———摻進(jìn)秸稈灰化肥少流失
中國以占世界上7％的耕地養(yǎng)育著占世界22％的人口，其中化肥的使用功不可沒。但目前因土壤中高達(dá)70％的化肥流失造成的弊端已嚴(yán)重顯現(xiàn)：水體富營養(yǎng)化加劇，釀成江河湖泊及近海海域藍(lán)藻、赤潮成災(zāi)，水體腥臭……為了解決化肥流失的問題，國內(nèi)外學(xué)者長期苦心探索，卻一直沒有大的突破。最近，中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院原副院長劉更另提出了一個(gè)新思路。
養(yǎng)分容易流失是化肥的第一大“罪狀”。為了補(bǔ)上70%的流失養(yǎng)分，農(nóng)民只好加大施肥量。然而，施得越多，流失得也就越多�；试诖笥昊虼笏锕喔葧r(shí)大量被流水帶走, 最終隨水匯入江河湖海, 造成水體的富營養(yǎng)化。因此，化肥流失與大量施用化肥形成了惡性循環(huán)。
化肥為什么會(huì)流失
劉更另院士這樣解釋：化肥施到土壤里，需要與土壤膠體結(jié)合，然后慢慢地釋放養(yǎng)分。土壤顆粒有粗有細(xì)，粗的叫砂子（包括粗砂、細(xì)砂和粉砂），另一部分再細(xì)一些的就是膠體，約占土壤成分的20％�；逝c土壤膠體結(jié)合后就能慢慢釋放，長久地供給作物吸收。由于一些地區(qū)土壤缺少膠體，顆粒較大的砂質(zhì)土就像篩子，一場雨來，施入的肥料直接被從空隙間沖走了，然后再去污染水體，如長江、洞庭湖、太湖、巢湖……
劉更另院士進(jìn)一步解釋說，膠體的作用甚至像人體的毛細(xì)血管，能吸收化肥的營養(yǎng)成分，使土壤保住肥力。土壤膠體實(shí)際上又分為有機(jī)膠體和無機(jī)膠體。無機(jī)膠體和有機(jī)膠體結(jié)合在一起就是有機(jī)無機(jī)復(fù)合體。這種復(fù)合體是一種帶負(fù)電的膠體，而化肥中的銨離子、鉀離子等營養(yǎng)成分是陽離子，帶正電。因此，通過異性電荷相互吸引的原理，化肥的營養(yǎng)成分與土壤膠體相互吸引而結(jié)合。作物的根系還會(huì)分泌出一種酸，這種酸就把化肥中的鉀離子、銨離子、磷酸根離子等吸收，真正起到給作物補(bǔ)充“營養(yǎng)”的作用。這樣化肥就能保留在土壤中，慢慢釋放供給作物生長。現(xiàn)在化肥施用的效果不好，主要是土壤中有機(jī)膠體少了。以前中國農(nóng)民習(xí)慣施用人畜糞便等有機(jī)肥，土壤中有機(jī)膠體并不缺乏。但近年來長期施用化肥，土壤中的有機(jī)膠體漸漸流失，缺少有機(jī)膠體的土壤留不住養(yǎng)分。
由于化肥流失嚴(yán)重，施用含氮量只有17%的碳銨后往往達(dá)不到預(yù)期的增產(chǎn)效果。因此，農(nóng)民漸漸偏愛含氮量高達(dá)46%的尿素。但劉更另院士告訴記者，他并不贊成施用含氮量這么高的尿素。因?yàn)槿绻粡母旧辖鉀Q土壤膠體的問題，土壤的保肥能力仍然有限，化肥還是會(huì)隨空氣蒸發(fā)、隨水流失。化肥的含氮量越高，流失現(xiàn)象就越嚴(yán)重。尿素生產(chǎn)是以煤、天然氣或石腦油為原料的，這些都是十分寶貴的資源。費(fèi)老大勁生產(chǎn)出來的化肥施在土壤中被浪費(fèi)，這絕不是我們的初衷。
“骨肉相連”留肥效
如何能讓化肥不流失或少流失？劉更另院士認(rèn)為，關(guān)鍵是要讓化肥和土壤能夠像人的骨肉一樣緊密地融合，形成良性循環(huán)。
劉更另院士說，土壤膠體的直徑為1微米左右，是很細(xì)很細(xì)的顆粒，它具有吸附和吸收的能力。舉個(gè)形象的例子，很細(xì)的物質(zhì)例如面粉遇水后成為漿糊就能黏東西，而顆粒較大的麥粒就不行。如今，土壤中有機(jī)膠體的部分減少，剩下的大部分是大顆粒的土壤骨架。
