无机肥是什么肥料(《中国新农民种菜手册》第四章 外一篇:种菜,用不用化肥和农药?)
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无机肥是什么肥料(《中国新农民种菜手册》第四章 外一篇:种菜,用不用化肥和农药?)
《中国新农民种菜手册》第四章 农药与植保
外一篇:种菜,用不用化肥和农药?
现代农业既离不开化肥,也离不开农药;据联合国粮农组织的估计,当前世界粮食产量的一半以上是化肥和农药贡献的。
由于我国食品安全中最大的问题是农药残留,于是有人固执地认为种粮种菜就不应该施用化肥和农药;农耕人几千年来都是靠天吃饭,不施化肥农药,照理应该也是一种生存之道。
殊不知这种自然而然的生存之道已经变得极为奢侈。上个世纪,人们一直都在谈论怎么能够养活地球上超过40亿、50亿、60亿、70亿人口的问题,但当前世界人口总数已经快要达到80亿了,除了世界上局部战乱灾祸地区外,地球人的温饱问题却总像是一个唬人的伪命题,为何?因为粮食产量的增长超过了世界人口增长,背后的原因,正是化肥和农药的使用;化肥和农药,已经成为农业的命根子。
回答开头的问题,那就是化肥和农药都可以用,问题只是如何用对和用好,而不是用还是不用。
“人之毒药,植物之甘饴”
化肥绝大多数都是无机盐化合物,又称为无机矿物质,如硝酸钙,硫酸钾等——对,硝酸和硫酸都是我们初中化学就知道的强酸,味道刺鼻,静止在室内就会冒烟或与水混合会立即使水沸腾;硝酸易爆,可用于制作硝基炸药,硫酸可致人毁容,它们都是危险化学品。
听上去对人如此危险可怕的强酸化合物,怎么就能用作植物的养分呢?
首先当然是因为,最强的酸,与金属形成无机化合物后,其理化性质发生了改变,不再具有强烈的氧化性和腐蚀性,人、动物和植物与其直接接触也就没有了危险,当然人和动物是不能入口的。
无机盐化合物在土壤水溶液中电离为金属阳离子和酸根阴离子,植物的根吸水的同时,也吸入了溶解在水中的阳离子和阴离子。
不要以为植物只吸收无机盐化合物中的金属钾、钙离子作为其营养元素,硝酸根和硫酸根阴离子中的氮、硫同样也是它们必须的营养元素。植物与人和动物不一样,除了像氨基酸这样的少数小分子有机化合物能够被植物直接吸收外,无机形式的养分几乎是植物唯一能够吸收的养分,土壤中的有机质和施入土壤中的有机肥,也都需要经过土壤微生物分解为无机化合物,溶解在水中成为阳离子与阴离子,才能被植物吸收。
所以,化肥用“人之毒药,植物之甘饴”来形容,虽然有点夸张,却道出了事物的本质。
植物可以完全脱离土壤只吸收无机化合物来实现生长和繁殖,如水培作物,蔬菜的工厂化水培生产也是未来科技农业的一个重要发展方向。
使用化肥种植的蔬菜,一定会使口味变差吗?
大多数情形下不会。
知道化肥中的无机盐化合物是植物必需的养分、无机养分本身几乎是植物唯一能够吸收的养分形式这两大前提,那么逻辑上来说,结论应该是:化肥对蔬菜作物的口味没有影响。
但必须承认,有些化肥确确实实对作物尤其是蔬菜作物的口味有一些影响。
真相是,影响蔬菜作物并使其口味变差的并不是化肥中标称的有效化合物,而是化肥中的杂质或生产过程中产生的副产品,如尿素中的缩二脲会使叶菜类蔬菜纤维增粗而使口感变差,因此要避免使用伪劣低品质的化肥产品,此其一。
