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近现代太湖流域的自然肥料生态失衡与化肥使用

时间:2024-05-09

吴俊范

【摘要】20世纪前半期,太湖流域以河泥和绿肥为主的肥料结构与其地理环境相适应,具有源源不断和通畅的供应链。1950年代后,由于片面追求粮食增产,河湖养鱼和围垦占用水面,以及消灭血吸虫病填平河道水体等原因,有机肥的生产环境被大幅度改变,造成化肥需求的快速上升。目前控制使用化肥,也需要从重建有机肥的产出环境做起。

【关键词】太湖流域;自然肥料;化肥使用;环境史

由化肥农药过度使用所导致的水土污染以及生态变化,已成为全球社会共同关注的现代环境问题之一。2019年1月3日《中共中央国务院关于坚持农业农村优先发展做好“三农”工作的若干意见》指出,要建设良好的农村人居环境,就必须“加大农业面源污染治理力度,开展农业节肥节药行动,实现化肥农药使用量负增长”。0目前中国政府和社会在降低化肥农药使用量、发展绿色生态农业方面已形成共识。从历史进程的角度,对工业化以来化肥替代传统有机肥的过程及相关生态变化进行梳理和复原,并对其中的人地关系矛盾及社会应对机制进行剖析,是具有现实意义的学术命题。

本文主要对近现代时期太湖流域的化肥使用过程及自然有机肥料生态系统的相应变化进行个案研究。太湖流域是中国唐宋以来农业经济最发达的地区,近代以后在上海口岸开放和城市发展的辐射下,又较早受到西方科技和工业品的渗透和影响,是西风东渐的先锋地区。因此,对该区化肥使用和人地关系问题进行研究,具有典型的个案意义。

化肥于清末传入太湖流域,在20世纪后半期逐渐替代传统有机肥,成为农业主要肥料;到21世纪初,化肥的过度使用成为太湖流域水土污染的主要影响因素之一。本文侧重从生态系统角度对化肥替代自然肥料的历史过程和生态机制进行复原,在讨论中也涉及民众生计领域及社会应对策略的相应变化,以期对今天的绿色农业建设有所镜鉴。

一、20世纪前半期:自然肥料为主及地力的维持

虽然20世纪初化肥已经传入江南,但在其后的半个世纪并未得到广泛使用。1933年《苏省农村经济调查》报告指出,苏省各县对化肥的采用甚少,仍主要以豆饼、河泥等传统肥料为主。01937年农学家刘瑞生在著名的稻作区嘉兴进行农业经营调查,他发现“进步的农业机械及化学肥料等全部未被利用”。学者过慈明、惠富平对民国时期江南地区化肥使用状况也做过研究,他们撰文指出:到20世纪中期为止,江南地区的农业用肥仍以天然肥料为主,化肥只是起到辅助的作用。不同时期的调查研究或者学术观点均指向同一事实,即民国时期化肥在江南地区并未得到推广。

化肥在江南区域使用的整体情况已如上所述,那么在江南内部是否由于经济结构和社会观念等方面的不同而存在地方差异,即经济发达或者农业基础好的县份是否更倾向于通过使用化肥来提高农业产量?以下通过一些地方个案来进一步论证。

先以民国时期江南名县无锡为例进行分析。无锡南滨太湖,大运河贯穿其中,灌溉便利,田地肥沃,因近代以来工农商业发达,素有“小上海”之称。根据1930年代初的统计,全县有农田125万亩,稻田占60%,桑地占30%,其余为园艺业,是名副其实的丝米桑蚕之区。1936年和1948年分别有学者对无锡县东吴塘等11村的化肥施用情况进行过调查,结果显示:1936年这些村庄的农田施肥全部为饼肥河泥、畜粪、绿肥等自然肥料,化肥用量为零。1948年已有少量农户开始使用化肥,但每亩却只有10市斤的用量,几乎可以忽略不计,自然肥料的用量则维持过去的水平。无锡作为江南稻米的重要产区,商品经济亦称发达,但其化肥用量在1940年代末也仅处于起步阶段。该案至少说明,民国时期江南地区的化肥用量与稻米种植面积大小和农产商品化程度高低没有直接关系。

江苏省其他县份使用自然肥料和化肥的情况类似于无锡县。1933年江苏省政府对部分县份的农业经济和施肥结构进行过一次摸底调查,结果发现:以产米为主的松江县,农田所用之追肥,以豆饼和猪粪两种为主,“肥田粉因成效少著,乡间已无用者”。昆山也是产米大县,但这次调查中列出的肥料种类仅有油粕、厩肥、河泥、绿肥、人粪等传统肥料,并未提及化肥。0另一产米县江阴的调查显示,农民所用肥料为豆饼、绿肥、猪粪等,虽有提及“肥田粉”一项,但在后面专门备注“采用甚少”。由此进一步说明,在需肥量較大的稻田区,化肥处于农田用肥链条的边缘位置,农民或有使用,但在时间和空间上均未出现稳定迹象。

