农业减氮迫在眉睫

2023-10-13 00:00 作者:张芳来源:生命时报点击量:913 评论（0人参与）

肥料是农作物的“粮食”。可以说，中国以占世界7％的耕地养活了占世界22％的人口，化肥在其中起到举足轻重的作用。然而，化肥的大量使用也带来了一些副作用。国际顶级期刊《自然》杂志刊登的一项来自浙江大学的新研究显示，全球每年将约2亿吨的氮排放到土壤和海洋中，造成了严重污染。

氮元素是作物生长所需的三大元素之一。缺少氮肥可以影响作物体内蛋白质和氨基酸的合成，还会降低作物的光合作用，最终导致产量下降、品质降低。因此，提升土壤肥力一直是提高作物单位面积产量的重要措施。据联合国粮农组织（FAO）统计，化肥对农作物增产的贡献在总份额中占40%～60%。

但不可忽视的是，作为粮食增产“功臣”的氮肥，一旦施用过量，不仅可能使土壤土质变坏，有害于植物生长，更会被排放到环境中，造成多方面不良影响。浙江大学谷保静教授带领团队对世界各地1500多个农田实地观测分析发现，农用化肥中的氮，只有大约一半被植物吸收，其余全部渗入土壤或排放到海洋及空气中。

中国社会科学院农村发展研究所研究员于法稳在接受《生命时报》记者采访时说，农业生态系统中的氮素来源并不只有化肥。比如，农业生产中的作物秸秆、枯枝落叶等，在微生物的分解作用下会释放氮素；畜禽养殖粪污等也是农业生态系统中氮污染的重要来源。不过，化肥施用仍是其中最重要的氮素来源之一，尤其是近年来，化肥施用强度持续处于高位，综合利用率却仅为40.2%。2020年6月，国务院发布的《第二次全国污染源普查公报》数据显示，农业源总氮排放量为141.49万吨，占全国排放总量的46.5%，其中种植业流失量占51%，畜禽养殖业排放量占42%，水产养殖业排放量占7%。

氮污染问题之所以引起世界各国的关注，于法稳认为，主要源于以下几个方面的影响：破坏臭氧层，氮氧化物(主要为NOx和N2O)进入高层大气后，会对臭氧层破坏起到催化作用；加剧温室效应，未被植物吸收而暴露于土壤的活性氮，可在发生微生物反应后释放出一氧化二氮，这种气体的温室效应是二氧化碳的300倍，且能在大气中活跃相当长的时间；造成水体氮污染，如果水体中的氮过量，将会导致富营养化，使水质恶化，影响水生生物的生长与繁殖，甚至导致部分水下生物死亡，形成“死亡水域”。

全球“农业减氮”已成为一项巨大挑战，需要全社会的共同努力。于法稳说，农业减氮尚面临两大难点，一是如何减少氮的排放，二是如何利用自然生态功能，提升固氮能力。就我国而言，目前已探索实施了一系列减氮措施。

采取科学措施施肥。一方面采取科学措施，合理施用氮肥，避免施肥过量；另一方面通过肥料改良，如有机肥施用、作物秸秆还田等，降低化肥施用量。有关研究表明，将有机肥替代、有机无机复合肥等新型肥料研发、智能机具三大技术综合应用，未来可达到减施化肥28%～37%。一些地方实践也表明，有机肥替代化肥可以在实现增产的同时，改善土壤质量和农产品品质。当前，国家层面已实施果蔬茶有机肥替代化肥行动方案，取得了较好成效。

改进农业耕作制度。采取豆类作物轮作和建立农田缓冲带措施。由于不同作物对养分和水分的吸收能力不同，轮作种植可以优化利用土壤中的各种养分，降低对化肥的依赖。

注重适应性品种的种植。一方面，要根据不同区域农业生产的实际，选择区域适宜性强的作物品种；另一方面，根据区域土壤氮素含量选择适宜的作物品种，避免过于追求高产而导致过量施肥。

创新农业生产模式。可采取循环型生态农业模式，通过种植绿肥作物、栽培生物有机肥等方式，增加土壤有机质含量，提高土壤固氮能力，减少化肥依赖。

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