论文部分内容阅读
众所周知，不合理、不科学的膳食，会造成营养过剩或营养不良，导致人体出现“膘肥体胖”，或者“骨瘦如柴”的现象。那么，我们通常所吃的各种粮食和蔬菜水果等，是否也存在着营养均衡的问题呢?在北京市农林科学院植物营养与资源研究所(简称营资所)，长期从事植物营养研究的曹兵给了记者肯定的答案：植物的营养问题同样不可忽视，植物也应该合理“膳食”。
过度施肥引发环境危机
除了光合作用和水分以外，植物的营养大部分来源于各种肥料。对农民来说，多少年来只追求作物产量的他们从来都没想到过度施肥带来的污染问题。但事实上，以氮肥为主的各种肥料对环境的污染正引起全世界的重视，许多国家都在制定政策，限制化肥(尤其是氮肥)的施用量。
曹兵告诉记者，氮肥施用过量会产生三种危害：一是削弱农作物的生产能力。农作物和人一样，吃得太饱不仅不利于成长，反而会不利于健康。施氮肥过量，作物易倒伏、发生病虫害、危害食品安全；二是加剧了环境污染。施用化肥量超过作物的吸收能力时，就会流入周围的水体和大气，造成农业面源污染，加剧温室效应，包括地表水的水体富营养化、藻类滋生导致鱼虾大量死亡，继而破坏水环境。而过量的肥料还会渗入浅层地下水中，使得地下水的硝酸盐含量超标，危害人类健康，以及农田氮氧化物排放对臭氧层的破坏等。此外，化肥生产过程中排放的二氧化碳是重要的温室气体之一；三是资源浪费。如果把浪费的化肥节省下来，有利于缓解我国的能源紧缺状况。
缓／控释肥技术破解难题
在我国耕地面积逐年减少和化肥增产效应降低、过度施肥污染严重的严峻现实条件下，一种能够提高肥料利用率，确保农作物高产、高效、优质、生态、安全的缓／控释肥技术由西方传入我国，渐渐地改变了我国“大量投肥”的传统施肥模式。
曹兵是在2002年开始从事缓／控释肥技术研究的。在此之前，他刚参加了北京市科委的一个重点项目——“京郊良田提高化肥利用率研究与示范”。该项目的主要工作是摸清京郊良田冬小麦夏玉米轮作制度下的施肥现状及肥料利用率，然后采取措施提高肥料利用率。
通过研究，曹兵等发现北京地区的肥料施用要高于全国平均水平，而肥料利用率则低于全国平均水平。在提高肥料利用率的研究中，课题组除了采用常规的合理肥料用量、分次施肥等措施外，还引入了一些新的肥料剂型(包括添加脲酶抑制剂／硝化抑制剂的肥料及营资所新研制的树脂包衣肥料)，研究结果表明，新型肥料在提高氮肥利用率和减少氮素损失方面有较为明显的效果。而在渗滤池中采用树脂包衣尿素，大幅度降低了硝酸盐的淋洗损失，更是给曹兵留下了深刻的印象。
由于我国人均耕地面积少、集约化程度不高、农民素质偏低，国外效果很好的测土配方施肥在中国的推广有着很大的难度，而施肥方式简单(多采用一次性施肥)的新型缓／控释肥在中国则有着非常广阔的前景，曹兵也开始把研究重点转向缓／控释肥研究。
2005年，曹兵人选了北京市科技新星计划。通过新星计划，曹兵根据作物生长期间的积温提出一种计算控释肥释放期的数学模型，并根据作物生长期的养分(以氮为主)吸收规律形成了控释专用肥的配方，研制出一种具有特定释放特征的延迟释放型(s型)包膜肥料。