目前并没有直接资料可证明江南任何地方在20世纪前半期使用化肥的比例能够与自然肥料相匹敌。过慈明文中用来证明化肥用量较高的地方个案,主要是松江县华阳桥,但文中将该地农田肥料费用笼统地表述为“肥料购入费”,并不专指购买化肥的费用,所用资料也系间接引自曹幸穗《旧中国苏南农家经济研究》一书相关内容。很显然,当地农民购人的商品肥料不可能全是化肥,而极有可能主要是豆饼、油饼等有机肥,因为在江南地区饼肥一直是依赖市场供应的大宗肥料。王建革曾经根据1940年天野原之助对松江华阳桥四个自然村庄调查的一手资料,对该区的水-土-肥农业生态进行过研究。他并未提及华阳桥有使用化肥的情况,而是指出其仍然保持绿肥、饼肥、河泥等相结合的有机肥状态,文中对冬作绿肥的大量种植和农民对绿肥的偏重也作了特别描述。

从时间进程来看,20世纪前半期化肥在江南的使用从未出现过较长时间的稳定增长,而是经常浮动,甚至出现较大幅度的下降。例如,1925-1934年曾经出现过化肥进口量激增的情况,上海一批有实力的化肥经销行如民丰行、新利公司等均创办于该时期,江南各地对化肥的需求有所上升。但这种势头却难以持续。国民政府在1930年代初出台了严格管理化肥流通和使用的政策,以应对使用化肥过程中出现的土壤生态、伪劣肥料等问题。之后由于战争因素,农业经济环境和肥料供应市场均受到影响。在抗战胜利后的经济恢复时期,由于进口渠道减少以及农村经济困难等原因,农民仍然甚少使用化肥。

1947年国民政府组织的江苏农村经济调查显示:在商品经济水平较高的苏州浒墅关,农民以河泥与水草混合物作为主要肥料,甚至使用豆饼者都很少。原因是豆饼需要从市场上购买,农民因经济困难无力负担。唯亭的农民也大多用河泥与水草混合作:为基肥之用,条件好的农民使用一些猪粪。陈墓的情况与唯亭、浒墅关并无二致。对于农业基础良好的苏南地区,这次调查报告也基本未提其化肥的使用。

1949年中国农民银行在江苏省分配美援化肥,但形式大于内容,具体分到各地农民手中的数量相对于农田需肥量而言只是杯水车薪。首批分配的结果是:吴江580吨,金山300吨,昆山261吨,太仓50吨。按照分配文件上说的每斤化肥的肥效约合豆饼5斤、首批化肥可惠益农田20余万亩的标准推算,每亩受益土地仅可得化肥11斤,折合肥效相当于豆饼55斤。这样的化肥施用量对于土地需求来说能够达到怎样的水平?根据1936年松江县的农田施肥资料记载,每亩稻田作为催肥施用的豆饼需用量为500斤,其他绿肥河泥等基肥的数量还要大得多。由此不难推测,1940年代末江南一些地方的农民通过政府资助渠道获得的化肥(这可能是当时局势下农民获得化肥的主要来源),对于农田所需来说确实是微乎其微。这一案例从反面说明了自然肥料的主体地位在1940年代末的江南地区仍然保持稳固,化肥在整体肥料结构中的地位,即使用“补充"和“辅助"来形容也很牵强。

那么,何以化肥自晚清传人中国后,并未在经济发达的江南地区得到很快推广?除了以上所提到的政局、战争、农村经济萧条等显性的外部原因之外,农民等社会群体对土地生态的认知和维护这一观念性因素也发挥着重要作用。

早在1920年代中期,化肥与自然肥料对土地生态的不同效应已受到社会舆论的充分关注,其中代表性的观点认为:天然肥料富于各种有机质,有改良土地增进地力之效,虽催长慢,但不会改变土性;人造肥料缺乏有机质,连续使用,还会消耗土壤中的有机质,使地力递减,虽然催长快,但易引起土壤养分之流失。言下之意,是化肥有拔苗助长、竭泽而渔之患,长期使用下去,土地产出必不能相继,因此对化肥使用必须加以科学管理和限制。1930年代初,社会上对化肥和天然肥料的对比性讨论更多,抵制化肥滥用的呼声日高,这说明化肥对农田生态造成的改变已更为明显。有的文章对化肥持断然否定之态度,提倡重新回到自然肥料时代:“(自然肥料)对于植物土地,都无害处,并无人造肥料的危险,因为自然肥料中没有富于刺激性的毒质,所以溶解很慢,植物吸收也是很慢,在发育上没有妨碍。那人造肥料就不同了,溶解太快,植物吸收也会太快,很受刺激,有时不免枯死。并且人造肥料有时在土地中留下酸根太多,植物很受害处。还有许多无用的矿物质,能把土地变坏。所以我们希望农民多用自己所有的自然肥料,少用外国人所卖的人造肥料,不吃利权外溢的亏,农民的生计也就可以稍觉宽裕了。”

