傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作一直使用生物糞便和漚肥等方式來維持和提高土壤養(yǎng)分，保證了農(nóng)田的可持續(xù)性。20 世紀(jì)初，德國化學(xué)家Fritz Haber發(fā)明的化學(xué)固氮方法，生產(chǎn)的肥料能夠直接提供植物所需養(yǎng)分，顯著提高了農(nóng)作物產(chǎn)量，人類饑荒問題得到有效緩解，世界人口數(shù)量也開始快速增加。然而，隨著時間推移，合成化肥的使用帶來的負(fù)面影響逐漸成為全世界不可避免的一個社會環(huán)境問題。

一些學(xué)者開始思考能否使用有機(jī)肥料完全替代合成化肥。那么有機(jī)肥料和合成化肥的差異有哪些呢？這期視頻，我將比較兩種肥料的優(yōu)劣勢，希望對你認(rèn)識農(nóng)業(yè)肥料有一定的幫助。

首先，什么是合成化肥，它是由石油、礦物碎石，合成化學(xué)品和精制有機(jī)物等制造的肥料，其中的營養(yǎng)物質(zhì)已被提取以液體或固體的形式存在。合成化肥通常以氮、磷、鉀元素為主，含少量微量元素。因?yàn)槭羌儍魻顟B(tài)，所以在施用于作物后可以很容易的被吸收利用養(yǎng)分。那具體優(yōu)勢有哪些呢？這里歸納了三點(diǎn)：

第一，見效快，單位產(chǎn)量高。 合成化肥施用后植物能直接吸取化肥中的營養(yǎng)物質(zhì)，而不是像有機(jī)肥料一樣需要一段分解時間才能發(fā)揮作用。

第二，價格便宜。 合成化肥是工業(yè)產(chǎn)品，生產(chǎn)成本低，方便運(yùn)輸且保質(zhì)期長，所以具有更便宜的價格。

第三，產(chǎn)品多樣化，方便使用。 合成化肥的營養(yǎng)成本和比列都是明確的，你可以根據(jù)自己的需求有針對性地選擇產(chǎn)品。其次，合成化肥有形態(tài)多樣。你可以使用液態(tài)噴灑在作物頂端施肥，也可以與其他肥料混合使用，達(dá)到更好的肥力效果。?

但長期施用合成化肥后，土壤污染問題也逐漸顯現(xiàn)出來。那合成化肥具體缺點(diǎn)有哪些呢？這里歸納了四個方面。

1. 營養(yǎng)成分有限；雖然合成化肥含有氮磷鉀三大元素，但它們往往缺乏植物可以從自然分解的物質(zhì)中獲取的其他微量營養(yǎng)素。

2. 污染環(huán)境。一方面，它是石油產(chǎn)品制成的。合成化肥可以從植物的根區(qū)滲出，或遇到降雨后，肥料會隨著水流流失，嚴(yán)重污染周圍水域或地下水源，同時會導(dǎo)致水域藻類繁殖爆發(fā)，消耗水中氧氣使其他生物窒息而死。

3. 酸堿失衡；合成化肥是高度濃縮的物質(zhì)，如果使用過量會使土壤不堪重負(fù)。高濃度會造成作物損傷，如根部灼傷。其次，長期使用會導(dǎo)致土壤酸堿失去平衡，可能導(dǎo)致溫室氣體排放增加或抑制微生物群落生長。

4. 毒素堆積；合成化肥長期使用會造成某些有毒元素富集（如砷、鎘和鈾），最終轉(zhuǎn)移到植物中造成食物污染。此外，土壤鹽分也會逐漸積累，植物會消耗更多的能量從土壤中吸取水分，導(dǎo)致作物出現(xiàn)枯萎或干涸現(xiàn)象。

5. 破壞物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)；長期施用合成化肥影響土壤物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)，如對使土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性和滲透性變差，也對土壤中土壤動物和微生物群落造成嚴(yán)重破化。

說完了合成化肥的優(yōu)勢和缺點(diǎn)，那么有機(jī)肥料的情況又是什么樣的呢？

有機(jī)肥料是由天然物質(zhì)制成的，它的營養(yǎng)元素豐富。除了碳氮磷鉀等大量元素外，還包括脂肪酸，生物酶，有益微生物或者根瘤真菌等其他有益物質(zhì)。

