告別粗放施肥時(shí)代
化肥是糧食高產(chǎn)的重要推手，但一味依賴就會(huì)適得其反，應(yīng)該通過(guò)科學(xué)的手段，以盡可能少的投入滿足糧食安全的需要
這幾年，馮子華總感嘆種地的成本越來(lái)越高。
在河北北部的青縣蠻子營(yíng)村，這位65歲老農(nóng)的家庭擁有15畝耕地，一年下來(lái)，不計(jì)人工，他需要投入的農(nóng)業(yè)成本在8000元左右。
其中，最大支出是化肥。“1畝地每季至少一袋80斤的復(fù)合肥，30斤的尿素，差不多200塊錢，按15畝地計(jì)算，一年兩季那就是6000元。”種了一輩子地的馮子華向《了望》新聞周刊記者感嘆到，“這哪是撒化肥？簡(jiǎn)直就是撒錢。”
但是，馮子華們依然愿意甚至熱衷于這種“奢侈”的投入，因?yàn)樗麄儓?jiān)信充足的化肥是糧食產(chǎn)量的基本保證。
這樣的思維折射了中國(guó)農(nóng)業(yè)一線生產(chǎn)者對(duì)于化肥的高度依賴。自上世紀(jì)70年代在國(guó)內(nèi)推廣以來(lái)，由于在促進(jìn)糧食增產(chǎn)中的快速效果，這一西方化工產(chǎn)品迅速成為農(nóng)民的“寵兒”。
中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù)顯示，在1978年，全國(guó)化肥施用量還不足900萬(wàn)噸，到2013年，這一數(shù)字已經(jīng)接近6000萬(wàn)噸，占世界化肥施用總量的三分之一，是美國(guó)和印度兩個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)化肥消耗量的總和。
當(dāng)然，化肥的品種也在更新?lián)Q代，從最早液體形態(tài)的氨水到后來(lái)固體化單元素的磷肥、鉀肥、尿素，一直發(fā)展到當(dāng)下的復(fù)合肥、緩控釋肥。
但近年來(lái)，長(zhǎng)期超標(biāo)投入和粗放的施肥方式埋下的隱患開(kāi)始慢慢顯現(xiàn)，最主要的危機(jī)是耕地質(zhì)量的下降。農(nóng)業(yè)部去年底發(fā)布的數(shù)據(jù)說(shuō)，全國(guó)耕地退化面積占耕地總面積的40%以上。
化肥過(guò)量使用或許不是問(wèn)題的全部解釋，但至少是造成這一現(xiàn)實(shí)的重要因素。接受本刊記者采訪的多位專業(yè)人士認(rèn)為，中國(guó)如果希望實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，保護(hù)和提升耕地質(zhì)量是一項(xiàng)關(guān)鍵而迫切的行動(dòng)，這就亟需對(duì)長(zhǎng)期“野蠻增長(zhǎng)”的化肥投入來(lái)一次緊急剎車。
這一問(wèn)題亦引起決策層的高度關(guān)注，在7月下旬的一次國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議上，李克強(qiáng)總理表示，要力爭(zhēng)到2020年實(shí)現(xiàn)化肥和農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，為餐桌上的安全提供源頭保障。
高產(chǎn)傳奇
在一個(gè)農(nóng)耕文明輝煌燦爛的國(guó)度，農(nóng)民們祖輩相傳的信條是：糞大水勤不用問(wèn)人。在引入化肥前的漫長(zhǎng)時(shí)期，從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人們依靠糞便、秸稈為主的農(nóng)家肥培育地力。冬天時(shí)，農(nóng)民用風(fēng)干的牛糞積肥，夏天則將麥秸放入糞坑發(fā)酵后肥地。
20世紀(jì)70年代后，化肥進(jìn)入中國(guó)。與養(yǎng)分相對(duì)較少、增產(chǎn)效果緩慢的農(nóng)家肥相比，這種新型的化學(xué)肥料通過(guò)大量并快速地補(bǔ)充農(nóng)作物需要的元素，尤其是植物成長(zhǎng)中需求量極大的氮磷鉀，為農(nóng)作物供給了充足的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