政府方面基于农村土壤变化这样的实际问题以及社会舆论的压力,相应出台了化肥管控措施。1931年国民政府实业部通令各省农矿厅,要求各地根据土质和农作物种类合理使用人造肥料,农事试验场要加强研究,指导农民使用,因为化肥使用不当“足以为害农作,变坏土壤”。21933年、1934年浙江省和江苏省建设厅相继设立了化学肥料管理处,其目的是从科学上引导农民根据土壤中矿物质含量选择化肥的种类和施用量,不要盲目滥施,同时要竭力提倡农民使用“本省出产之天然肥料如豆饼、菜饼、棉籽饼等”。1934年江苏省颁布了详细的肥料管理办法,开宗明义地指出政府应以优先推销国产自然肥料为原则,要杜绝人造肥料弊害,因此必须从源头上对肥料经销商店实行严格的登记证管理。

社会舆论和政府部门的措施,从根本上还是基:于农村因使用化肥而发生的土壤生态问题以及农民对此的反映。根据当时报刊所载,化肥使用的不良效应归纳起来有以下几种情况:氮、磷、钾素搭配不科学产生的土壤变质,地力衰减;连年使用,沃土变为石田;土壤酸性增大,土质变硬;农作物枝叶徒茂,果实不丰;农产物品质下降,口感乏味,易于腐败等。这几种情况均来自基层农村使用化肥后出现的土壤生态效应。农民作为肥料的直接使用者,虽然可能一时为追求速效增产而购买化肥(否则化肥何以一直有市场?),但当地力衰减出现时,便可能很快放弃化肥而回归到自然肥料。维持土壤地力是农民的生计大事,自然肥料与维持地力的关系,正如民国时期农学家周拾禄所总结的:“吾国农业已有数千年之历史,中南温暖之区,皆种植二季,间有年种三季者,消耗地力若是其剧,经过历史若是其久,竟能持续至今而不匮,推厥缘由,咸认为利用天然肥料之结果。”

施用自然肥料保持地力,是農民种田的常识和习惯,地力好了,豆饼、畜粪等催长庄稼的追肥才能发挥作用。在江南农村,河泥与绿肥是最重要的两项基肥,对维持地力极为关键。其来源广泛,从随处可见的河道湖荡中罱取或者在自家田地种植,方便易得,不需要从市场上购买。在1933年昆山县农业调查中,农家肥料被分为需要购买的种类和农家自产的种类,其中油粕(豆饼)、厩肥、人粪都要全部或部分从市场上购买,而绿肥与河泥则明确说明是不计价值的。在同年度的青浦县调查中,所有肥料项目都被标示了价格,以豆饼为最贵,但在绿肥一项却直接说明“没有价格”。江南稻作区农田的冬作.物中,绿肥种植一般占有很大比例。根据1938年满铁对苏南农村的调查,松江县华阳桥镇4个村子水稻面积占耕地总面积的94%,为名副其实的稻作区,其冬作物以种植紫云英绿肥为主,占耕地总面积的91%,其余方为少量的冬麦种植。直到1950年代初,稻作区的基肥结构和种植习惯少有变化。例如,1952年冬季青浦县为保障稻田肥料,种植了63万亩的紫云英绿肥,几乎达到耕地总面积的100%。

至于河塘泥与湖泥,在江南水乡地区更是随处皆有,且肥力甚高,富含鱼类排泄物、鱼饵残渣、水生植物残枝败叶等有机物质。农闲时罱取河泥作为培田之肥,或与水草绿肥等拌和成草塘泥使用,是江南农民的一项常规性积肥活动。例如介于昆山、常熟、吴县、青浦四县之间的淀山湖,为湖区农田提供了取之不竭的肥源。1935年京沪、沪杭甬铁路局在淀山湖区作了一次经济与生态调查,其报告特别强调了湖泥的肥料价值:“滨湖渔民,恃此湖为生者,不可胜数。湖底水草淤泥,可为农田肥料,湖畔农户,咸取给于是。每当春夏之交,四乡农民放船来湖夹取草泥者,络绎不绝,诚天然一富源也。”

二、20世纪五六十年代:自然肥料生态失衡

1950年代中期以后,化肥在太湖流域的使用开始出现上升趋势,与之相伴发生的,则是自然肥料生态的失衡。当时在工农副渔各业均追求增产的驱动下,水土和肥料资源开发利用的强度空前增大,两种最主要的自然肥料一绿肥与河泥的出产环境与供应链条发生显著变化,客观上造成对化学肥料的需求增加。

(一)河泥、水草生态的变化

20世纪五六十年代河泥生态循环的变化表现在两个方面。其一,在中小型水面利用方面,受农副业增产的压力,农民不仅占有更多水面养鱼种菱,同时对河泥与水草的需求量也大幅增加,过量捞取;甚至占用水面专门积肥(包括高密度种植水花生、水葫芦等),排斥渔民捕鱼。河泥水草减少不能维持鱼虾产卵环境,造成鱼虾产量下降,反过来又使河泥肥力下降。其二,在河、荡、湖大水面利用方面,国营鱼场进行垄断性养鱼,不许农民种菱等水生作物,结果是菱草等植物腐殖质减少而造成河泥肥力降低。渔场为追求经济效益多养青鱼、草鱼,过分消耗了水草、螺蛳等动植物饵料,造成水底沉积物成分失衡,也导致河湖泥肥力降低。这两种生态变化均驱动农民向自然肥料以外寻求新的肥源,而化肥生产技术的成熟则迎合了这种需求。

