氮肥曾经、或者说现在仍是促使中国农作物增长的动力。但是在30年持续大量施用后，一些科研人员认为，它将对中国的粮食安全造成负面影响。一些大棚和土地因过量施肥，已出现“死棚”、“绝地”现象。

瞭望东方周刊总第330期封面

【引子】

又是一年全国“两会”，本刊将目光集中在日益严重的化肥污染上，特别是氮肥的过量使用。

尽管对污染的程度尚有争议，但寻找稳妥的“减氮”路径，在保证产量的前提下更多关注土壤品质和环境保护，已成为业界共识。

对于一直期望实现农业转型的中国来说，建立全国性的补贴机制，通过政策和国家投入控制化肥过量导致的土壤和环境恶化，势在必行。

氮肥曾经、或者说现在仍是促使中国农作物增长的动力。但是在30年持续大量施用后，一些科研人员认为，它将对中国的粮食安全造成负面影响。一些大棚和土地因过量施肥，已出现“死棚”、“绝地”现象。

中国农科院在北方五省20个县集约化蔬菜种植区的调查显示，在800多个调查点中，50%的地下水硝酸盐含量因过量用氮超标。据预测，2015年中国除江西、山西外的中部和东南部所有省份，均将因为过量用氮而成为地下水硝酸盐含量超标的潜在高风险区。

中国粮食需求压力是巨大的，也是刚性的。在这种情况下，本刊采访到的多位代表委员也表示，必须慎重行事，兼顾保产量与保环境。

代表委员以及权威专家建议，国家应该在环境保护和粮食安全之间找到一条平衡之路---事实上，环境保护长远看来，也事关粮食安全。具体而言，必须在全国范围内对有机无机复混类肥料制定可行的标准并提供有力度的补贴，促使农业生产进入保产降氮轨道。

被土地欺骗的村庄

农民们发现，即使再多施氮肥，粮食的产量也不会再增加，有的年头产量甚至还会下滑

《瞭望东方周刊》记者葛江涛 | 山东寿光、桓台报道

在过去22年里，李玉凤家的半亩大棚前后挪了三次地方。她说，眼前这块地恐怕也种不了多久了。

48岁的李玉凤有些想不通，上了化肥就增加收成，这个天经地义的道理为什么不灵了？氮肥越用越多，大棚却产量下降，直到“死掉”。难道是土地在欺骗庄稼人？

李玉凤是山东省寿光市孙集镇三元朱村村民。这个有215户人家、850口人的鲁中小村，是中国“大棚经济”的发源地。据当地估算，1991年后的10年里，全国各地有超过70万人次到三元朱村学习大棚种植。

从寿光市里到三元朱村的12公里路边，全是四五米高的大棚。一片茫茫灰白色，极少有果树和农田。

不过李玉凤担心，这一片土地最终都会因为氮肥而无法种植任何蔬菜，成为“死棚”、“死地”。

化肥“养大”的黄瓜

1988年的三元朱村，年人均收入约1300元，算不上贫困，但绝非富裕。那时，大家的希望都寄托在果树上，直到这年冬天，村支书王乐义的堂弟从大连带回一公斤顶花带刺的鲜黄瓜，让三元朱村的农民们把目光转向了反季节蔬菜之上。

寿光种菜历史悠久，当时已建有老式温室大棚。这种大棚冬天需要生火提高温度，而且只能生产少数绿叶蔬菜。大连种黄瓜的大棚不烧煤，靠山而建；三元朱村没有山，农民们发明了不需生火的冬暖式蔬菜大棚。

当时建一个大棚要6000元，农民们都很犹豫。最后由共产党员带头，建了17个大棚。结婚后的李玉凤当时闲在家里，丈夫是小学教师有些文化，于是成了第一批尝试者。

这些大棚，后来被称为设施蔬菜，而寿光的设施蔬菜种植，很快成为国内大量设施蔬菜生产的典范。

1989年底，三元朱村第一批冬暖式大棚黄瓜上市了。墨绿鲜嫩、头顶鲜花的黄瓜每斤开价10元，到春节后仍不降价。17个大棚平均收入2.7万元。

2008年，三元朱村人均纯收入11300元，存款余额达到了2460万元，户均超过10万元。

李玉凤向本刊记者回忆说，开始并没有意识到化肥的重要。过去几十年里，种菜种粮都靠人畜粪便等有机肥，当时的碳铵以及后来的尿素等化肥，属于国家管控物资，每年由政府逐级下达指标，有钱也未必买得到，“最开始八块钱就能买一袋，合八分钱一斤。”