通过该方法共研制出5种作物控释专用肥，多数控释专用肥在田间条件下的氮素释放基本与作物的吸收规律吻合，实现了养分释放与作物吸收同步的预期目的；在明显降低施肥次数(大多采用一次施肥)的情况下，供试作物的产量、品质(包括观赏品质)均未降低或有不同程度增加，氮肥利用提高多达20个百分点；大幅度降低了NPK(氮、磷、钾)损失和环境污染风险，如红掌控释专用肥相比常规营养液施肥，减少NPK淋洗损失分别达88％、93％和98％。
由“要我买”向“我要买”转变
当曹兵满心欢喜地想要推广自己的控释肥技术时，却遇到了许多现实的困难和问题。很多农民对这种新技术并不认同，“只施一次肥就能满足作物整个生长期的需求?”传统的施肥理念以及一次性施肥价格偏高，让农民望而却步。
在挫折面前，曹兵和同事们没有气馁。经过不断探索，最终研制出以废旧塑料为主要包膜材料的控释肥，并将控释肥与化肥合理配伍制成控释专用肥，大幅度降低了控释肥产品的成本和售价，在水稻和玉米等低附加值的粮食作物上进行了大面积的推广应用，开创了具有中国特色的控释肥产品开发及推广模式。“虽然农民的购买成本多了20元，但他们的收益就会多出50元。”渐渐地，农民们开始接受了这种先进的控释肥技术。
虽然控释肥技术的推广取得了一定的成效，但曹兵告诉记者，目前我国的缓／控释肥只占整个化肥市场的1％左右，要想在北京乃至全国推广应用这种新型环保肥料，彻底改变传统的施肥模式，还需要一个相当漫长的过程。曹兵建议我国可以借鉴西方发达国家如日本、美国的推广经验，以生态补偿金的形式鼓励农民使用缓／控释肥，从而保护水体和大气环境。
保障粮食安全和生态安全在今后相当长时间内都将是我国农业发展的头等大事，作为粮食生产最重要的投人品，如何发挥肥料在作物高产中的作用，节约资源、减少能耗以及减少肥料损失对环境的污染和相应的经济损失，是像曹兵这样从事土肥工作的科技工作者的重要使命。因此，在今后的工作中，曹兵希望能在新型环保型肥料研发中取得更大的成绩，更希望自己的研究成果能在发展现代农业和服务“三农”中有所贡献。
(责任编辑郭苏)
过度施肥引发环境危机
除了光合作用和水分以外，植物的营养大部分来源于各种肥料。对农民来说，多少年来只追求作物产量的他们从来都没想到过度施肥带来的污染问题。但事实上，以氮肥为主的各种肥料对环境的污染正引起全世界的重视，许多国家都在制定政策，限制化肥(尤其是氮肥)的施用量。
曹兵告诉记者，氮肥施用过量会产生三种危害：一是削弱农作物的生产能力。农作物和人一样，吃得太饱不仅不利于成长，反而会不利于健康。施氮肥过量，作物易倒伏、发生病虫害、危害食品安全；二是加剧了环境污染。施用化肥量超过作物的吸收能力时，就会流入周围的水体和大气，造成农业面源污染，加剧温室效应，包括地表水的水体富营养化、藻类滋生导致鱼虾大量死亡，继而破坏水环境。而过量的肥料还会渗入浅层地下水中，使得地下水的硝酸盐含量超标，危害人类健康，以及农田氮氧化物排放对臭氧层的破坏等。此外，化肥生产过程中排放的二氧化碳是重要的温室气体之一；三是资源浪费。如果把浪费的化肥节省下来，有利于缓解我国的能源紧缺状况。
缓／控释肥技术破解难题
在我国耕地面积逐年减少和化肥增产效应降低、过度施肥污染严重的严峻现实条件下，一种能够提高肥料利用率，确保农作物高产、高效、优质、生态、安全的缓／控释肥技术由西方传入我国，渐渐地改变了我国“大量投肥”的传统施肥模式。
