化肥，这个曾经给予农业和农民无限希望的宝贝，为何现在成了“土地鸦片”?

为什么需要化肥?

1840年，德国化学家莱比锡(Liebig)创立了植物矿质营养学说，此后的一百多年，化肥工业迅猛发展，覆盖了全球的农业生产，依靠化肥，农作物的产量得到了前所未有的增长，那些不依赖化肥的传统农业被挤到几乎可被忽视的角落。

化肥的大量使用源于人类对农产品产量近乎贪婪的追求，当人们看到化肥带来的增产使得收益增加后，在短期利益的驱动下，化肥工业的生产者和使用化肥的农场或农民形成了合力，化肥成了现代农业不可或缺的主角。

都是过量惹的祸!

当施用化肥增产的效果下降时，人们开始不断地增加化肥的施用量。据2010年的统计，国内化肥施用量在225公斤/公顷警戒线以下的仅有黑龙江、贵州、青海、西藏和甘肃，其余省份全部超过，前四名都超过了500公斤，依次是海南、天津、福建和广东。在我国化肥利用率极低的情况下(氮肥平均利用率为30%～35%，磷肥为10%～20%，钾肥为35%～50%)，化肥的流失形成污染就成为必然。

为什么是225公斤/公顷的警戒线?

为了控制化肥过量使用对土壤和生态环境造成灾难，国际上制定了225公斤/公顷的化肥施用量警戒线，这里我们用一项科学实验的数据结果解读这个警戒线的意义。

在一项在土壤中使用化肥(尿素)对土壤细菌数量影响的试验中，当施入量在9克/平方米(折纯后施氮量约195公斤/公顷)时，土壤细菌数量是增加最大，当施入量达到21克/平方米(折纯后施氮量约456公斤/公顷)时，土壤细菌数量急剧下降到接近零，这是件极其危险的事!

当过量施用后，严重破坏了土壤微生物生态链，使土壤失去活性功能成为死土。有些常年大量使用化肥的农民戏说地越来越馋，其实根本不是地的问题，是人的问题。

据世界粮农组织(FAO)统计分析，目前世界平均每公顷耕地化肥施用量约120公斤。

增量不再增收?

当化肥的使用者发现，随着化肥用量的不断增加，其增产效应却开始下降，20世纪80年代每公斤化肥的增产效果可以达到1︰20，到了21世纪仅为1︰5，而化肥的施用量却从40公斤/公顷提高到400公斤/公顷，投入成十倍地增加了，可收益却下降了。

有得到就有付出，化肥的短期效应其实是以牺牲土壤为代价取得的。我们知道，除了阳光空气水这三大要素之外，农作物生长所需大部分营养都是依靠土壤提供的，而土壤之所以能提供这些营养是因为每克健康的土壤里存在种类过万、数以亿计的微生物军团，它们的生长代谢把无机质和大分子有机物转化为植物可吸收利用的有机质，它们和地上的动植物一起构成了复杂而又和谐的地球生态链。

正常情况下土壤微生物总是处于饥饿状态，所以人工施用化肥给了土壤微生物一个巨大的、偏食的变量，使得一部分微生物迅速繁殖成为优势，久而久之，土壤微生物的多样性遭到破坏，原有的平衡的生态链被毁掉，原本能够均衡地提供给植物养分的微生物种群结构变得单一化。

莱比锡的植物矿质营养学说还有个最小因子定律，说的是植物的生长取决于那些处于最少量状态的营养元素。当土壤微生物种群遭到“偏食的”化肥入侵，某些可以产生植物必需的营养元素的微生物处于弱势或消失后，施用再多的化肥只会使短缺的元素更加短缺。

那么，我们可以生产满足各种植物在不同生长期所需要的全营养素化肥吗?结论是不可能。以目前的科技水平和认知，我们对土壤微生物的了解尚不足5%，换句话说我们根本不知道土壤微生物这个庞大而神秘的军团是如何运作的，也不知道植物生长过程中这些营养元素的关系是如何构建的，对于我们来说，土壤微生物还是一个巨大而神秘的“黑箱”，自然也就无法生产出模拟自然土壤营养成分的化肥!

过量的成因

人类的思维惯性决定，当一件事情得到的收获可能减少时，直接的冲动就是增加投入来保证获得数量不减少，除非直接的投入产出比不合算才会考虑停止或替代。化肥的过量施用也不例外，当使用化肥出现了1︰20的增产效应时，人们没有理由忽视它，当这个效应比开始下降时，就加大施用量，希望保持较高的投入产出比。就这样一年一年地不断增加施用量，我国从1980年化肥产销量1270万吨增加到2011年的6027万吨，数量增加了5倍，增产效应却从1︰20下降到不足1︰5。