以氮肥為例，氮素是氨基酸的重要成分，而由氨基酸組成的蛋白質(zhì)是構(gòu)成植株的基本材料，它同時(shí)扮演酶的角色，催化作物體內(nèi)的各種代謝活動(dòng)。植物生長(zhǎng)的基本發(fā)育過(guò)程細(xì)胞分離，沒(méi)有蛋白質(zhì)的參與是無(wú)法完成的。
因此，氮素供給的充足與否直接關(guān)系到作物生長(zhǎng)的快慢，單獨(dú)依靠土壤中含有的氮素一般很難完全滿足植物的食物需求，及時(shí)施加氮肥補(bǔ)充氮素則直接快速地促進(jìn)了植物的生長(zhǎng)和發(fā)育。
早期流行于中國(guó)的化肥品種——碳銨就是一種工藝簡(jiǎn)單的氮肥，盡管含氮量一般只有17%，遠(yuǎn)不及后來(lái)的尿素，但仍然顯示了立竿見(jiàn)影的效果。
回憶起20世紀(jì)70年代剛剛使用化肥時(shí)的情景，北京延慶縣康莊鎮(zhèn)馬坊村的老農(nóng)孫金友依然記憶猶新：“那東西可比農(nóng)家肥有勁兒多了，一棵苗撒那么一捏兒，苗子就蹭蹭地長(zhǎng)。到秋收時(shí)一算賬，每畝地多打了200來(lái)斤糧食。”在此之前，馬坊村的玉米，一畝地只有200公斤左右的收成。
嘗到甜頭的農(nóng)民迅速將傳統(tǒng)“糞大水勤”的種地哲學(xué)演繹為“肥大水勤”。孫金友將碳銨的使用量從最初每畝地15公斤逐漸升高，最高到了50公斤。
由于土地相對(duì)貧瘠，當(dāng)年華北地區(qū)農(nóng)村流傳這樣一個(gè)口號(hào)：畝產(chǎn)400斤及格線，600斤過(guò)黃河，800斤過(guò)長(zhǎng)江。在這種新型肥料的刺激下，孫金友的玉米產(chǎn)量輕松地“過(guò)了黃河”。
20世紀(jì)80年代后，養(yǎng)分含量更高、增產(chǎn)效果更為顯著的尿素、磷肥、鉀肥相繼登場(chǎng)，后來(lái)又出現(xiàn)含氮磷兩種元素的二銨、含氮磷鉀三種元素的復(fù)合肥。品種越來(lái)越多，農(nóng)民化肥施用量也節(jié)節(jié)攀升。上世紀(jì)90年代，馬坊村玉米的畝產(chǎn)在化肥的催生下不斷拔高，高峰時(shí)達(dá)到了700公斤。
馬坊村的變遷只是中國(guó)糧食生產(chǎn)的一個(gè)縮影。在改革開(kāi)放之初的1980年，全國(guó)化肥施用量還不到1300萬(wàn)噸，到1990年就接近2600萬(wàn)噸，十年間翻了一番。
同期，在糧食播種面積基本沒(méi)有增加的背景下，全國(guó)糧食產(chǎn)量從32056萬(wàn)噸，提升到了45000萬(wàn)噸，增加了近40%。
在此期間，世界糧食組織對(duì)增產(chǎn)要素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)測(cè)算發(fā)現(xiàn)，因?yàn)椴シN面積擴(kuò)大增加的產(chǎn)量占22%，單位面積增產(chǎn)所增加的產(chǎn)量占78%，其中，增施化肥的貢獻(xiàn)在40%～65%之間。正是由此，化肥也被稱為糧食的“糧食”。
土壤之憂
壞消息是，隨著化肥持續(xù)巨量的投入，它的神奇魔力也釋放到了盡頭，在(玉米)畝產(chǎn)達(dá)到700公斤后，無(wú)論孫金友如何增加投入，糧食產(chǎn)量也只是原地踏步。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃研究所研究員白由路解釋這一現(xiàn)象說(shuō)，作物產(chǎn)量與肥料的關(guān)系是拋物線關(guān)系，肥料的科學(xué)使用可以使作物增產(chǎn)，但當(dāng)施肥量達(dá)到一定限度后，產(chǎn)量就難以再有新的突破。
以氮肥為例，從1998年到2013年，全國(guó)小麥的氮肥施用量增長(zhǎng)接近200%，但單產(chǎn)水平卻只提升了50%。同時(shí)期英國(guó)小麥的氮肥施用量不及中國(guó)的85%，單產(chǎn)卻是中國(guó)的1.3倍。
問(wèn)題遠(yuǎn)不止如此，在糧食產(chǎn)量達(dá)到高峰后，孫金友發(fā)現(xiàn)，越來(lái)越多的土地漸漸地“瘦”了起來(lái)，土壤越來(lái)越硬。“大土坷垃越來(lái)越多，有的坷垃硬得像石頭，踩都踩不碎。”他說(shuō)，過(guò)去一鍬土能挖出幾條蚯蚓，后來(lái)也難覓蹤影。