水面较小的河浜、水荡与塘洼,在太湖平原地区所在皆有。由于渔民要在水中捕捞鱼虾,农民又要种菱,捞取河泥水草用于积肥,双方竞相扩大生产,产生了严重的渔农矛盾。1955年浙江省农业厅水产局的报告,指出了这种矛盾的普遍性及其社会和生态背景:

近年来由于养鱼种菱生产的发展,捕捞范围缩小,同时农民在合作化运动中积极发展副业捕鱼,并大量捻河泥、捞水草作为农田肥料,附着于泥草中的鱼卵亦被大量损害,鱼虾繁殖量大大减少,以捕鱼为唯一生活来源的渔民,生产日趋下降,生活未能改善。

小河流较多的上海地区,农民同渔民之间的鱼肥相争在1950年代中期也趋于激化。1955年上海市委郊区工作委员会对此类事件所作的专题分析说:

渔民在捕鱼地区往往与当地农民引起纠纷,据目前情况来看,比往年更为严重。农民生产合作社为了贯彻多种生产方针而养鱼,把渔民几十年下的鱼窠捞起,做养牛羊的饲料,也有把渔民安于河中的鱼窠草捞起作为肥料的,这样就破坏了渔业生产,渔农纠纷迭起,一时无法解决。渔民安于松江县泗泾区、新民、民乐、清政、联农等乡的鱼窠,有60%至70%因农民捞草而遭受到了损失。

1958年之后,許多中小型水面被用来专门积肥,服务于农业生产,自然河泥的出产量进一步减小,并且河泥中的多样化营养成分趋于单一。例如,常熟县有很多乡在积肥中把养鱼的河浜和内塘改为肥料仓库;还有些乡把鱼捉起来剁碎作为肥料;乐余乡甚至规定每人要捉3斤鱼作肥料的任务。江阴县在积肥运动中,每个乡都划出200-800亩水面做积肥池,尺把长或有三四斤重的成鱼被搞死在池内成为肥料。0昆山县在1959年留出了4000多亩水面作为“肥料仓库"。苏州许多地方在堆制肥料时不顾养鱼生产,将已经养鱼的水面堆制肥料,切断了水产鱼类的饵料来源和繁殖环境。·在这种情况下,无论是积肥塘捞出的河泥还是养鱼塘出的河泥,逐渐失去原来“鱼一菱一肥”模式下产出河泥的综合营养成分,导致肥效降低,进而成为农民转向其他肥源的驱动力。

大型湖泊泖荡主要分布在太湖东南部平原上,以前一直是周边农民的肥料宝库,其出产的河泥、水草品质优良,惠及范围很广。对于东部最大湖泊淀山湖的肥料价值,1959年苏州地委的报告如此赞誉:“湖泥肥,水草繁盛,是周围农田的主要肥源,一年四季均可捞取,春夏秋捞水草,冬季罱河泥。由于水草肥效高有机质多,易于腐烂分解,捞取运输亦较便利,早就成为群众所喜欢的一种精肥,其用肥之面积,遍及青浦、昆山、吴江、吴县、常熟等县及浙江地区,受益面积达15万亩左右。”

但湖荡地区自然肥料的供应链条在1960年代初发生了变化。国营鱼场普遍利用大水面养鱼,不许农民人湖捞草罱泥,在养殖品种的选择上也不顾水中饵料的均衡供给,过量养殖青鱼和草鱼,使河泥、水草、螺蛳的供应出现断档。以地处水网核心的嘉兴县南汇地区为例来具体说明这一变化。该区本来水荡资源极为丰富,历年来人们从水荡中获得肥沃的肥料,以及品种繁多的野生鱼虾和菱、芦、蒿、草等多种水生植物。1956年以前,这里的农民根本不用化肥,也不种草籽。农民说:“每亩水草、菱秧的肥效,超过1亩草籽;1船河泥抵得,上5斤化肥;1担螺蛳抵得上2斤化肥。”但国营鱼场养鱼后,草鱼吃掉水草,咬断菱秧,青鱼吃掉螺蛳。水草、螺蛳少了,物腐质大为减少,因此河泥既薄且硬,不如以前肥沃。从1956年开始,这里的农民不但买起化肥来,而且大量种植草籽。1961年南汇公社草籽播种面积达耕地面积的50%,春粮和油菜籽的种植面积相应地减少了50%。