通常，有機(jī)肥料由植物，動物排泄物或粉末狀礦物質(zhì)制成。

根據(jù)有機(jī)物的來源，可分為以下幾類：

1. 動物來源性肥料（如骨粉、血粉）

2. 植物來源性肥料（如苜蓿粉）

3. 海洋來源性肥料（如海藻）

4. 礦物衍生肥料（如磷酸巖）

5. 蚯蚓糞便

6. 鳥糞類肥料（如飛禽糞或蝙蝠糞）

7. 堆肥

有機(jī)肥料的優(yōu)勢主要有以下4點(diǎn)，

1. 環(huán)保。使用有機(jī)肥料，我們不必?fù)?dān)心污染土壤或水域。有機(jī)肥料不僅可生物降解，也可持續(xù)和可再生。

2. 土壤結(jié)構(gòu)健康。這也是有機(jī)肥料被稱為“土壤改良劑”的原因。通過喂養(yǎng)土壤中的有益生物，如土壤動物，微生物和真菌，使土壤結(jié)構(gòu)得以改善。有機(jī)肥料通過分解和釋放養(yǎng)分來肥沃土壤，豐富了土壤的養(yǎng)分水平，提高了土壤物理結(jié)構(gòu)。

3. 無毒素富集。與合成肥料會將有害酸和有毒化學(xué)物質(zhì)釋放到土壤中相反。有機(jī)肥料是由可生物降解的物質(zhì)制成的，因此這些產(chǎn)品不會釋放對植物有害的化學(xué)物質(zhì)或鹽分。

4. 不傷害作物。合成肥料往往會過快的釋放養(yǎng)分，使作物受到灼燒。有機(jī)肥料緩慢地將養(yǎng)分釋放到土壤中，植物可以吸收生長過程所需的營養(yǎng)，而不會受到傷害。

因此，有機(jī)肥料是土壤友善型肥料，但奈何它的劣勢在人口快速增加的今天變得尤為突出。這里歸納了3點(diǎn)劣勢。

第一，分解時間長。

有機(jī)肥料在微生物分解的幫助下將養(yǎng)分釋放到土壤中。但如果外界環(huán)境（如溫度和濕度）不理想，有機(jī)肥料的分解可能需要更長時間，其效果也受到限制。

第二，效果緩慢。

這個是對農(nóng)業(yè)來說最為突出的問題。植物只能在肥料養(yǎng)分分解成游離態(tài)后才能被吸收，而不是以有機(jī)化合物的形式。有機(jī)肥料必須先分解到土壤中才能發(fā)揮效果，因此需要有足夠的耐心。

第三，價格貴。

相比于合成化肥價格，有機(jī)肥料的生產(chǎn)成本要高得多。對于大部分農(nóng)戶而言，節(jié)約成本是一件非常重要的事情。

此外，有機(jī)化肥的使用可能會減少溫室氣體的排放。有研究表明，有機(jī)作物可以減少20%的直接溫室氣體排放量。但2019 年的一項(xiàng)研究顯示，純有機(jī)方法可能會使糧食總產(chǎn)量減少近40%。如果需要生產(chǎn)相同的糧食，有機(jī)農(nóng)業(yè)則需要開發(fā)更多土地，反而會提高溫室氣體排放。

因此，單純的使用有機(jī)化肥可能是不合適的，我們還需要更多研究來提高有機(jī)肥料的應(yīng)用價值，在保證土壤健康的同時，最大限度的提高作物產(chǎn)量。

這里還要簡單闡述一下斯里蘭卡有機(jī)農(nóng)業(yè)失敗的問題。我知道有很多人喜歡拿斯里蘭卡有機(jī)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型失敗的例子來否定有機(jī)農(nóng)業(yè)的可行性。但在我看來斯里蘭卡的破產(chǎn)和危機(jī)，有機(jī)農(nóng)業(yè)只是剛好參與其中，主要原因還是政策的失敗和新冠的爆發(fā)導(dǎo)致國內(nèi)人民收入驟減和糧食短缺。有機(jī)農(nóng)業(yè)和有機(jī)化肥一樣，它的功效需要把時間線拉長才能體現(xiàn)出來，所以我的私貨就是看好有機(jī)農(nóng)業(yè)的未來。