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最後更新 : 14-07-30


化學肥料    首頁 > 生產技術 > 土壤與肥料管理

化學肥料

一、化學肥料與現代農業

  現代農業要求作物的單位面積產量要高、產品品質要好,為達此目的,農地的物理條件和養分供應須能充分滿足作物的需求。物理條件靠耕耘,養分供應則靠土壤肥力、施肥和灌溉, 但土壤中的養分供應不一定能充分滿足作物的生長需求。一般土壤中通常氮、磷、鉀的供應能力都不充分,尤其幾乎所有耕地都缺乏氮;一些問題土壤也可能缺乏一種或多種微量元素,這些養分的補充,通常只有施用化學肥料才能確實做到,因為氮、磷、鉀等植物的養分都是化學元素,化學元素是不能做出來的。沒有化學肥料就不能實現現代農業,現代農業必然要施用化學肥料;到目前為止,世界上化學工業產品的第一大宗仍然是化學肥料。近世紀來,營養健康的改善實在都賴化學肥料所賜,化學肥料促成了生產大量的高品質的食品,使人類壽命得以普遍延長。化學肥料的功勞真大,但是叫做「化學肥料」是它的原罪,有功無賞,還飽受指責。人 們以為自然的有機肥料會好些,其實不管是化學肥料或有機肥料,其所含的氮、磷、鉀等養分所能發生的正面的或負面的影響是一樣的。

二、化學肥料是污染源

  對農田施用大量肥料必然造成很大的衝擊。化學肥料通常是一些鹽類或化 合物,除植物營養上的必須元素外,另有伴隨的成分。它們單獨地或共同地,直接地或間接地可能構成對土壤 和環境的污染性衝擊;當然,所謂的有機肥料也不例外:

1.所有的氮素肥料都是污染源。
2.現在進口的鉀肥幾乎是氯化鉀精鹽,但氯是污染源。
3.進口的磷礦石經嚴格檢驗後選用,所做成的過磷酸鈣基本上不構成污染源。
4.所有微量元素的肥料是危險的污染源。

三、肥料施用對環境的污染

1.氮肥:

  氨態氮肥料及有機肥料在土壤中,最初以銨離子供應作物吸收,一部分氨則同時被硝化細菌利用做為能源而被氧化成硝酸根。沒有被作物吸收利用的硝酸根可能被淋洗而污染地下水, 由土壤流失的硝酸根必然帶走鈣、鎂等離子,造成土壤酸化。一部分硝酸根可能被細菌用來呼吸,即所謂的固氮作用。其中一些只還原到 N2o 程度而逸散到大氣中,造成對大氣的污染。

2.鉀肥:

  現在使用大量氯化鉀,鉀在土壤中的解離度很低,但氯離子要移走時,必然會帶鈣、鎂離子等一起走;因此,施用氯化鉀必然造成土壤額外的酸化。(土壤酸化自古以來在自然界就不斷 進行。酸來自碳酸、硝酸,例如紅壤化作用;酸來自有機物,例如灰壤化作用)

3.微量元素肥料:

  鐵、錳、鋅、銅、鉬等是重金屬,不當使用重金屬鹽類會造成累積。微量元素肥料都是嚴重的污染源,例如甜菜需要較多的硼,如施用大量硼砂來遷就甜菜,則會造成過多硼的偏頗使土壤不適合穀類的栽培。因此,施用微量元素肥料須嚴格控制。

四、化學肥料對環境之污染及其防治

  施用肥料是現代農業不可避免的「必要之惡行」,這使我們陷於兩難的境 地。俗語說:「又要馬兒長得好,又要馬兒不吃草」,這是辦不到的。作物要施肥料才能長得好,可是肥料又 是污染源;因此,施用肥料唯一可行之道是:減少相對衝擊到最小。大量使用肥料可以提高作物的產量,通常 品質也會變好,但是在作物生長期間,沒有被作物吸收利用的養分,會造成對土壤和環境的嚴重衝擊。因此, 理想的施肥原則是:要使所施用的肥料都被作物吸收利用,所有施肥的措施都要朝此基本原則去做。為達此目的,現在採用的途徑大致為:

1.改進肥料的理化性狀
2.節制肥料的施用量
3.改進肥料的施用方法
4.施用石灰調整土壤反應

茲以氮素肥料為例說明:

  尿素是目前最常用的氮素肥料,尿素易溶於水,在土壤中很快被水解成氨 ,氨又很快被氧化成硝酸。要減緩這些反應,常把尿素做成大顆粒,包裹硫磺,添加硝化抑制劑。基本上這種理化性狀的改變等於不斷少量施用尿素,目的在使施進去的肥料都會被作物吸收利用,但是施用量太多時,總是會剩下許多養分,施用越多,對環境的衝擊越大;因此,另一種措施便是節制施用量。在德國,每公頃第一 年施用 30 噸的肥料,第二年須用少些,第三年就不准再用;又秋收以後也不許施用,主要就在防止硝酸滲入地下水中。在台灣,水稻田使用大顆粒尿素深埋土壤中,這樣的施用方法可減少施用量,增加被吸收利用率。以上這些方法事實上都是朝向:使肥料都被作物吸收利用的理想原則。最後,長久施用肥料後,土壤會逐漸變酸, 所以最好每隔一段時間後測定土壤的反應,加入適量的農用石灰來調整土壤反應。

五、結語

  需要銘記在心的是:含重金屬微量元素的肥料會累積於土壤中,而且所造成的污染很難消除。雖然可以用有機肥料、石灰或加磷酸造鹽等技術控制其活性而不致危害作物生長的程度, 但最根本之道則仍以慎重地使用最少量肥料為宜。

資料來源:林鴻淇,「特別報導」,農藥世界,第134期,10月1994

2003/11/18

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