水是農業(yè)生產的基礎,中國農業(yè)年用水約 4000 億 m3,占總用水量的 71%左右,其中約 90%為農田灌溉。
農灌用水存在 3 大突出問題: 一是水資源不足, 制約農灌面積進一步擴大,干旱加劇,年受旱面積 2000~2700 萬 hm2。二是用水浪費嚴重, 利用率 40%左右 (發(fā)達國家 80%-90%)。三是水資源遭受嚴重污染。
肥料是農業(yè)生產和生態(tài)環(huán)境治理的重要應用物質。同世界發(fā)展中國家一樣,20 世紀 70 年代以來,化肥應用已成為中國農業(yè)增產的主要方式�；视昧砍掷m(xù)增加,2013 年中國生產純氮、磷肥產量分別為 4710、1 656 萬 t,農業(yè)用氮、磷肥純量 2400 萬 t 和 829 萬 t,已成為世界第一大化肥生產和消費國。化肥平均用量 400 kg/hm2,為世界警戒上限 225 kg/hm2 的 1.8 倍以上,更是歐美平均用量4 倍以上。中國農田當季氮肥的利用率僅 25%~35%,比發(fā)達國家低 10%~15%。
化肥利用率低造成嚴重資源浪費,還引起地表水富營養(yǎng)化面源污染和地下水污染。以氮肥為例,氮肥施入土壤經微生物作用變成鹽,除作物吸收部分外,大部分以 NO3- -N 在土壤中累積造成土壤酸化或鹽堿化而影響土壤質量,部分在土壤侵蝕中流失到河流湖泊造成水體富營養(yǎng)化,還有部分氮素反硝化形成 NO2-N 淋滲造成地下水污染,或形成 N2O 到揮發(fā)造成溫室效應和引起臭氧層破壞,形成 NOx 排放產生酸雨對環(huán)境產生系列危害,甚至威脅人畜健康。磷是植物大量的必需元素,目前中國耕地中 74%缺磷,所使用的磷肥的當季利用率也僅10%~20%。磷肥利用率低造成直接經濟損失,也隨地表徑流加速水體富營養(yǎng)化。
據報道,世界 30%~50%土地、中國近50%地下水受到農業(yè)面源污染。吉林市 1988-2004 年地下水鹽含量檢出率達 65.22%, 是飲用水水質標準 11.5倍。因此,氮磷肥為主的化肥低利用率不僅造成經濟損失,對環(huán)境造成危害,還并威脅人類健康。
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