其二,偏施化肥,尤其是偏施氮肥会影响植物对土壤中磷、钾等其他养分元素的吸收,也会影响蔬菜作物尤其是番茄、黄瓜等茄果类蔬菜的口感。而另一方面,茄果类蔬菜在施用了土壤中自然含量不足的化学钾肥、钙镁肥及其他微量营养元素后,生长更健康,有机干物质积累更多,品质和口感反而会得到提升。
我们在《新农民手册》第二章有关土壤的章节中已经提到,有些化肥的过度施用可能对土壤理化性质和团粒结构有害,化肥配合有机肥使用,可使化肥对土壤的不利影响变为中性;而许多化肥萃取或提纯自天然矿物质,与土壤母质中含有的天然矿物质没有两样,如硝酸钾(硝石)与氯化钾(盐湖钾盐)、氧化钙(生石灰)与氢氧化钙(熟石灰)、硫酸镁(七水镁矾)、铁和锰的氧化物及硼砂(硼矿)等,施用得当并适量,就能弥补或提高土壤养分。
化肥相对于有机肥来说时效短,因为大多数是矿质营养元素,在土壤中容易淋失,作物采收后,就移走了土壤中相当一部分营养元素,所以需要经常补充,才能获得农作物的好收成。
不可同日而语的农药
说完化肥,我们再说说农药。不可否认,许多人怀有对农药的焦虑和恐惧。
农药的气味不好闻,它能毒死人,菜市场买到的蔬菜,鼻子灵的人或许能闻出农药的味道,眼尖的人还能看到残留农药的痕迹,加之农药致癌的消息代代相传,不由得人对它心生畏惧。
几十年前有机磷、氨基甲酸酯类等高毒农药唱主角的时代,农药主要靠胃毒和触杀作用来灭菌杀虫,对人高毒,而且在作物和土壤中降解难而引起高残留、高污染。但时代在发展,现在的农药研发十几年甚至几年一个迭代,发展方向是对人畜、蜜蜂、鸟类、鱼类及周边环境低毒、微毒甚至无害,于是具备新型灭菌杀虫机理的农药不断涌现,它们往往用量少、在土壤中降解快、在作物中残留低,如果选择针对性强因而杀灭效果好的农药品种,控制好施用量、施用时间以及施用次数,农药就不是那么令人讨厌或者恐惧了。
我们先说说引起植物病害的菌。
有几类普遍以及频繁引起作物病虫害的真菌类病原菌,如镰刀菌属、格孢菌属真菌,以及引起在田和收储粮食作物发生霉变的曲霉属真菌,它们都是产毒真菌,在侵害作物的同时也在作物体内产生真菌毒素,这些真菌毒素会对人和家禽牲畜产生“三致”风险(致突变、致癌和致畸),有肝肾毒性和生殖毒性,有些也能使家禽牲畜发生急性死亡;真菌毒素很难通过人和动物的代谢系统排出体外,人类通过进食植物源和动物源食材,直接或间接摄入真菌毒素并在身体中形成积累而慢性致病。
从这个角度看,杀菌剂用来对付的病原菌其实是像癌症和新冠病毒一样的人类健康“杀手”。人发炎发烧吃药,是因为感染了细菌或病毒而得病,需要抗生素或其他“外援”来帮助克服疾病,其实植物也一样。
再说说虫。
一般说来,杀虫剂的毒性应当比杀菌剂大,但是现在占世界销量已达四分之三的杀虫剂都属于拟除虫菊酯、新烟碱和双酰胺这三个类别,这三个类别的杀虫剂有一个共性,即它们都是仿生化合物,譬如拟除虫菊酯是除虫菊类植物中所含除虫菊素的仿生产品,新烟碱是烟草中所含烟碱即尼古丁的仿生产品,双酰胺是最新一代杀虫剂,它也是一种叫作鱼尼丁的植物碱的仿生产品。如果我们对蚊香中的除虫菊酯和香烟中的尼古丁直接吸入肺部都不以为意的话,含有这些活性成分的杀菌剂在作物中符合国家规定的残留是不是就不是那么可怕了?