由嘉兴南汇的案例来看,自然河泥的品质降低和数量减少,驱动农民购买化肥,而化肥用量增加,反过来又进一步降低水生物产的质量,二者形成不良循环。苏州地区也出现类似情况。1963年苏州地区淡水鱼捕捞大幅度减产,对于其中原因,苏州专署农林水利处总结认为:除了最近几年过分发展养鱼,使菱秧、水草减少,使成鱼的繁殖及幼鱼的生长场所遭到破坏,同时六六六粉、二二三等农药以及化肥的使用也增加了,特别是“刚刚施过农药就降大雨,对幼鱼杀伤很大,造成鱼源减少、捕捞量下降”。01965年嘉兴县农业局进一步认识到:“近.几年农田、菱荡大量施用二二三乳剂,六六六粉等农药和氨水等新化肥,以及民丰等厂有毒废水的大量流放等等,都直接或间接地杀伤了各类水生动物。”对于这种被污染的水草与河泥,农民采集的少了,转而求助于化肥。

(二)绿肥生态的变化

江南冬作种植的绿肥主要有紫云英、金花头、蚕豆、草头等品种。关于绿肥的肥效,1955年上海市委郊区工作委员会根据实际调查作出的估算是:“一亩绿肥根可折合饼肥一百斤。”此外,绿肥茎叶还可用作猪羊饲料,猪羊粪又是肥效很高的农田肥料。草头、蚕豆等品种还可上市作为食用蔬菜出售,综合经济价值也较高。南汇县的经验是:‘“种好一亩绿肥可解决2-3亩水稻基肥,能减少商品肥用量,大大降低了农业成本。”轮种和施用绿肥均有助于滋养和保持土壤肥力,对此江南民间流传着各种说法。在浙江鄞县,农民说:“人要补桂圆枣子,地要补河泥草籽”,“早稻好,看花草绿肥”。南汇县农民中则流传着“绿肥是田猪油”“猪粪黄茭草,农家二个宝”“草头种二年,孬田变好田”等说法。田地种植绿肥一般采取轮作的方式,对改良土壤和恢复地力都有好处,“2-3年内轮作一次绿肥,泥头疏松耕性好,改善结构地力高,各种庄稼适宜种。特别是东部沿海地区,土壤粘性重,盐分含量高,连年旱作,种植绿肥对改良土壤效果更为显著”。

在1950年代,江南地区绿肥种植和施用还保持着传统习惯。1952年全国农业工作会议要求云贵川及江南各地发扬传统优势,推广种植绿肥,给江南地区定的指标是将绿肥种植面积扩大到5000万亩,约等于在解放前的基础上增加20%。江南各地农业管理部门也注意加强对绿肥科学施用方法的研究,指导农民不断拓展绿肥的适用范围,发挥绿肥改良土壤的效力。1956年上海市农科院一份报告指出,绿肥对于水乡低洼积水的荡田具有显著作用,比施用化肥的效果要好:“荡田种麦,只要施用有机质肥料是能种好的。如果不施有机质肥料,即使施很多田粉,麦子还是长不好。”在上海市农科院的指导下,地势低洼的青浦县通过施用绿肥等有机肥改良了一大批低荡田,并且在1950年代末达到一年种两熟的程度。

但是进入1960年代,绿肥种植面积出现明显下滑,与之相伴的是化肥使用量节节攀升。首先以上海市郊区为例来看化肥用量直线增长的态势。马桥地区是上海市西南郊的稻棉产区,1964年上海市农科院对该区肥料结构的调查显示:解放前化肥的用量很少,解放以后化肥的应用才逐年发展起来,尤其以1960年代增幅很大。1951年该区每亩耕地平均施用0.73斤化肥,1953年每亩耕地的化肥用量即达5.3斤,较1951年增长7倍;1956年达13.9斤,较1951年增长19倍;1959年后增速明显加快,每亩耕地施用化肥34.2斤,较1951年增长了47倍;到1963年,化肥用量较之1959年又几乎翻了一番,达每亩56.9斤,约为1951年的78倍。

1959年,上海市农委对整个上海郊区的农业土地面积和施用化肥量进行了统计,结果是:农作物耕种面积560万亩,计划供应化肥65842吨,每亩平均分配的标准是11.75公斤(氮磷钾类化肥均包含在内)。到了1978年,上海市农业局再次对郊区化肥施用水平进行调查,结果是:当年共有耕地面积540万亩,仅施用氮肥一项就达到529600吨,每亩平均用氮肥105.8公斤。3经过20年时间,上海郊区的亩均化肥施用量至少增长了10倍。

事实上,从1960年代初期开始,绿肥种植面积下降的幅度也十分显著。其主要原因是:各地追求提高復种指数、扩大耕地面积和增加粮食产量,挤占了绿肥种植的空间,即重粮轻肥。复种指数越是提高,越是没有空余的土地种植绿肥。以稻米产区青浦县为例。在1950年代以前,青浦县除低荡田一年种一熟外,种植制度一般为一年种两熟,即夏熟种三麦(或油菜)、绿肥、蚕豆(其中是有大面积绿肥的),秋熟种植水稻或玉米棉花。到了六七十年代,低荡田经过改良变成一年两熟,多数田地改成了一年三熟制,1980年代粮食复种指数已经达到1:1.8。1960年代初青浦县为了增加耕地面积,采取了“平整田埂,填平小沟小浜,利用田边地角,田角小荒地并人大田”等多种办法,将一切可利用的零星分散田土都种,上庄稼。赵巷公社里浜大队地势最为低洼,低荡田面积大,1963年为提高夏粮复种指数,将800多亩处于正常水位以下的冬闲田,通过建闸控制的办法也种,上了夏熟作物。种植面积虽然扩大了,其中却没有绿肥的位置。

