化学肥料的长期不当应用对土壤和水环境造成...
化学肥料的长期不当应用对土壤和水环境造成了一定程度的污染:
(1)化肥长期不当使用造成土壤中重金属和有毒元素增加。
①化肥生产加工本身带有重金属。从生产化肥的原料开采到加工,总是避免不了的会给化肥带进一些重金属元素或有毒物质,其中以磷肥为最重。化肥产生污染的重金属主要有Zn、Cu、Co和Cr等元素,对土壤和人类都产生了威胁。中国施用的化肥中,磷肥约占22%左右,磷肥的生产原料磷矿石含有大量有害元素F和A及重金属Cd、Cr、Hg、As、F等元素。另外,利用废酸生产的磷肥中还会带有三氯乙醛等。
②化肥长期不当使用土壤富集重金属元素。生产实践表明,无论是酸性、微酸性还是石灰性土壤,长期施用化肥都会造成土壤中重金属元素的超标。比如,长期施用硝酸铵、磷酸铵,可使土壤中As的含量达50 mg/kg以上。
(2)化肥长期不当使用土壤微生物数量变少,活性变低。土壤微生物虽然个体很小,但是能量很大,活性很高,它们是有机质转化、土壤矿物分解和降解土壤中有毒物质、净化土壤的主力军。试验表明,施用不同的肥料对微生物的活性有很大的影响,土壤微生物数量、活性大小的顺序为:有机肥与无机肥科学配比施用>单施有机肥>单施无机化肥。我们国家有机肥的施用刚刚起步,土壤有机质含量严重降低,很多地块土壤有机质含量还不到1%。有机质是微生物的食粮,土壤有机质含量少,导致土壤微生物的数量和活性严重降低,从而降低微生物转化有机质、分解矿物、降解有毒物质净化土壤的作用。
(3)重施偏施氮肥,土壤硝酸盐累积增加。
氮肥是植物营养生长期吸收量最多的养分,我国化肥用量也是以氮肥为最多,磷肥、钾肥相对较少,氮肥长期不合理施用造成土壤营养失调,导致NO3-N累积。即便是以施用有机肥为主的土壤中NO3-N累积量也是很大的。也就是说,土壤养分必须协调,单施化肥、单施农肥都会造成养分失调。
(4)重施氮肥水体富营养化严重。氮素化肥是农作物重要氮素肥源,但是我国氮肥利用率很低,施入土壤中的氮素化肥利用率平均只有35%左右。氮肥施用不当不仅不增产,还会降低农产品品质,同时对环境造成污染。氮肥的污染主要是对水体的污染,未被植物吸收利用的氮素随水下渗或流失,便造成水体的污染。据调查,一些地区有90%以上的地表水、地下水受到了不同程度的氮污染。水体中氮素营养元素过多,水体富营养化现象严重,水体生态系统恶化,浮游生物藻类大量繁殖,使水质浑浊、缺氧。
(5)化肥长期不当使用,加剧了土壤酸化。氮肥在土壤中的硝化作用产生硝酸盐的过程,先是铵转变成亚硝酸盐,然后亚硝酸盐再转变成硝酸盐,从而导致土壤酸化;许多耕地土壤的酸化和生理酸性肥料长期施用有关,磷酸钙、硫酸铵、氯化铵、氯化钾等一些生理酸性肥料,作物吸收肥料中所需的养分离子后,土壤中H+增加,从而导致土壤酸化;氮肥在通气不良的水稻田施用进行的反硝化作用,N以NH3、N2的形式进入大气,大气中的NH3、N2再经过氧化与水解作用转化成HNO3随雨水降落到土壤中引起土壤酸化。
(6)土壤酸化后盐基饱和度降低。化肥施用造成土壤酸化的现象在酸性土壤中表现最为严重,土壤酸化后加速了耕层土壤Ca、Mg的流失,从而降低了土壤的盐基饱和度,土壤肥力大大降低。