復(fù)合肥施用量的增加,說明人們已經(jīng)逐漸開始調(diào)整施肥比例。以氮肥施用量為標準,計算近10 a黑龍江省氮、磷、鉀肥的施用比例(表2)。相比世界化肥施用量氮肥∶磷肥∶鉀肥=1∶0.42∶0.42的平均比例,黑龍江省近10 a來氮肥∶磷肥∶鉀肥=1∶0.60∶0.40(平均),比例明顯失衡。磷肥施用量過高,鉀肥施用不足。磷肥的長期過量施用會加速剩余養(yǎng)分的流失,造成環(huán)境污染。

        表2 黑龍江省化肥施用比例

        1.3 化肥施用量遠超化肥施用安全值

        化肥施用量可以顯示出單位面積的施肥量,并能夠反映化肥投入對于環(huán)境的危害。如圖2所示,黑龍江省從2007—2016年的化肥施用量介于 341.8 ~ 400.8 kg/hm2, 平 均 化 肥 施 用 量 為375.0 kg/hm2。2009—2015年,化肥施用量逐年增長,2008、2016年相比前一年略微下降。其中,化肥施用量最低的是2008年,化肥施用量僅為341.8 kg/hm2;化肥施用量最高的為2015年,達到了400.8 kg/hm2。2007—2016年,黑龍江省化肥施用量均超過了發(fā)達國家為防止化肥對水體污染所設(shè)定的225 kg/hm2的安全上限、世界平均化肥的施用負荷(104.85 kg/hm2),黑龍江省平均化肥施用量分別是其1.7、3.6倍。超過安全施用水平的化肥會產(chǎn)生過量的養(yǎng)分,在徑流、雨水沖刷的作用下進入水體,加快水體富營養(yǎng)化速度,從而造成污染。

        圖2 黑龍江省化肥施用量

        1.4 氮肥流失對環(huán)境的影響遠超過磷肥

        研究表明,我國化肥有效利用率僅為33%,其中,氮肥利用率為30%~50%,磷肥利用率為10%~20%,鉀肥利用率為35%~50%?;实母呤┯昧恳约暗屠寐蕰黾恿魇Я?,從而加重環(huán)境污染。參考《全國農(nóng)業(yè)面源污染流失系數(shù)手冊》,按照0.397、0.100的氮、磷流失系數(shù)進行計算:化肥年流失量=化肥施用量×化肥流失系數(shù),從而得出黑龍江省2007—2016年氮、磷肥流失量。

        由圖3可知,黑龍江省化肥流失主要以氮肥為主。2007—2016年,氮、磷肥流失總量為361.86萬t,氮肥流失總量為314.70萬t,磷肥流失總量為47.16萬t,年均流失總量為36.20萬t,氮肥流失量占87%,磷肥流失量占13%,氮肥流失量遠大于磷肥,對化肥污染的貢獻遠超磷肥。氮肥流失量在2014年以前呈現(xiàn)增長趨勢,之后保持平穩(wěn)。

        圖3 黑龍江省化肥流失量

        2 黑龍江省化肥污染問題產(chǎn)生原因分析

        2.1 環(huán)保意識缺乏

        隨著2015年農(nóng)業(yè)部下發(fā)《到2020年化肥使用量零增長行動方案》,以及黑龍江省政府對過量施肥所造成的農(nóng)業(yè)面源污染問題的重視,近年來,黑龍江省化肥施用量增長速度減緩,但總施用量仍然較高。主要原因是種植戶缺乏環(huán)保意識。在施用化肥的過程中,兼業(yè)程度、家中從事農(nóng)業(yè)勞動的人口、文化程度等都會影響種植戶的施肥量。家中從事農(nóng)業(yè)勞動人口較少的種植戶,以其他收入為主、以農(nóng)業(yè)收入為輔的種植戶,通常會通過加大施肥量來減少勞動時間;文化程度較低、年長的種植戶通常會選擇增加施肥量來保證產(chǎn)量從而造成環(huán)境污染。

        2.2 專業(yè)化技術(shù)指導(dǎo)欠缺

        黑龍江省氮、磷、鉀肥施用比例變化趨勢較為平緩,2007—2016年,黑龍江省氮肥∶磷肥∶鉀肥平均比例為1∶0.60∶0.40,但相比世界化肥施用平均比例仍然不夠合理,氮、磷、鉀肥施用量總體偏高,而那些大量盈余的氮、磷、鉀元素會隨著雨水沖刷以及地表徑流進入周圍水體環(huán)境,從而造成面源污染。而不同作物對不同的化肥元素的利用率不同,土壤肥力不同對不同的化肥元素需求也不同,不同的土壤環(huán)境可經(jīng)過測土配方技術(shù)來調(diào)整施肥比例。但在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中,由于缺乏專業(yè)的技術(shù)指導(dǎo),大多種植戶都會盲目施肥,導(dǎo)致施肥比例失衡。

        2.3 施肥方式具有盲目性和隨機性

        2007—2016年,黑龍江省氮、磷肥流失總量達到了361.86萬t,其中氮肥314.70萬t、磷肥47.16萬 t。表明氮肥對于土壤以及水體的污染程度遠遠超過磷肥。種植戶在進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中,會按照傳統(tǒng)的經(jīng)驗增加施氮量,存在嚴重的盲目性和隨機性,直接導(dǎo)致氮肥與磷肥比例失衡。

        污染得不到解決的原因之一是缺乏有效的防控措施以及防控技術(shù),因此,相關(guān)部門應(yīng)當加以重視,及時采取對應(yīng)措施,以減輕污染風(fēng)險。

