最新研究确认有机农业存在许多的生态优势

本报讯
近日,一项新研究发现,植物不会全部吸收施到土壤中的氮基合成化肥,这些施用的化肥可能对周围环境产生至少80年的影响。

相对于传统农业,有机农业长期以来一直被认为是一种可以同环境协调发展的不错选择。3月6日《美国国家科学院学报》网络版中的最新研究有力的支持了以上观点。
美国斯坦福大学的研究生莎萨-克雷默和她的同事们发现,相比有机肥料或紫花苜蓿粉来说,用人造化肥对苹果树施肥会对环境产生更多的副作用。她认为,在过去60年时间里,农产品激增以及全球范围的大规模氮肥投入已经导致氮污染和生态破坏。而主要的氮污染来源就是氮基农业化肥的大量使用,这种肥氮的使用预计到2050年还会增长二或三倍。
斯坦福大学环境生态学教授哈罗德-穆尼补充说,来自肥料中的氮化合物会进入大气层,并加速全球变暖。而且氮化合物还可能进入我们的饮用水流域,在主要河流的河口造成生物的禁区。这一研究表明使用有机肥料来取代化肥可以减少对环境产生的不利影响。
氮肥处理
研究人员在华盛顿中部的雅吉瓦谷附近开辟了一处4英亩大小的苹果园进行试验。在试验果园中栽种的一部分果树使用传统的合成肥料来种植,让另一部分果树采取有机生长的方式,不使用杀虫剂、除草剂和人工化肥,剩下的一部分果树采取综合栽培法,即结合有机栽培和传统的农业技术。研究人员在报告中写道:“传统农业在农作物产量的增长方面优势明显但同时也使得环境付出了巨大的代价。考虑到环境因素,有机农业越来越被人所接受。”
在整整一年时间的试验中,那些有机生长的果树使用鸡粪或苜蓿粉施肥。而传统种植的果树则大量使用硝酸钙作为肥料,硝酸钙是一种合成化肥,在商业苹果树种植中被广泛运用。同时那些使用综合栽培法的果树则混合施用等量的鸡粪肥和硝酸钙肥。
分别在十月份和五月份对所有的果树施肥两次,并且不论所施的是苜蓿粉、鸡粪、硝酸钙还是鸡粪硝酸钙混合肥料,控制每颗果树都被施用了等量的氮。
地下水污染
试验的目的之一就是对比使用这四种不同的施肥方式(传统的化肥,两种有机肥-苜蓿粉和鸡粪,混合肥)分别会造成多少过量的氮渗入土壤。对于土壤来说,氮肥进入地下后会开始释放并分解成硝酸盐化合物,这种化合物可被植物吸收用来生成蛋白质。而过量的硝酸盐则渗入土壤并污染地表以及地下水。这些化合物不但对水生生物会产生有害的影响,人类如果喝了高硝酸盐含量的饮用水也会引起严重的疾病,对于少儿来说尤其如此。据《美国科学院学报》中的研究表明,在对1993年到2000年美国国内水井的样本检测显示,近十分之一的水井中的硝酸盐浓度超过了美国环保署规定的关于饮用水的标准。
在试验中,为了检测硝酸盐的浓度,研究人员在果树根部以下40英寸处埋设了树脂袋用来收集渗入到土壤中的水,并拿到实验室进行检测分析。检测结果令人激动,华盛顿州立大学土壤科学教授约翰-里根诺德说:“我们测量了在这一年时间里硝酸盐渗到土壤里的水样情况发现,用传统的化肥产生的硝酸盐水样浓度比使用有机肥料的水样浓度高4.4倍到5.6倍,而使用混合肥料产生的硝酸盐浓度在两者之间。”
含氮气体的释放
研究小组还对比了使用四种不同施肥方式后体释放到大气中的氮气量。通过对春秋季施肥后收集到的空气样本检测发现,对于使用化肥的土壤来说,施有机肥和混合肥的土壤中释放出大量对周围环境无害的氮气。对这种差异的一种解释是,施有机肥或混合肥的土壤中含有比较集中的活跃脱氮微生物,这些微生物把土壤中多余的硝酸盐转化成了氮气。而在施传统化肥的土壤中,这些脱氮微生物群体的数量减少,其活性也变弱了。
研究小组还测量了土壤中一氧化二氮的释放量,一氧化二氮气体造成的温室效应可以比二氧化碳厉害300倍,这种气体也是全球变暖的主要原因。测量结果显示,四种施肥方式产生的一氧化二氮量都差不多。里根诺德说:“我们发现,施有机肥或混合肥的土壤虽然释放出了大量无害的氮气,但并不增加释放有害的一氧化二氮气体。这些结果显示,施有机肥和混合肥的土壤更有利于脱氮微生物群体的聚集及活跃性,这些微生物只会将土壤中沥滤损失的硝酸盐转化成无害的氮气并释放到大气中。”
有机农业
美国华盛顿州出产的苹果占到了美国市场的一半都多,2004年,这个州的农作物产值达到了9.63亿美元,而其中的有机苹果种植贡献了其中的5%到10%。根据研究人员的建议,有机农业种植还可以推广到其他高价值的农作物的栽培上。里根诺德说:“这一研究对于对有机农业存在疑问的争论是个很大的支持,我们的研究并不吹嘘有机农业到底有多好,至少为使用混合肥料来栽培农作物提供了可信性。”
穆尼也补充说:“有机农业并不能提供我们所有的食物所需,但它肯定是我们整个农业系统中一个十分重要的方式。我们需要开发并利用所有可能的农业管理技术以满足全球超过六十亿人口的需要,同时要注意环境的保护。”

为了找出答案,法国皮埃尔与玛丽:居里大学的Mathieu
Sebilo及其同事通过同位素“标记”化肥,使其留下可探测的特征,从而研究了硝酸盐化肥的长期命运。这些化肥于1982年被施在法国的一块农田中,种植者在这里轮番种植糖用甜菜和冬小麦。

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研究发现化肥对周围环境的影响可能至少80年