為什麼我國施肥量比美國高出那麼多？
在中國每家每戶的土地都很小，測土不普及，對農業造成的水質汙染也缺少監管，因此農民會憑經驗使用更多的肥料。
美國地廣人稀，很多地方會種一季豆科植物 改善土質和固氮，而中國大部分地區都是精耕細作，只能靠化肥補充土壤肥力。
此外，中國是世界上氮肥過量使用最嚴重的國家之一，與國家各種形式的氮肥補貼也有關係。雖然本意是好的，可效果不盡如人意。農民尊敬並感恩為他們提供食物的田地，因此會多施肥料來回報它。
有數據表示：國外每公頃施肥多在100kg以下，國內基本是每公頃400kg以上。因此產生了疑問，為什麼就多這麼多，明知道多為什麼不降？
我國農業長期以來化肥、農藥用量過大，導致土壤板結退化、水體富營養化、溫室氣體排放嚴重等生態、環境問題。
我們要在“農業迴歸自然”上達成高度共識，即“我國農業迫切需要擺脫對化肥、農藥的過度依賴，重返有機肥（有機肥與化肥結合施用），構建一種人與自然和諧相處、永續發展的新型無廢棄物農業”。
雙重壓力：又要馬兒跑得好，又要馬兒少吃草
中國農業大學生物學院教授、農業生物技術國家重點實驗室主任陳文新院士介紹，過去30年，我國農業在利用佔世界9%耕地成功解決了佔世界總人口20%的13億國人的吃飯問題，到2013年實現糧食產量“十連增”輝煌的同時，也付出了高昂的代價：
這30年間，化肥、農藥用量遞升，牲畜糞便、秸稈等廢棄物劇增，已造成農村和農田的廣泛面源汙染和土壤肥力下降等嚴重問題。根據2007年全國汙染普查結果，農業排放的化學需氧量（COD）佔全國排放總量的43.7%（1320萬噸）；農田排放的氮、磷分別佔總量的57.2%和67.4% （270萬噸和28萬噸）。
因此，我國農業面臨著“又要馬兒跑得好，又要馬兒少吃草”的雙重壓力——既要保持高產，又要減少面源汙染。
空氣質量惡化，與過量使用氮肥直接相關
從農業微生物學角度看，土壤退化是一個嚴肅的學術問題，更是一個重大的現實問題。
中國農科院環發所研究員朱昌雄解釋，土壤退化是因各種自然、特別是人為因素影響所導致的土壤質量下降，甚至完全喪失其物理、化學和生物學特徵的過程。由於耕地過度農墾，用養失調；草場超載過牧，濫墾濫挖等不合理的人類活動，目前我國土壤沙化退化現象十分嚴重。
陳文新尖銳指出，最近幾年，我國北方城市空氣質量嚴重惡化，與過量使用氮肥直接相關。
她表示，農業生產中，氮素養分是繼水之後最大的制約因素。每生產一噸穀物等糧食，需要消耗土壤中20到40公斤氮素。要保持糧食高產，必須向土壤中補充氮素及其他營養元素。
從1981至2008年的近30年間，我國糧食產量增長了63%；同期氮肥用量則增長了近2倍。目前我國化肥用量佔全球總量的35%。
過量使用化肥，一是增加了溫室氣體排放：1980至2010年間，我國與化肥生產及使用有關的溫室氣體排放增加了3.45倍，平均每年增加1070萬噸二氧化碳當量；
二是過量施用到田間的氮肥效率愈來愈低：1961年，1公斤化肥可生產151公斤糧食；而到2005年，只生產9公斤糧食。作物吸收不了的過量化肥會隨水淋失，進入地下水或江湖，引起水質惡化(富營養化)，“近年來太湖的藻華和青島的滸苔爆發都是這種富營養化的結果”；
三是增加了植物體內的遊離硝酸鹽：進入食物中的硝酸鹽在一定條件下會被轉化為亞硝酸，危及食品安全；
四是引起土壤酸化：我國土壤的pH值(酸鹼度)在過去20年間下降了0.5個單位，過量施用氮肥為其主因。
土壤酸化會直接影響植物和土壤微生物生長，加重植物真菌病害，加速土壤中重金屬的溶解釋放。
陳文新強調，對化肥的過度依賴，還造成土壤有機質含量下降，土壤結構被破壞，並最終引起土壤板結，肥力下降。“這一狀況日趨嚴峻，已到刻不容緩的境地”。
修復退化土壤，有機肥是唯一可選良方
退化土壤的修復，是我國農業可持續發展繞不過去的一道“坎”；而合理可行的技術方案，非有機肥莫屬。
中科院南京土壤所研究員林先貴團隊經20多年農田生態系統養分平衡長期定位施肥試驗發現，施有機肥、平衡施化肥或有機無機配施，均能有效調節土壤pH值，增加土壤有機碳與全氮含量，從而實現作物的高產與穩產。
他表示，作為土壤生物肥力的核心，土壤微生物的生命活動可增加土壤中氮磷鉀等營養元素的供應，“將土壤中一些不能被作物直接利用的物質轉換成可利用的狀態”，最終提高土壤生產力。
陳文新進一步解釋，一個高肥力的土壤必須具有良好的團粒結構，為作物調控適宜的水、肥、氣、熱，為作物轉化、保存並持續提供所需營養元素。
“這主要依靠土壤中生活的、每克土中數以億計的微生物的作用，而微生物生活主要靠有機質維持”。
她如此闡述微生物跟動植物的關係：自然生態系統中，植物是生產者，動物是消費者，微生物是分解者。地球表面有限的營養元素就靠微生物這個分解者才能循環使用，而這個分解作用主要在土壤和水體中進行。
“所以最合理的做法是儘可能將動、植物廢棄物投入土壤，促進微生物大量繁殖”。微生物將有機質分解，釋放出營養元素，供植物生長利用；同時也合成它們自身的細胞，將營養元素在細胞中保存而不至流失。
微生物死後，營養元素又可被礦化給植物利用。它們不斷地生生死死，擔負起為植物轉化營養、保存營養和長時間提供營養的作用。“這也是我國農民幾千年實踐積累的經驗”。
在人口持續增長，需要更多糧食，同時要保護好生態環境的前提下，就要“在重視有機肥的基礎上，適施化肥，實行有機無機結合施用”。這才是可持續發展之道！
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