農(nóng)作物生產(chǎn)不用化肥行不行？有機(jī)肥到底能不能替代化肥？又該如何替代？施肥怎樣科學(xué)配比既能實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)又能最大限度減輕環(huán)境壓力？這些業(yè)界長期以來探求的熱點(diǎn)話題，日前在山東德州舉辦的化肥減施增效長期試驗(yàn)與新型肥料示范現(xiàn)場會(huì)上，找到了科學(xué)的論斷和答案。

圖為中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員趙秉強(qiáng)介紹對照試驗(yàn)結(jié)果

不用肥料不行，肥料用多了也不行

日前，記者走進(jìn)中國農(nóng)科院禹城試驗(yàn)基地，這個(gè)創(chuàng)建于上世紀(jì)60年代的試驗(yàn)基地，已經(jīng)做了30多年的有機(jī)肥與化肥配施不同施肥制度長期定位試驗(yàn)，因其設(shè)計(jì)之完整、持續(xù)時(shí)間之長，被外國專家稱贊為“世界獨(dú)一無二”，多年堅(jiān)持不懈的試驗(yàn)也讓結(jié)果更具說服力。

記者看到，試驗(yàn)基地被劃分成了多個(gè)面積相同的田塊，分別進(jìn)行不施肥、常量化肥、常量有機(jī)肥、有機(jī)無機(jī)配施、高量化肥、高量有機(jī)肥處理，小麥在這些經(jīng)過不同施肥處理的田塊呈現(xiàn)出明顯不同的景象。

在無肥對照田塊，小麥生長得稀疏矮小，與周圍田塊形成強(qiáng)烈反差。“這個(gè)連續(xù)多年完全不用肥料的地塊，畝產(chǎn)頂多有二三百斤，而施用肥料畝產(chǎn)能達(dá)到600公斤以上，差別很大，如果當(dāng)年不施肥立馬就會(huì)減產(chǎn)一半。”負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員趙秉強(qiáng)介紹說。

不用肥料不行，肥料用多了也不行。該基地多年試驗(yàn)表明，在化肥施用量增加1倍的情況下，產(chǎn)量并沒有更高，但對環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)卻大大增加了。趙秉強(qiáng)指出，長期超量施用化肥或有機(jī)肥，雖然可保證作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和土壤肥力，但肥料損失嚴(yán)重，環(huán)境問題突出：加倍施用化肥的土壤硝酸鹽含量達(dá)到每公斤800毫克，即閾值的16倍；加倍施用有機(jī)肥的土壤硝酸鹽含量超過常量化肥，特別是長期大量施用有機(jī)肥土壤磷素過度累積的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較高。

化肥有機(jī)搭配用，取長補(bǔ)短效果優(yōu)

那么，化肥有機(jī)肥相比較，是不是用有機(jī)肥更好呢？長期的試驗(yàn)對此給出了明確答案——就對環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)而言，在等氮量投入條件下，有機(jī)肥的環(huán)境問題顯著小于化肥。比如，有機(jī)肥處理農(nóng)田氨揮發(fā)較化肥減少94%，土體硝酸鹽累積量僅為化肥處理的1/6。

有機(jī)肥能培肥地力，改善土壤結(jié)構(gòu)，但亦有它的缺點(diǎn)。趙秉強(qiáng)介紹說，有機(jī)肥供氮能力弱，100%施用有機(jī)肥，短期內(nèi)作物不易獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)。如牛糞冬小麥季供氮量僅相當(dāng)于化肥的1/3，所以在等氮量投入條件下，初期有機(jī)肥增產(chǎn)效果低于化肥，大約12～15年后，有機(jī)肥對冬小麥的增產(chǎn)效果可以達(dá)到等量化肥水平，有機(jī)肥對夏玉米的增產(chǎn)效果要在5年之后才能與化肥相當(dāng)。“有機(jī)肥用多了也有問題，雖然氮素的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)小，但磷素的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大。我們得出的重要結(jié)論是，黃淮海冬小麥-夏玉米農(nóng)田一半化肥加一半有機(jī)肥配合施用，取長補(bǔ)短，既能保障高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，又能培肥土壤，還能大大降低農(nóng)田氨揮發(fā)、土體硝酸鹽累積等環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。”

“長達(dá)30年定位試驗(yàn)的數(shù)據(jù)明確回答了減施增效等一系列重大科學(xué)問題。”中國農(nóng)科院黨組書記陳萌山表示，科學(xué)施肥有三個(gè)目的，一要實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效，二要保證土壤可持續(xù)利用，三要實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，控制環(huán)境污染。很重要的一個(gè)措施，就是要把中國傳統(tǒng)的農(nóng)耕文明與現(xiàn)代的科學(xué)施肥結(jié)合起來，把化肥和有機(jī)肥結(jié)合起來。歐美等發(fā)達(dá)國家在化肥用量零增長和負(fù)增長的情況下實(shí)現(xiàn)了作物的持續(xù)增產(chǎn)，重要的途徑就是加強(qiáng)了有機(jī)肥資源的利用力度。我國有豐富的有機(jī)肥資源，德州實(shí)驗(yàn)站的科研成果給了我們重要啟示，化肥和有機(jī)肥科學(xué)地配施，為既實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、培肥土壤又保護(hù)環(huán)境探索出了一條路徑。