這背后的原理并不復(fù)雜，土壤本身是一個(gè)活性的生物體，但長(zhǎng)期單一的化肥投入以及有機(jī)肥的不足造成土壤中微生物活性下降，進(jìn)而造成土壤的板結(jié)。
“微生物的食料主要為有機(jī)碳，它需要一定的有機(jī)肥來(lái)提供食物，以保證持續(xù)繁殖的能力。”北京房山區(qū)農(nóng)科所副所長(zhǎng)朱文解釋說(shuō)，“有機(jī)肥的長(zhǎng)期不足甚至缺失破壞了土壤的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致本來(lái)充滿活力的土壤日益僵化和死板。”
但事實(shí)上，在中國(guó)精耕細(xì)作的傳統(tǒng)中，并不缺少有機(jī)肥利用的經(jīng)驗(yàn)和方法。
在珠三角地區(qū)，農(nóng)、牧、漁、副結(jié)合的基塘生產(chǎn)方式在17世紀(jì)就已成熟。西北關(guān)中地區(qū)，中國(guó)農(nóng)民創(chuàng)造了糧、草、畜相結(jié)合的農(nóng)牧生產(chǎn)方式。
正是這種重視物質(zhì)循環(huán)利用的生產(chǎn)方式，保證中國(guó)農(nóng)田雖經(jīng)數(shù)千年耕墾，卻未出現(xiàn)地力的衰竭。
然而，在工業(yè)戰(zhàn)車全面進(jìn)攻，農(nóng)耕文明步步退縮的時(shí)代里，作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的遺產(chǎn)，有機(jī)肥料在中國(guó)不斷喪失領(lǐng)土。作為其中的代表之一，綠肥種植面積已經(jīng)由1978年的1.8億畝減少到目前的7680萬(wàn)畝，降幅接近6成。理論上本應(yīng)“融合發(fā)展”實(shí)現(xiàn)雙贏的化肥和有機(jī)肥，實(shí)踐中卻演變成一方對(duì)另一方的取代。
甚至單純就化肥投入而言，也常常厚此薄彼。一個(gè)普遍的現(xiàn)象是，出于過(guò)度單一的產(chǎn)量要求，農(nóng)民們更加青睞增產(chǎn)效果明顯的氮肥、磷肥，鉀肥常常受到冷落，至于鈣鎂鋅鐵錳等中微量元素更是不受待見(jiàn)。
從植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的角度分析，植物體內(nèi)一般含有16種必需營(yíng)養(yǎng)元素，氮磷鉀是其中需求量最大的三種，被稱之為大量營(yíng)養(yǎng)元素，其他需求量較小被定義為中微量營(yíng)養(yǎng)元素。
其實(shí)，土壤施肥與人類飲食有著相同的道理，氮磷鉀相當(dāng)于大米、饅頭這樣的主食，鈣鎂硫就是蔬菜，鐵錳銅鋅等發(fā)揮著油鹽醬醋的功能。盡管主食是促進(jìn)人成長(zhǎng)、發(fā)育的主要營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，但長(zhǎng)期只吃主食也必然導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的失衡。
更為嚴(yán)峻的是，中國(guó)土壤的地力基礎(chǔ)本身就很薄弱。以評(píng)價(jià)土壤肥力的重要指標(biāo)有機(jī)質(zhì)含量為例，全歐洲超過(guò)一半的耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)3%，中國(guó)的平均水平為2.8%，其中還有超過(guò)60%的耕地，土壤有機(jī)質(zhì)水平低于2%。
另一組數(shù)字的對(duì)比進(jìn)一步凸顯了國(guó)內(nèi)耕地承受的壓力，歐洲復(fù)種指數(shù)一般低于90%，中國(guó)則達(dá)到130%。
北京土肥站站長(zhǎng)趙永志以兩個(gè)地區(qū)的人種做了一個(gè)形象的比喻：“歐洲人身體健壯，人高馬大，營(yíng)養(yǎng)豐富多樣，一天工作八小時(shí)，每周有輪休；中國(guó)人本身體質(zhì)基礎(chǔ)就不如人家，而且營(yíng)養(yǎng)單一，每天加班，還不能休息。”
由此，負(fù)重過(guò)大的中國(guó)土地日益疲憊——在土壤最肥沃的東北黑土區(qū)，有機(jī)質(zhì)正在急劇下降；重要的糧食產(chǎn)區(qū)華北平原變淺趨勢(shì)日益明顯；困擾南方及東部地區(qū)多年的土壤酸化問(wèn)題更加嚴(yán)重；而西北及沿黃灌區(qū)次生鹽漬化的難題依然突出。