然而，有的人因为偶然多用了些化肥，蔬菜的茎叶和果实明显有了变化,“黄瓜都变粗变长了。”李玉凤说施肥的另外一个后果就是黄瓜的结果期拉长了，后来基本是按照市场价格来决定一季黄瓜的时间长短，而不是像以前一株黄瓜只能长大半年。

山东省农业科学院土壤肥料研究所所长刘兆辉告诉本刊记者，上世纪80年代末“大棚经济”兴起时并没有人专门研究，农民们纯粹从生产中发现了大水大肥的好处。

据了解，我国化肥80年代之前使用量不大，到90年代随着政策放宽，肥料使用量逐渐加大，从最初的碳铵、尿素等到三元复合肥，化肥种类也越来越多。

山东不仅有粮食作物，还有经济作物、果树和养殖业。刘兆辉说，当地农民的经济条件和施肥水平在北方区较高，具有相当代表性。

其实，三元朱村的土地并不算贫瘠，但化肥带来的高产让农户们兴趣十足。在买化肥还需要指标的时候，三元朱村的农民不惜去其他村购买高价化肥；后来，整个寿光都因为种大棚导致化肥紧张，他们只好去外面找关系。

化肥的作用让农技人员也豁然开朗。他们一度希望详细总结化肥与作物的关系，但又迅速发现“唯一的规律”似乎就是---多用多长。

也就是从这时起，农民们开始主动了解这些白色编织袋里的小颗粒：它的主要成分是氮，所以一般都叫氮肥。

李玉凤说，那时种大棚就是在浇水灌溉的同时，将化肥撒进水里、冲进土地。“肥料使用比较多，因为浇水的时候不好掌握，总怕施少了会减产。”

没空地换了

这样种到第五六年的时候，黄瓜的产量开始下降，个头变小，大棚土地里的病虫害却越来越厉害，有时候把黄瓜苗拔出来，可以看到根已经腐烂。“害虫越来越多，菜也长不了那么壮了。”李玉凤说，等到产量减少两三成后，产出和成本就已不再平衡。这种情形让农技人员束手无策。

山东从上世纪90年代开始发展大棚蔬菜，虽然农户种植面积扩展迅速，但刘兆辉说国家对大棚蔬菜的科研经费却一直很少。这个情况到2005年后才有所改变。

“没经费的那段时间正是大棚作物发展最快的时候。”刘兆辉说，科研经费投入得到研究成果后，要说服经验先行的农民去了解并改变种植习惯，还需要一个过程。

黄瓜不灵了，无奈之下，李玉凤只好改种经济效益相对低的西红柿、扁豆、冬瓜等蔬菜。

即使这样，到1999年，蔬菜产量仍然一降再降。2000年，李玉凤不得不投入几万元，将自己的半亩大棚挪到一片从没有种过大棚的田地上，在旧大棚推倒后的土地种上了小麦和玉米。这些粮食作物虽然不像蔬菜那样反应强烈，但仍然遭受病虫害的影响。

这时，村里很多人家都已经换过一次大棚，一些高产户甚至开始换第二次。

“这样黄瓜又种了四五年。”李玉凤说，像第一个大棚一样，她家的第二个大棚在种过五年之后，又变得衰弱多病。

2007年，推倒第二个大棚后，李玉凤开始建设第三个大棚。不过这时村里已经没有空闲土地了，她只好雇一辆挖土机将大棚的土及附近空地的土翻了一遍。因为大棚蔬菜的根系只有几十厘米长，挖土机则可深翻四五米，以此更新大棚土壤。

寿光市农业局土肥站站长陈永智告诉本刊记者，目前寿光市蔬菜种植面积共80多万亩，其中一半是大棚蔬菜，南部地区几乎全部是大棚蔬菜，“菜农就是因为大棚土壤退化想换地方，也几乎没有地方可换了。”