这些杀虫剂虽然是在化学结构上经过部分修正的仿生化学品,但都仿制的是从植物中提取出来的有效成分,就像屠呦呦从臭蒿中提取的青蒿素那样,杀虫治病效率更高。有些家庭种菜爱好者以香烟中的烟丝浸出液代替杀虫剂的做法其实是得不偿失的,不仅花钱更多,杀虫效率却很低,更关键的是香烟的烟丝中还含有其他有毒成分,所以其实毒性和残留更大。至于将酒精、食用醋、小苏打、洗衣粉等拿来灭菌杀虫,也是同一个道理,不仅成分复杂收效低,而且用量也不好把握,有些成分或添加剂可能会对植物产生毒害。
喷到作物上的农药有效成分,毒性可能不到十分之一支香烟
我们再做一则数学计算:
一支普通香烟中尼古丁的含量一般为10-15毫克,燃烧后被吸入人体的尼古丁含量约为1毫克左右。
一小袋烟碱类杀虫剂的代表作——拜耳的吡虫啉(艾美乐)重3克,其中有效成分占70%,相当于2.1克;一亩地的番茄作物约2500-3000株,需要2小袋吡虫啉加水喷雾,按最低每亩2500株计算,每株番茄被喷到的药剂有效成分只有1.5毫克左右,相当于十分之一支香烟中的尼古丁含量;事实上喷到番茄作物上被番茄吸收的药剂要远远低于这个水平,因为有大量药剂被喷到了地上,喷到植株上的药剂也会部分甚至大部分滴落到地面;与化肥不一样,农药大多属于有机物,滴落到土壤中的农药不能被作物根部吸收,会被土壤微生物分解为无机物,农药也会因此完全失去毒性。
这个计算结果告诉我们,农药的毒性没有我们想象的那样可怕,每种农药都有不同的安全期,过了安全期采收就没了多大风险。
如果真对农药持审慎的态度,其实也有一些至少比家里厨房和卫生间的化学品更安全的农药,譬如像春雷霉素、乙基多杀菌素等抗生素类杀菌剂和杀虫剂,就被允许使用在AA级(最高级)有机蔬菜上,其他多达近百种的化学合成杀菌剂和杀虫剂则被允许使用在A级有机蔬菜上。其他更安全的还有像苦参碱、印楝素、大蒜素等天然植物提取物,以及未来前景看好的生物农药,如枯草芽孢杆菌、木霉菌、白僵菌和淡紫拟青霉菌等微生物活体制剂。
上面的讨论理论上成立,只是理论很理想,但现实很骨感。中国农业对有机磷等早几代农药的淘汰还不够严格,对新一代农药的引进推广也不够有力;普及农药知识,推广使用高效低毒农药,也是写作《中国新农民手册》这本书的主要出发点之一。
农药在农村的使用情形
现在农村里的情况令人堪忧,个体农民和棚室蔬菜种植户对病虫害辨识度低,对杀菌剂与杀虫剂的工作机理更是无从了解,因而乱用和滥用农药的情况可能非常普遍,打一遍不见效就多打几遍,或者加大浓度再多打一遍,或者盲目改用其他农药再打,如此盲目地过量过频施用农药,造成打到作物上和土壤中的农药得不到及时的分解而形成高残留,这才是农药的问题所在。
农药施用不当还有一个原因是,大多数农药都是病害或虫害初发时最有效,但虫害或病害零星散发的时候不容易被及时发现,也不容易对症辨识出来,或者发现了识别了也不是很重视,拖到盛发时对作物的损害已经非常明显,才病急乱投医,乱用、急用、重用能够随手拿到的农药,病虫害在盛发、爆发时,即使大量施用农药,也有可能完全控制不住,对农作物造成不可挽回的损失。
农村能不能做到不施农药?
我们知道农村的地都是连片的,你家的菜地周围是多个邻家的地,病虫害无孔不入,靠风雨、灌溉水、气流、迁飞等方式传播,邻家地里的病虫害,会很容易侵入到你的菜地,侵染和侵害你菜地里的作物。别人打药你不打药,无疑是将邻地的病原菌和农业害虫赶集一样都赶到了你的菜地,使你的作物病害加重,损失扩大。
只有一种措施可以让各家各户都得益,那就是大家一起行动,实行各家各户植物保护的联动机制,一起同时进行农业的、物理的和化学的防治,譬如一起清理田间地头的杂草与作物残余,大家一起挂黄蓝板、一起在夜晚用灯光、糖醋液、性诱剂等来诱杀害虫,发生同类病虫害时大家一起用药,才能起到防治效果增益,各家各户都从中受益。
治标必须治本,要解决全民对农药的焦虑和恐惧,重要的是要在农村地区彻底查禁已遭世界各国禁用或限用的老一代农药,在病虫害发生时指导菜农们选购有针对性的高效低毒农药,同时普及在作物各生长阶段如何预防病虫害的知识和经验,从而减少对农药的依赖。
能够通读完《中国新农民种菜手册》种菜手册的菜友们,其实都能跳过农药发展史曾经走过的那段弯路,不仅不必要产生对农药的焦虑和恐惧,而且能够选好选对低毒低残留低污染农药。我们自己种菜,我们自己就是植物保护的第一责任人,既保护好地里作物的生长健康,也保护好我们自己的身体健康。
农药对人类健康的最大风险,其实不在作物残留上,而在农药配置、喷雾等各种操作上,希望我们在使用农药时,一定要注意自身防护,规范操作,防止吸入、误食和皮肤接触。
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