劉更另院士的思路是，如果在化肥的生產(chǎn)過程中加入一些顆粒很細(xì)的膠體，就可以減緩?fù)寥赖摹昂Y子”效應(yīng)，可以使土壤與化肥“骨肉相連”，使得化肥被保留在土壤中，減少養(yǎng)分的流失，并能得到充分合理的利用。同時(shí)，化肥加入膠體后，可以降低尿素含氮量，對(duì)節(jié)省能源、降低生產(chǎn)成本都有益處。
劉更另院士說：“我進(jìn)行農(nóng)科研究這么多年，越來越深地認(rèn)識(shí)到土壤中的有機(jī)無機(jī)膠體對(duì)于保持土壤肥力是多么重要。膠體可以吸附化肥，減少養(yǎng)分隨水流失。任何土壤都有膠體，只是常年施用無機(jī)化肥而很少施用人畜糞便等有機(jī)肥，導(dǎo)致土壤中的有機(jī)膠體部分減少。所以可以考慮，以后在生產(chǎn)化肥時(shí)，加入一些有機(jī)膠體的成分，與化肥一起造粒成型。在無機(jī)化肥中植入膠體的概念，并在化肥生產(chǎn)過程中直接添加膠體。如果這個(gè)問題能得到解決，那對(duì)化肥生產(chǎn)來說，將是一次脫胎換骨的變革。”
把秸稈灰摻進(jìn)化肥里
那么，在化肥生產(chǎn)過程中直接添加的膠體應(yīng)該是什么呢？
劉更另院士介紹說，一位英國科學(xué)家近日在世界頂尖的學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表文章稱，把秸稈燒成灰，然后混入化肥中施到田里，十分有利于化肥的吸收利用。這種秸稈燒成的灰，其實(shí)就是有機(jī)膠體的一種，因而有保肥的作用。另外，這位英國科學(xué)家還有新發(fā)現(xiàn)：因?yàn)榻斩捇沂呛谏模展饩�特別好，施到地里以后可以提高土地的表面溫度。土地溫度提高后，微生物的活動(dòng)能力就增強(qiáng)了。而微生物本身也是膠體，微生物越多就意味著膠體越多。正是因?yàn)檫@樣，秸稈灰在保持土壤肥效方面可以發(fā)揮重要作用。
秸稈灰充當(dāng)膠體，這是個(gè)多么新穎的思路呵！但是如何收集秸稈灰呢？由于燒秸稈“烏煙瘴氣”影響空氣質(zhì)量，國家早已明令禁止。5月12日，環(huán)境保護(hù)部有關(guān)負(fù)責(zé)人向媒體通報(bào)，為確保奧運(yùn)空氣質(zhì)量，要求今年5月初至9月底，北京、天津、河北等省市實(shí)行全面禁燒秸稈。
劉更另院士又提供了一個(gè)思路：農(nóng)民燃燒秸稈產(chǎn)生的煙實(shí)際上也是一種膠體。在開放的空間里，膠體會(huì)以煙的形式跑掉很多，而在封閉的空間里炭化秸稈，就能有效避免空氣污染，同時(shí)可以充分利用所有秸稈。既然國家不允許燒秸稈，當(dāng)然可以把秸稈收集起來，在一個(gè)封閉的爐子里將秸稈集中炭化處理。如此一來，秸稈炭化生產(chǎn)就可以形成規(guī)模，成批量地得到顆粒很小的有機(jī)膠體。將這些膠體混入化肥進(jìn)行造粒加工，可以制成一種帶有有機(jī)膠體的新型化肥。這件事情完全可以由化肥企業(yè)在車間里完成。
劉更另院士還介紹說，除秸稈灰外，還有很多無機(jī)膠體也可以混入化肥里，只要是干燥的，能混得勻就行。例如把干燥的礦物質(zhì)粉碎了混進(jìn)化肥。但是混入的比例還要進(jìn)一步做實(shí)驗(yàn)研究來確定。
劉更另院士最后說：“我認(rèn)為在尿素中混入膠體是個(gè)很好的辦法�，F(xiàn)在尿素的濃度太高，含氮量達(dá)到46％，這并不經(jīng)濟(jì)。1噸尿素2000多元，價(jià)格很高。我建議把尿素的濃度降低，比如增加一倍的膠體進(jìn)去，將原來一袋50千克、含氮量46％的尿素，改成一半尿素?fù)缴弦话肽z體，成為含氮量23％的混合肥料。這樣既能降低化肥生產(chǎn)成本，又能使化肥更好地被土壤留住。當(dāng)然，在尿素生產(chǎn)中如何將膠體合理、有效地混到里面去，還需要進(jìn)一步試驗(yàn)。如果能順利地完成這個(gè)過程，一定是很大的創(chuàng)造�？梢哉f，能夠解決化肥流失問題是對(duì)全人類一個(gè)很了不起的貢獻(xiàn)！”