陈永智说，上世纪90年代种植蔬菜时确实出现过使用化肥过量的情况，有机肥的施用相对较少。

“这与耕作方式有关。”他认为，90年代使用“大水大肥”的耕作方式时，菜农们基本都在大水漫灌的同时施肥，这样包括氮磷等元素的肥料随着水渗入地下，渗入较浅的肥料被作物吸收，部分渗入较深的肥料则白白浪费。

李玉凤说，后来曾说磷肥可以促进蔬菜生长，结果大家又大量使用过一段时间磷肥。到2005年前后，听说氮肥和磷肥使用过多会减少大棚的寿命，他们又开始大量使用有机肥料。

仔细想想这些年大棚的变化，李玉凤觉得，现在这样种地就好像“赶”猪---化肥就是鞭子，太使劲抽，猪未必会跑得更快；而父辈则是小心翼翼地“养”猪：不让猪生病，伺候它，让它慢慢长大。

被污染的水

黄瓜减产，土地枯竭，并非氮肥施用过量给三元朱村带来的唯一后果。

根据中国农业大学一个课题组2006年发表的数据，寿光地下水的硝酸盐污染已超标60%。

这个数字可归咎于巨大的氮肥施用量：在1994年至2005年间，当地每个生长季的平均氮肥投入量为每公顷1204公斤，其中46%的肥料氮流出土壤-作物体系。

大水漫灌又使土壤中累积的硝态氮随水下移。对寿光地下水硝酸盐污染的观测显示，7月、9月污染最高，4月最低。这说明污染与水体冲刷有很大关系。

根据寿光市卫生局提供给《望东方周刊》记者的当地1993至2007年农村人群死因变化趋势报告，虽然10多年来总体粗死亡率略有下降，但前四位死因：循环系统疾病、恶性肿瘤、呼吸系统疾病和损伤与中毒所占构成比逐年上升了5个百分点。特别是恶性肿瘤有所上升。

目前，医学界一直认为饮水中的硝酸盐会导致“兰婴”综合征和胃癌、结直肠癌、淋巴瘤等癌症发病率升高。

虽然也有观点认为氮肥会导致一定的空气污染，而且寿光的肺癌死亡数量上升明显，但很多人也将其归结为最近十几年间上马的工业项目。

让三元朱村难堪的是，“寿光菜”在一段时期遭到市场歧视，原因就是“尿素太多”。

为了解决土壤问题，2005年前后，在农技人员的建议下，部分三元朱村村民从东北购进富含有机质的“黑土”，这些将近一万立方米腐草烂叶价值150万元。“其实就是有机肥，那时候买回来自己发酵，运输原料的成本太贵，现在都是运输成品过来。”

但是，对于种植一般蔬菜来说，买土的代价实在太高。其实，为了解决过量施用氮肥带来的土壤细菌问题，农民们学过好多方法：向土壤中添加各种药物，用液体药物“洗土”，用大锅蒸土再换到大棚里⋯⋯而这些“土办法”后来在全国许多地方重复上演。

到底用多少化肥？

与李玉凤相隔100公里的农户郭可芬，对于氮肥也很困惑。

郭可芬是淄博市桓台县索镇李家村的农民。与“江北第一蔬菜县”寿光不同，有44.4万亩耕地的桓台县是长江以北第一个“吨粮县”，同时也是全国重要的商品粮基地县。

从桓台到李家庄的6公里路两边，是一眼看不到边的麦田。一场大雪过后，麦苗上白雪皑皑。

郭可芬一家四口人，按照现在每人八分田的标准，共种着三亩二分农田。

像索镇李家村的多数村民一样，郭可芬家也是妇女在家务农种地，丈夫外出打工补贴家用。“地不多，一两个人种，手拿把掐，非常轻松就干完了。”

58岁的郭可芬回忆说，包产到户、特别到90年代后，大家都知道投入大量氮肥会有效提高粮食亩产量，她家一亩地一年的化肥投入量就有三四百斤。而这个数字在很多其他农业省份，只有一半甚至更少。

她告诉本刊记者，从这时起粮食产量确实大幅度提高了。比如玉米亩产可以突破1000斤，好的年头甚至能达到1300到1400斤；小麦的亩产也从六七百斤增加到900至1000斤。