在不惜代价扩大粮田面积和增加粮食产量的情况下,留出大片土地种植绿肥被认为是一种浪费。1980年代以后,城市化发展使更多土地被用来种植经济作物和蔬菜,耕地面积也逐年减少。在这种情况下,提高复种指数和单位面积产量,更成为保障粮食生产的唯一出路。根据1983年青浦县区划办种植业小组的调查,全县为提高复种指数,实行以下几种作物搭配方式:麦-稻-稻、麦-瓜-稻、麦-棉-菜、麦-饲料-稻、菜-早稻-菜、马铃薯-玉米-菜。从中可见,稻米、经济作物、蔬菜、瓜果成为主打品种,绿肥基本被完全挤出种植空间。

绿肥减少势必引起有机肥源紧张。农业管理部门曾一度采取措施来恢复绿肥的种植,或者提高绿肥的单位产量。1961年南汇县农林局针对绿肥连年低产的情况召开专门座谈会,认为原因是管理部门和群众都认为绿肥不是主种作物,普遍存在重粮轻草的思想,影响了绿肥田间管理和产量。会议决定以后应当减少商品肥(如化肥和豆饼)用量,尽量恢复到以前的绿肥种植水平,因为绿肥是庄稼最优质的肥料,最易被田地所吸收。01964年上海市农科院对上海郊区马桥公社的肥料应用进行调查,发现近年来由于复种指数提高,绿肥种植被大面积压缩。鉴于大城市郊区耕地面积有限,当时上海市农科院提出:设法使现有种植的绿肥最大限度在生产中发挥作用,尽量提高现有绿肥的单产,并尽可能安排间作混种绿肥;此外,还应当用其他肥料来弥补被压缩的绿肥数量,例如加强罱挖河泥的次数,提高农村有机废物如杂草、畜粪等的利用率,发展养猪增加厩肥,以及利用城市垃圾等。到1980年代,虽然青浦县化肥使用量已经成倍增加,但政府仍然鼓励农民多积有机肥、部分恢复有机肥的种植,因为有机肥料不足不仅使农业成本提高,也影响了地力。

但问题是,尽管农业管理部门一直比较重视绿肥的作用,对恢复绿肥种植也有所举措,但绿肥下降的趋势并未停止。至1980年代初,上海郊区的绿肥面积从20年前的100万亩左右减少到67万亩,有些报种绿肥的田亩实际上种了别的作物,因此真正种植绿肥的面积可能更小。对此,上海市农委的总结是:“粮食生产任务越来越重,许多社队挤绿肥种粮食。”农委文件指出,这种情况若长期延续下去,将会造成由于缺乏有机肥而使地力减退的严重恶果,对农业生产十分不利。不仅会导致绿肥种植面积减少,绿肥生产的一些传统经验也将逐渐丢失,从而影响绿肥单产。浙江省鄞县农业局1980年的总结报告说:全县绿肥面积由1950年代40余万亩减少到30万亩以下,而且绿肥生产中一些好的传统经验,如擦种去腊、牛骨粉拌种和稻弄灰等已经被丢弃,过去种每亩绿肥要用20斤以上的牛骨粉,现在牛骨粉一度断绝供应,即使有少量供应质量也很差。这说明绿肥产量的减少不仅仅是粮食作物挤占的结果,其背后实际上是整个农业生态系统和社会经济环境的变化,因此恢复绿肥种植是一个生态和社会的系统性工程。

三、1960年代后:以化肥为主导及其生態效应1960年代以后,太湖流域肥料结构中自然肥料与化肥的地位发生了倒置,化肥逐渐成为主导性的农业肥料,而与之相关的土壤肥力衰减、水污染等问题也逐渐凸显出来,成为备受社会各界关注的生产和民生与环境问题。

(一)地力衰减

化肥成为农业主要肥料的现象,首先发生在经济作物比重大、需肥量多的城市郊区。马桥公社位于上海市西南郊,水稻、棉花、油菜、蔬菜、水果等多种作物兼种,一向是上海都市的重要物资供应区。1964年,上海市农科院对马桥公社的土肥情况进行调查,发现其肥料结构与1960年代以前相比具有明显变化:原来以有机肥料为主、以化学肥料为辅,以基肥为主、以追肥为辅,以自给肥源为主、以商品肥料为辅,现在商品性的化学肥料成了主角。调查组还发现,化肥成为主导肥料引起了该区整体施肥水平的大幅度提高,使得农业成本增加。在化肥大量应用以前,马桥地区主要以农家自制的红花草及草塘泥作基肥,猪粪使用数量不多,主要作为晚稻追肥之用。按照这种施肥习惯,基肥是主要的,占总施肥量的50%-60%,追肥只是辅助性肥料。而1960年代以后,追肥改成了化肥,并且成了主要肥料,追加化肥的次数和数量直线上升。过去晚稻只追肥1-2次,目前一般都追肥4-6次,追肥占总施肥量的80%左右,大大超过基肥的数量。

