俗话说:“庄稼一枝花,全靠肥当家。”如今,在我国很多地方,庄稼“这枝花”真的几乎全靠化肥“当家”。但是,在保证粮食安全的同时,不合理施用化学肥料也给环境造成了一定压力。

笔者以为,化肥对提高农业产量功不可没,至少在未来相当长远的一段时间,人类要吃饱肚子,不可能摆脱对它的依赖。问题的关键在于如何科学认识、合理利用,尤其是提升化肥的使用效率。不论从农业、经济还是环保的角度,这都是一个值得思考的问题。

化肥的负面作用被严重夸大

由于不合理的宣传,人们对化肥的认识陷入很大的误区,甚至影响到国家的决策。例如,有报告这样表述:“连续大量施用化肥不仅浪费资源、增加农业生产成本,也带来水体富营养化、温室气体排放、土壤酸化和病虫害加重等一系列环境问题。”

于是,“连续大量施肥”成了现代农业的代名词。那么,我国农业施肥是否合理呢?业界一般认为,合理的施肥水平为225公斤/公顷。根据2014年的统计数字,我国农作物播种面积为24.82亿亩,茶园面积为0.40亿亩,果园面积为1.97亿亩;同年,我国化肥施用量为5995.9万吨,其中氮肥约3239万吨,合每公顷氮肥不足180公斤,何来严重过量之说?

再说说土壤酸化。我国确实存在土壤酸化问题,但主要是施用化肥造成的吗?新中国成立前,我国几乎没有施用化肥,南方农民不也常在田里施用石灰改良土壤吗?根据“植物酸生长理论”研究,植物在生长过程中,根系会分泌H+离子酸化土壤,而且植物生长量越大,酸化土壤的效果就越大。如果与施肥有关的话,那也是因为施肥使植物生长旺盛,分泌的酸越多,土壤酸化的速率就越快。对此,在种植过程中施用石灰或其他碱性物质改良土壤即可。

很多公众认为施用化肥的农产品是不安全的农产品。在此需要指出:化肥不是农药,它是为植物生长发育提供必需营养元素的物料,植物中的营养成分如蛋白质、氨基酸、维生素等都是通过吸收肥料中的氮、磷、钾等营养元素后转化合成的。很多试验表明:增施氮肥可以提高作物中的蛋白质含量,营养元素合理配合施用可提高玉米中的赖氨酸含量等。

当植物营养不足时,不仅会大幅度降低产量,也会严重影响品质。目前很多诸如“瓜不甜、果不香”的原因是没有合理施用化肥,而不是化肥造成了品质下降。

有机农业不是大众农业

在我国,人们往往把有机农业与有机肥料密切结合,并错误地认为施用有机肥(不施用化肥)的农业就是有机农业。那么,有机农业是农业发展的方向和潮流吗?有机肥料能发展成主流肥料吗?

这里赘述一段科学史话。17世纪初,德国科学家泰伊尔(Albrecht Daniel Thaer)在《合理的农业原理》一书中提出:土壤肥力取决于土壤腐殖质的含量,原因是基于它是植物养分的唯一来源。这一学说曾一度被当时学术界广为接受,并被后人称为“腐殖质营养学说”,但它并没有给土壤培肥或提高作物产量带来质的飞跃。

1837年,德国化学家李比希(Justus von Liebig)在英国利物浦召开的一次英国科学促进会上作了关于“当前有机肥学理论现状”的报告,认为在地球上腐殖质出现于植物之后,而不是植物之前,因此植物的原始养分只能是矿物质——这就是后来被称为“现代农业三大理论基础”之一的“植物矿物质营养学说”。

以英国为例,有机小麦单产为4吨/公顷,而非有机小麦是8吨/公顷。如果欧洲要用有机农业养活自己,则需要增加2800万公顷的农田——这相当于法国、德国、丹麦和英国森林面积的总和。可是将森林改为农田,生态环境还能保持吗?

美国2002年开始有机认证,有机农业的年增长率从最初的15%下降到2010年的7%——尽管如此,目前有机农业产品仅占美国食品市场的4%。试想,美国人均耕地面积66.46公顷尚不能大面积发展有机农业,我国人均耕地只有0.098公顷,有机农业能是今后的发展方向吗?

笔者认为,现代农业离不开化学肥料,有机肥料的时代已经远去;目前使用有机肥料的很大原因是因为有机废弃物在严重污染着环境,而这些废弃物的最佳处理方法就是作为有机肥料施用于土壤,靠土壤中的微生物将其分解。

其实,化学肥料带来的各种负面效应,