在這樣的背景下，為了保證糧食的產(chǎn)量，農(nóng)民往往選擇更多地投入化肥，以加大對(duì)土地的刺激。趙永志介紹，在歐洲和美國(guó)，土地和投入品對(duì)糧食生產(chǎn)的貢獻(xiàn)率比例一般是6:4，在中國(guó)恰恰相反，土地貢獻(xiàn)不足4成，主要還依靠化肥投入。
這位長(zhǎng)年在農(nóng)業(yè)一線推廣科學(xué)施肥的專家提醒：“中國(guó)亟需提高耕地質(zhì)量，這是推動(dòng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的基本方向。我們不能一味依靠化肥這種外部因子的投入來(lái)保證糧食安全，要推動(dòng)土地走上健康發(fā)展的軌道。”
這就需要更加科學(xué)有效的施肥方式，控制化肥的過(guò)量施用，提高化肥的利用效率。同時(shí)，增施有機(jī)肥料，平衡單一化肥投入的副作用，不斷培育和增強(qiáng)地力。
測(cè)土配方
接受本刊采訪的專家認(rèn)為，無(wú)論是從現(xiàn)實(shí)條件還是國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，最現(xiàn)實(shí)的途徑還是測(cè)土配方施肥。
所謂“測(cè)土配方施肥”，其實(shí)就是土壤問(wèn)診。“作物缺什么元素就補(bǔ)充什么元素，需要多少補(bǔ)多少，實(shí)現(xiàn)各種養(yǎng)分平衡供應(yīng)，滿足作物的需要，同時(shí)提高肥料利用率。”趙永志說(shuō)。
2005年，中國(guó)開(kāi)啟測(cè)土配方的試點(diǎn)，2006年則在全國(guó)范圍內(nèi)推開(kāi)，時(shí)至今日，這一農(nóng)業(yè)技術(shù)已覆蓋全國(guó)所有農(nóng)業(yè)區(qū)縣。
不過(guò)，和很多初衷良好的政策一樣，由于政策設(shè)置以及落實(shí)機(jī)制中的諸多瑕疵，測(cè)土配方施肥在不少地區(qū)的執(zhí)行效果大打折扣，長(zhǎng)期處于試驗(yàn)示范的狀態(tài)，大部分農(nóng)民尤其是家庭經(jīng)營(yíng)的農(nóng)戶難以享受這樣的服務(wù)。
一個(gè)根本的原因是，因?yàn)橥度肱c產(chǎn)出效益的不對(duì)稱，農(nóng)民尤其是分散的農(nóng)戶對(duì)這一技術(shù)缺乏足夠的興趣。
從收益角度觀察，來(lái)自農(nóng)業(yè)部種植業(yè)司的調(diào)研報(bào)告顯示，根據(jù)測(cè)土配方施肥示范區(qū)調(diào)查結(jié)果，較常規(guī)施肥相比，水稻、小麥、玉米等主要糧食作物單產(chǎn)增加6%～10%，畝節(jié)本增效30元以上。
如果按照一年兩季計(jì)算，采用測(cè)土配方施肥的方式，相比傳統(tǒng)種植模式，每畝地每年的效益提高僅七八十元。
與收益相比，成本則顯得過(guò)大。目前，測(cè)土配方每個(gè)土樣的測(cè)算費(fèi)用一般在100～200元，僅此一項(xiàng)就超過(guò)了收益。而且，測(cè)土配方后施用的配方肥也比一般復(fù)合肥價(jià)格更高。
為了吸引農(nóng)民參與到這一技術(shù)推廣中來(lái)，從2005年啟動(dòng)這一政策以來(lái)，中央政府連年加大財(cái)政支持力度，到目前為止，中央財(cái)政已經(jīng)連續(xù)投入了78億元。
從總額觀察，這是一項(xiàng)龐大的資金投入，但是，因?yàn)閿?shù)量龐大的耕地基數(shù)和分散經(jīng)營(yíng)的現(xiàn)實(shí)，分?jǐn)偟絺€(gè)體農(nóng)戶，支持力度極為有限。有受訪專家粗略估算，即使加上地方配套投入，目前，測(cè)土配方每畝地的財(cái)政資金基本也就一兩塊錢。
但是，多位受訪者以為，不能單純地計(jì)算經(jīng)濟(jì)賬，還要看到這一政策背后的生態(tài)效益。