曹兵是在2002年开始从事缓／控释肥技术研究的。在此之前，他刚参加了北京市科委的一个重点项目——“京郊良田提高化肥利用率研究与示范”。该项目的主要工作是摸清京郊良田冬小麦夏玉米轮作制度下的施肥现状及肥料利用率，然后采取措施提高肥料利用率。
通过研究，曹兵等发现北京地区的肥料施用要高于全国平均水平，而肥料利用率则低于全国平均水平。在提高肥料利用率的研究中，课题组除了采用常规的合理肥料用量、分次施肥等措施外，还引入了一些新的肥料剂型(包括添加脲酶抑制剂／硝化抑制剂的肥料及营资所新研制的树脂包衣肥料)，研究结果表明，新型肥料在提高氮肥利用率和减少氮素损失方面有较为明显的效果。而在渗滤池中采用树脂包衣尿素，大幅度降低了硝酸盐的淋洗损失，更是给曹兵留下了深刻的印象。
由于我国人均耕地面积少、集约化程度不高、农民素质偏低，国外效果很好的测土配方施肥在中国的推广有着很大的难度，而施肥方式简单(多采用一次性施肥)的新型缓／控释肥在中国则有着非常广阔的前景，曹兵也开始把研究重点转向缓／控释肥研究。
2005年，曹兵人选了北京市科技新星计划。通过新星计划，曹兵根据作物生长期间的积温提出一种计算控释肥释放期的数学模型，并根据作物生长期的养分(以氮为主)吸收规律形成了控释专用肥的配方，研制出一种具有特定释放特征的延迟释放型(s型)包膜肥料。
通过该方法共研制出5种作物控释专用肥，多数控释专用肥在田间条件下的氮素释放基本与作物的吸收规律吻合，实现了养分释放与作物吸收同步的预期目的；在明显降低施肥次数(大多采用一次施肥)的情况下，供试作物的产量、品质(包括观赏品质)均未降低或有不同程度增加，氮肥利用提高多达20个百分点；大幅度降低了NPK(氮、磷、钾)损失和环境污染风险，如红掌控释专用肥相比常规营养液施肥，减少NPK淋洗损失分别达88％、93％和98％。
由“要我买”向“我要买”转变
当曹兵满心欢喜地想要推广自己的控释肥技术时，却遇到了许多现实的困难和问题。很多农民对这种新技术并不认同，“只施一次肥就能满足作物整个生长期的需求?”传统的施肥理念以及一次性施肥价格偏高，让农民望而却步。
在挫折面前，曹兵和同事们没有气馁。经过不断探索，最终研制出以废旧塑料为主要包膜材料的控释肥，并将控释肥与化肥合理配伍制成控释专用肥，大幅度降低了控释肥产品的成本和售价，在水稻和玉米等低附加值的粮食作物上进行了大面积的推广应用，开创了具有中国特色的控释肥产品开发及推广模式。“虽然农民的购买成本多了20元，但他们的收益就会多出50元。”渐渐地，农民们开始接受了这种先进的控释肥技术。
虽然控释肥技术的推广取得了一定的成效，但曹兵告诉记者，目前我国的缓／控释肥只占整个化肥市场的1％左右，要想在北京乃至全国推广应用这种新型环保肥料，彻底改变传统的施肥模式，还需要一个相当漫长的过程。曹兵建议我国可以借鉴西方发达国家如日本、美国的推广经验，以生态补偿金的形式鼓励农民使用缓／控释肥，从而保护水体和大气环境。
保障粮食安全和生态安全在今后相当长时间内都将是我国农业发展的头等大事，作为粮食生产最重要的投人品，如何发挥肥料在作物高产中的作用，节约资源、减少能耗以及减少肥料损失对环境的污染和相应的经济损失，是像曹兵这样从事土肥工作的科技工作者的重要使命。因此，在今后的工作中，曹兵希望能在新型环保型肥料研发中取得更大的成绩，更希望自己的研究成果能在发展现代农业和服务“三农”中有所贡献。
(责任编辑郭苏)