        3 黑龍江省化肥污染防控的策略

        3.1 加大宣傳力度,提高環(huán)保意識

        作為農(nóng)業(yè)面源污染的主要污染源,化肥污染的防控是一項艱巨任務(wù),需要政府、農(nóng)民、社會的全方面配合。政府需要利用公共媒體來提高公眾的環(huán)保意識,如播放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)電視節(jié)目,科學(xué)解答當前化肥使用中存在的問題,預(yù)計可能會造成的環(huán)境污染;刊發(fā)具體的公告,告知公眾化肥合理施用方式方法;利用手機和報刊等媒介實時告知公眾當前環(huán)境質(zhì)量;充分利用社交媒介進行環(huán)境保護的宣傳;政府在利用公共媒介的同時,應(yīng)充分發(fā)揮社會媒體的影響力,積極展開與社會媒體的合作,擴大宣傳范圍;利用社會媒體與普通種植戶之間的信任關(guān)系,發(fā)揮社會媒體作為政府與種植戶之間的橋梁作用,將政府的相關(guān)環(huán)保政策以及技術(shù)推廣及時反饋給公眾;積極向政府反饋公眾對相關(guān)環(huán)保政策的疑問,以達到對環(huán)保政策的有效宣傳以及使公眾環(huán)保意識得到有效提高的目的。

        3.2 財政投入由分散到集中使用

        隨著點源污染的有效防治,面源污染已經(jīng)逐漸成為了環(huán)境污染的主要現(xiàn)象,化肥污染作為面源污染的主要污染源,能否有效防治,對緩解面源污染有重要影響。目前,針對防治化肥污染的財政投入較為寬泛且分散,政府的財政投入應(yīng)集中在4個方面:首先,是相關(guān)檢測部門,由于化肥污染具有不易監(jiān)測的特點,需要在農(nóng)田建立大批量的檢測點,需要政府人力以及財力上的支持。其次,是對相關(guān)科研機構(gòu)的財政投入,應(yīng)加大對科學(xué)施肥技術(shù)的科研投入,這對于化肥污染的控制將產(chǎn)生巨大作用。然后,是加大對農(nóng)業(yè)企業(yè)的財政補貼,由于成本原因配方施肥技術(shù)難以得到普及,有機肥在現(xiàn)有化肥市場缺乏競爭優(yōu)勢,加大對農(nóng)業(yè)企業(yè)的扶持力度,可以降低配方施肥的成本以及有機肥的價格,使更多的種植戶接受配方施肥以及有機肥,從而使化肥污染得到有效控制。最后,增加對種植戶的財政補貼。測方施肥技術(shù)在實際應(yīng)用時,增加了種植戶的生產(chǎn)成本,從而導(dǎo)致種植戶不愿接受這項技術(shù)。增加對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的補貼,可針對不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體采取不同的補貼方式。比如,對從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的企業(yè),可在購買配方施肥服務(wù)時采取政府補貼一部分、企業(yè)承擔(dān)一部分的方式;對于普通種植戶,可以采取政府來承擔(dān)種植戶購買配方施肥服務(wù)產(chǎn)生的費用,以此來達到有效控制化肥污染的目的。

        3.3 調(diào)整施肥結(jié)構(gòu),推進測土配方施肥

        有機肥、配方施肥等相關(guān)技術(shù)的優(yōu)化升級,將對調(diào)整施肥結(jié)構(gòu)產(chǎn)生積極的作用,并對化肥的合理施用有至關(guān)重要的推動作用。推進測土配方施肥工作,農(nóng)業(yè)推廣人員以及技術(shù)人員的引領(lǐng)有至關(guān)重要的作用,因此,政府應(yīng)加強基層農(nóng)業(yè)服務(wù)部門建設(shè),引進農(nóng)業(yè)技術(shù)人員和農(nóng)業(yè)推廣人員。同時,由于化肥污染的廣泛性,僅僅依靠政府推進測土配方施肥困難較大,因此,政府應(yīng)加強與企業(yè)的合作,引導(dǎo)更多的有實力的企業(yè)按照相關(guān)要求為種植戶提供配方施肥服務(wù)。

        與此同時,政府應(yīng)鼓勵并引導(dǎo)農(nóng)民增施有機肥,目前,關(guān)于有機肥的來源有2個方面,一是由農(nóng)業(yè)企業(yè)生產(chǎn)和銷售的商品有機肥,政府可通過宣傳教育、政策支持、農(nóng)業(yè)補貼來鼓勵農(nóng)民購買和采用。二是種植戶自產(chǎn)自用的有機肥,主要為農(nóng)村居民在生產(chǎn)沼氣時所產(chǎn)生的再生資源,一方面,政府應(yīng)為生產(chǎn)沼氣的種植戶提供技術(shù)上的支持;另一方面,應(yīng)支持并推動處于同一地區(qū)的有機肥生產(chǎn)商與生產(chǎn)沼氣的種植戶合作,以達到降低農(nóng)業(yè)企業(yè)生產(chǎn)成本以及種植戶購買成本的目的。

        3.4 利用生態(tài)防控技術(shù)進行污染防控

        生態(tài)防控技術(shù)主要是指化肥殘余養(yǎng)分進入水體之前,進行人工攔截并利用水庫的蓄水功能進行凈化,然后再排入水體。目前,常用的化肥生態(tài)防控技術(shù)主要有:塘技術(shù)、人工濕地技術(shù)、生態(tài)溝渠技術(shù)、前置庫技術(shù),這些技術(shù)在我國有些地區(qū)已經(jīng)被成功采用。黑龍江省面積廣闊,水資源以及濕地資源豐富,應(yīng)因地制宜,不同的地區(qū)應(yīng)采用不同的生態(tài)防控技術(shù),以此來達到有效防控化肥污染的目的。

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