白由路分析，測(cè)土配方施肥這一政策的根本目標(biāo)在于轉(zhuǎn)變依靠資源大量投入和對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞為代價(jià)的傳統(tǒng)發(fā)展模式，走節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的新路子，以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
根據(jù)試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)際的數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，每減少1公斤化肥投入，相當(dāng)于減排3.69公斤。測(cè)土配方施肥比傳統(tǒng)常規(guī)施肥利用率平均提高了8.8～10.2個(gè)百分點(diǎn)。
來(lái)自農(nóng)業(yè)部的數(shù)據(jù)表明，截至2012年年底，通過(guò)實(shí)施測(cè)土配方施肥，全國(guó)累計(jì)減少不合理施肥850多萬(wàn)噸，據(jù)測(cè)算，這相當(dāng)于節(jié)約燃煤2220萬(wàn)噸、減少二氧化碳排放量5730萬(wàn)噸。
因此，趙永志評(píng)價(jià)這一政策是解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)既要增產(chǎn)，又要保護(hù)環(huán)境這一“兩難”問(wèn)題的有效措施之一。
擺脫依賴
現(xiàn)實(shí)的難題是，處于經(jīng)濟(jì)成本上的評(píng)估，完全的市場(chǎng)化方式難以發(fā)動(dòng)分散的農(nóng)戶參與其中，單純依靠中國(guó)農(nóng)技推廣部門的力量又無(wú)法支撐起這項(xiàng)技術(shù)繁雜的工作。舉例來(lái)說(shuō)，僅土壤樣品的測(cè)試，按照最初每個(gè)縣區(qū)每年3000個(gè)樣品標(biāo)準(zhǔn)，分析完成規(guī)定的指標(biāo)就需要2～3人專門在實(shí)驗(yàn)室常年工作。
但目前，大部分地區(qū)基層測(cè)土配方的推廣人員只有兩三人，僅僅實(shí)驗(yàn)室一項(xiàng)工作就是很大的負(fù)擔(dān)，實(shí)際指導(dǎo)農(nóng)民施肥更是一個(gè)不可能完成的任務(wù)。
而且，在很多地區(qū)，測(cè)土配方是一項(xiàng)政府項(xiàng)目，從實(shí)驗(yàn)、監(jiān)督、驗(yàn)收，整個(gè)過(guò)程都是政府一家。“典型的裁判員與運(yùn)動(dòng)員集于一身，最后一公里的運(yùn)動(dòng)員永遠(yuǎn)是空位。”白由路如是評(píng)價(jià)。
從破解落地機(jī)制的角度分析，多位受訪專業(yè)人士以為，一方面中央和地方財(cái)政支持力度仍需進(jìn)一步加大；另一方面，可以適度規(guī)?；?jīng)營(yíng)為突破口，分步推進(jìn)。
因?yàn)榇髩K連片土地有利于減少測(cè)土的樣本，從而可以降低測(cè)土配方的成本。“可以優(yōu)先服務(wù)那些要求強(qiáng)烈的農(nóng)民，在人力、物力、財(cái)力充分時(shí)，再去主動(dòng)服務(wù)那些對(duì)測(cè)土配方?jīng)]有認(rèn)識(shí)的農(nóng)民。”白由路說(shuō)。
具體實(shí)踐中，趙永志建議，測(cè)土配方施肥的推廣要改變傳統(tǒng)自上而下的行政方式，不僅需要農(nóng)業(yè)部門的力量，還需要科研院校、社會(huì)化機(jī)構(gòu)的積極參與。
譬如，農(nóng)業(yè)的主管部門可以把測(cè)土配方施肥的工作，以政府購(gòu)買服務(wù)的形式委托給有能力為農(nóng)民提供服務(wù)的社會(huì)化服務(wù)組織，政府從實(shí)施者變?yōu)楸O(jiān)督者，推動(dòng)這一政策全面落地。
當(dāng)然，無(wú)論何種途徑和方法，核心是必須能讓農(nóng)民深切認(rèn)識(shí)并感受到科學(xué)施肥的好處，否則很難達(dá)成制度設(shè)計(jì)的目標(biāo)。馮子華的回答為這一判斷提供了現(xiàn)實(shí)的注腳，“多撒點(diǎn)(化肥)可能不會(huì)增產(chǎn)，少撒肯定減產(chǎn)。”他說(shuō)。
