农用化学要素施用对环境的影响

7.3.2　农用化学要素施用对环境的影响

众所周知，大量农用化学物质要素的集中使用不仅可能影响农产品的品质，导致后续年份产量降低，而且威胁整个农业生态系统的和谐与统一（例如，土壤退化与水污染）及危害人类身体健康（Rola and Pingali，1993）。因此，在既定的农业生产体系内分析农用化学要素对生态环境的潜在影响，具有非常重要的现实意义。下面分析化肥、农膜等化学要素的施用对新疆地区环境的潜在影响。

大量研究表明，目前化肥的利用率较低，一般为30%～40%，约有70%的化肥残留于农田土壤、水体和空气中，对农业环境造成污染。不合理施用化肥容易导致土壤板结，从而降低土壤肥力；部分化肥随农田排水和地表径流进入河流、湖泊、水库等水域，污染水体，造成水体富营养化。新疆地区降水量稀少，不足以形成径流对土壤进行冲洗，有限的农田灌溉用水也不足以带走化肥营养素。所以化肥的施用目前尚没有对新疆水体环境产生严重的危害。但是，高密度集中施用化肥对土壤理化性状的破坏已经日渐明显：①土壤结构变差、容重增加、孔隙度减少；②土壤有机质上升速度减缓甚至下降，部分养分含量相对较低或养分间不平衡；③土壤中有益微生物数量甚至微生物总量减少；④部分化肥中含有的污染成分对土壤产生相应的污染。目前新疆耕地质量退化，对化肥的依赖性愈来愈强，就是大量施用化肥的后果。尽管这些危害目前并不明显，但是，日积月累，最终会导致土壤退化和环境恶化。

如前文所述，为了节约生产成本，大多数棉农使用不符合国家标准的超薄农膜，而超薄农膜最主要的缺点是易老化、易破碎。在高度机械化作业的条件下，超薄农膜甚至在作物生长期间已经变成碎片，给清理回收带来巨大困难。自治区农业厅农业环境监测站多年的调查检测结果显示，全区地膜残留量平均为0.26公斤/公顷，最高达0.96公斤/公顷。连续种植地膜棉15年以上的棉田，每公顷含膜最高达25.6公斤，最低为13.8公斤，平均为15.48公斤。而兵团20年以上连续种植地膜作物的田块，平均每公顷含量竟高达50～60公斤（新疆维吾尔自治区农业厅，2004）。

物理危害是农膜残留带来的直接影响。长期滞留在土壤中的残膜影响土壤的透气性，阻碍土壤水肥的运转，致使种子发芽、顶土能力减弱，造成缺苗现象。严重的白色污染造成了土壤耕作层中残膜密布，导致农作物苗期幼苗苗小、苗黄、苗弱甚至死亡，中后期则可能严重影响作物根系的伸展和微生物的活力，阻碍作物根系的深扎和对土壤养分、水分的吸收，从而导致作物减产。新疆目前的棉花播种技术即机械打孔技术能够解决棉花出苗和根系生长的问题。因此，生产实践中农膜的使用不会引起棉花减产。然而，对采用其他生产技术的其他作物，尤其是对小粒种子作物而言，农膜残留碎片就可能引发减产。调查结果表明，每亩土壤含残膜达2.5～3.0公斤时，可使玉米减产11%～23%，小麦减产9%～16%，大豆减产5.5%～9%，蔬菜减产14.6%～59.2%（新疆维吾尔自治区农业厅，2004）。从长远的角度讲，农膜残留所造成的化学危害对农业可持续发展将造成严重影响。农膜在分解过程中，不断释放有害物质，对农作物特别是蔬菜产生毒性，引起农产品污染。对使用农膜的田地来说，连续覆膜的时间越长，残留量越大，对农作物产量和质量的影响就越大。