1950年代末为适应农业对化肥需求的增加,大城市郊区及所属县区兴起建设小型化肥厂的热潮,并且在技术上进行革新,注重提高产量,所产化肥主要是弥补国营化肥厂供应量的不足。小化肥厂的不断增建和密集分布,说明化肥日益成为主导性的农田肥料,这在农业商品化率较高的地区(例如城市郊区)尤其明显。1959年仅上海市郊区就建成县属化肥厂26个,当年计划生产化肥1.5万吨,占郊区农田所需化肥总量的1/4。此外,各县还建成了一批乡镇化肥厂。浦东县3个人民公社就建有8个化肥厂,既有公社办的,也有大队办的,分别是高行化肥厂、二塘化肥厂、钱乔化肥厂、和平化工厂、民生化肥厂、张乔化肥厂、凌乔化肥厂和六里化肥厂。这8个乡镇厂的肥料产量达到年产2500吨的规模。1961年,上海郊区各化肥厂的总产量达到了2.7万吨,比1959年产量翻一番,也说明各区县农田施用化肥的水平进一步提高。

大城市郊区由化肥大量施用引起的地力衰减效应,早在1960年代中期就已引起群众注意。前述上海市郊马桥公社由于化肥大量使用,确实使作物产量在短时间内增幅很快,如晚稻单产由1952年的455斤提高到1963年的660斤,但田地也出现了对化肥的依赖性,化肥越施越多。群众担心化肥用下去难以从长远上提高产量,对地力损耗太大。他们说:“化肥用多了会使土壤发板,要拔地力使土质变坏。”因此他们考虑还是要恢复有机肥,至少要与化肥搭配使用。

笔者在查阅20世纪六七十年代长三角地区的农业档案时发现,不顾水土条件而盲目多施化肥,不但没有提高产量反而带来负面的生态问题,这样的案例在各地农村时有发生。这说明由盲目增加化肥施用而引起的“水土不服”现象日益扩大。以下略举几例加以说明。

青浦县低洼水田多,又有一部分高亢地,水土,条件不均衡,兴修水利、改土治田的任务一向很重。1971年低洼地区的练塘公社林家草大队900多亩早稻出现了将近200亩的僵苗,这些僵苗在移栽后不见返青,秧梗细软黑根多,干群想不出解救的好办法,就拼命追施化肥。结果化肥施掉不少,稻苗仍旧不好,苗势不平衡,产量还不如前些年;而且由于弃用了有机肥,使得庄稼病虫害加重了。赵屯、白鹤、徐泾等公社则地势较高,有将近8000亩高亢地,不宜种稻,于是群众改种棉花,也是通过多施化肥的办法来提高产量,但是棉花产量仍然很低,在1980年代初亩产皮棉只有46.9斤。

青浦县几个地方通过多施化肥的办法来增产,并未收到好的效果,而且还引起病虫害及地力衰减等问题。其中道理正如青浦县农业局后来所分析:在未改善土壤水分条件和土壤吸收性的情况下盲目施用化肥,不仅不能提高产量,反而造成地力早衰。所以农业局给出的建议,仍然是以传统的办法,即以有机肥滋养和改善水利排灌相结合的办法,来治理这些高田与低田。由此可见,所谓化肥能够快速提高产量,其实是在水土条件良好的基础上发生作用,,对于治田治土调整地力,还是以自然有机肥料为根本。

浙江省嘉湖平原治理桑园的例子也具有代表性。嘉湖地区历史上是优良的桑蚕经济区,桑园所用的肥料,以前主要是河塘泥、堆厩泥、人粪尿、油饼等自然有机肥,其中河塘泥肥效最好持久性长,而且所在皆有、肥源充足。清初张履祥《补农书》将桑园施河泥的重要性比喻为“家不兴,少心齐,桑不兴,少河泥”,称桑园中“泥之为益尤巨,盖一岁中雨淋土剥,专籍此泥培补,根乃不露”,可见河泥对桑园具有长远的滋养地力之效。1980年代以后,为了进一步提高桑叶产量,嘉湖一带桑园偏施酸性化肥,有机肥用量普遍减少,结果使桑园土壤酸化日益严重,不仅桑叶总产量不见提高,还出现大面积桑树衰败或死亡的情况。作为矫正措施,1990年代又开始在桑园增施各种有机肥,并添加石灰来中和土壤酸性,土壤养分渐有改善。浙江桑蚕区的案例同样说明,化肥促进作物生长的效用毋庸置疑,但往往以降低土壤本身养分为代价,在供给土壤和作物营养元素的全面性以及吸收的畅通性方面,远不如来自自然界的有机肥。