高产的粮食反过来又促使农民投入更多氮肥。但到2002年前后，包括郭可芬在内的农民们发现，即使再多施氮肥，粮食的产量也不会增加，有的年头产量甚至还会下滑。

这个下滑的数字在慢慢增长，波动已经有100斤左右，即产量的大约十分之一。

当然，大多数时候这种减产往往被其他技术迅速弥补。在桓台，最近这些年粮食产量几乎从来没有下降过。

不过与寿光一样，2000年后来桓台进行化肥施用观测的科研人员多了起来，因为两地的环境越来越相似。

根据公开信息，2002年该县以硝酸盐为主的浅层地下水污染达到54%以上。另一项研究显示，2002年后污染超标区每年增加各类癌症患者47人，其中大多是与硝酸盐有关的胃癌、食道癌。

由四位国内外专家组成的团队计算当地473个与硝酸盐过量有关的疾病样本后得出结论：地下水硝酸盐污染的环境损失超过860万元，相当于每亩地增加外部环境成本约293元。

2002年后，农业部门技术人员告诉郭可芬，要改变单一使用氮肥的做法，使用复合肥等含氮磷钾多种元素的肥料。

郭可芬说，村里也说过要求使用有机肥，但是太麻烦，所以用的人很少，即使有，用量也很小。他们地里的粮食秸秆要么卖给造纸厂，要么干脆当柴火烧，“发酵要准备特别的地方，是个累活，而且用了效果也不觉得多好。还是化肥方便。”

而施用方法也是导致氮肥过量的原因之一。郭可芬的邻居说，她一年只施两次肥：种小麦和种玉米的时候各施一次底肥。

“多施一次肥就多遭一次罪。”该村民说，有一年她响应政府多次施肥的号召，结果第二次施肥时就在玉米田里累倒了，“特别是玉米田，玉米一人多高的时候下地，天气又热，太累了！”该村民说后来1000多元的医疗费让她觉得多施一次肥很不划算。现在她只有种田的时候施一次底肥，所以每次都尽量多施一些，以保证粮食抽穗拔节的时候地里还有足够的养分。

现在，虽然下地的肥料不再局限于氮肥一个种类，但用肥的总量却基本没有减少。她家三亩多田地，一季包括小麦和玉米，一年共要使用1000斤左右的肥料。

“也不敢用得太少。”与郭可芬一样，农民们认为虽然氮肥的投入每年都接近2000元，但与可能导致的粮食减产相比，他们宁可多往地里撒点肥料。

大棚的“衰竭”也将波及粮田

对于山东的氮肥施用问题，山东省农业科学院土壤肥料研究所所长刘兆辉说，他们在调查中发现农户施肥量普遍过大，“有的农户一亩地的蔬菜大棚施肥量高达一吨。”

刘兆辉说，最初的表现是化肥供应紧张。1996年，他们在一次调查中发现农户普遍存在氮肥施用过量的问题，调查范围涉及寿光、青州以及武城等广大地区。

调查结果出来后，他带着数据到中国农业大学做了一场报告。“当时反响很大。那是国内第一次提出施肥过量的问题，之后全国其他地方也陆续发现肥料使用过量的现象。”

过量施肥的后果也很快显现。1996年山东省农科院在山东市场对蔬菜取样，结果发现有20%的蔬菜存在硝酸盐过量问题。“硝酸盐是致癌物质，过量施肥的另外一个后果就是地下水和地表水也不同程度地被污染。”

从上世纪90年代开始研究化肥滥用状况，刘兆辉总结大棚蔬菜普遍过量30%；其次是果树种植，过量达到20%至30%；玉米和小麦等粮食作物情况相对没有那么突出，但也多少存在。

上述情况不只发生在山东。全国人大代表、河南省农科院研究员许为钢认为，目前国内农田的无机肥施肥量比西方发达国家普遍高出很多，而高施肥量的利用率只有25%到30%，远低于西方发达国家40%以上的水平。

“除耕作习惯外，还跟工业化发展水平有关，西方大农场式的耕作方式，大面积的种植，如果肥料投入量高，将是一笔很高的投入。”许为钢认为中国农民一般在种植庄稼和作物拔苗时大量施加两次肥料，而西方国家则根据作物的实时需要，采用缓控施肥的方式，增加施肥次数，只在作物需要的时候投入肥料，这样肥料的使用量就降低了很多，“缓控施肥的方式基本可以减少50%的使用量。”