(二)水污染

前文在讨论20世纪五六十年代河泥生态的变化时,已略论及化肥和农药的大量使用对水环境造成了污染,使得河泥对土壤的滋养性降低,这也是农民弃河泥而不用的原因之一。事实上化肥农药过量使用所带来的面源污染,具体到水环境的变化,不仅影响到传统有机肥的产出、农业水利等生产领域,而且对民众饮水等生活领域和身体健康也有影响。

1960年代以来,不断增加的化肥、农药使用之后的残留物与大量排放的工业污水一起,成为江南地区河流、湖泊等水体污染的两大污染源。1983年华东师范大学环境科学研究所对上海市近郊蔬菜区进行水质污染调查,报告指出:上海近郊密集分布的工厂与农田大量施用化肥、农药,都对河道造成了严重污染。在外围乡村地区,工厂企业相对较少,化肥农药则成为河流最主要的污染源。大量化肥农药残留物质通过土壤水分循环进人地表水体,造成水体富营养化,影响民众饮水卫生,在1980年代以后的江南地区已经成为突出的社会经济和生态环境问题。

在化肥成为主导性肥料之后,传统有机肥物质归田的路径进一步被阻断,肥一土一水循环出现新的格局。就江南地区的地理环境特点而言,主要是原来有用的肥料物质变成无用,而其中一部分被弃人周边环境,却不像原来一样被消化和吸收。比如,畜禽粪原先是优质的农田作物追肥材料,后来却成了无处投放的废物,养殖户将其倾弃于河道等处,对水体和周边环境造成了污染。养殖场现在成了环境污染源,在某种程度上可以说是肥料生态循环被改变的结果。再比如,由于化肥取代河泥、水草等有机肥,人们不需要再定期地从河道中采挖河泥和割取水草,河道物质循环缓慢甚至停滯,这些都加重了河流淤塞和水體富营养化的进程。而为了治理环境而疏浚河道,挖出的河泥也不像以前一样用于肥田培土,而是要设法另谋出路。其他如生活垃圾,也不再具有沤肥的用途。总之,化肥作为外源性的无机物质而大量介入农田,使原先较为封闭的农业生态循环以及农业与生活圈的联系重新组合。

四、结语

本文旨在从生态系统的角度,对近现代时期太湖流域农业肥料结构的转型及其背后的人地关系机制进行梳理,在复原过程中注意联系目前农业用肥中的现实问题,即:为什么在化肥替代传统有机肥成为主导肥料之后,经历还不到半个世纪的时间,人们复又回归到对传统有机肥价值的重新认识和恢复使用?这实际上是工业化时代许多新科技所面临的社会与生态伦理问题。现代科技在给人们带来物质享受和生活便利的同时,也引起了人和自然关系的巨大变化,这一矛盾使国际社会更加理性地判断科学技术与人们生存环境的关系尺度,并不断探索矫正措施。本文所研究的太湖流域化肥使用与生态变化的具体案例,正是一个区域尺度的化肥科技与农业生态甚或人们生存环境关系的反思。通过对这一典型地理环境区域肥料结构转型及其生态效应过程的梳理,获得以下具体启示。

其一,无论是农民还是政府,都十分重视农田地力的维持,因为这是农业可持续发展的根本因素。人们对肥料的选择,取决于其是否有利于维持土壤肥力。虽然在20世纪五六十年代促使化肥成为主导性肥料的因素是多方面的,例如追求快速增产、以粮为纲、重粮轻肥等,使得自然肥料的使用量下降,并被化肥所替代。但从长期历史进程来看,有机肥更适合保持地力,也较少产生污染环境的附加物,所以当化肥引起的地力衰减问题出现时,农民、社会舆论、政府等方面逐渐重新认识传统有机肥的价值。实际上在1930年代,社会上对化肥减损地力的问题已有清晰的认识和反思,也及时阻止了化肥用量的增长;但到1950年代后,在一系列社会经济因素的推动下,化肥还是替代有机肥成为主导性肥料;之后却好景不长,相继出现的地力减退、水污染等环境问题,又开始促使社会对化肥使用进行限制。20世纪百年内化肥使用的起伏跌宕过程说明:适合维持人与土地关系和谐发展的肥料才是好肥料;人们需要的不仅是暂时的增产,更需要可持续的生存环境和生产环境。在这一点上,有机肥经受住了历史的考验。

其二,传统自然肥料生态可以恢复和重建,但却是一个基于地理环境修复的系统性工程,并不是单纯减少化肥农药使用即可实现的。太湖流域属于典型的大河三角洲水网平原环境,传统以河泥和绿肥为主的肥料结构与其地理环境相适应,具有源源不断的供应源头和通畅的供应链;但在20世纪五六十年代,由于河湖养鱼和围垦占用水面,片面追求粮食增产,以及消灭血吸虫病填平河道水体等因素,有机肥的生产环境被大幅度改变,造成化肥的需求快速上升。现在控制使用化肥,就需要从重建有机肥的产出环境做起,例如恢复河湖水面、沟通河网、提高水流自净能力等。有良好的水土环境作为基础,不仅肥有所出,而且肥有所归,这也正是本文将太湖流域的肥料使用问题放在生态系统框架内进行审视的初衷。

责任编辑:安吉

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