中国化肥史
1.化肥是工业革命的技术成果，是现代农业的物质支撑。
肥料起源于欧洲，是工业革命的产物。1800年，英国率先从工业焦化中回收硫酸铵作为肥料，但直到1908年，德国发明了现代合成氨工艺，才实现了肥料的充足供应。化肥的应用使欧洲的生活水平迅速提高，成为世界经济中心。鉴于化肥对人类文明的巨大贡献，德国合成氨技术发明者弗里兹哈伯(1918)和卡尔博施(1931)先后获得诺贝尔化学奖。
(一)化肥的特点和历史成就
肥料来源于大自然，供给效率高。氮肥的主要原料来自大气，其他肥料原料主要是矿物质。氮肥生产的机理与生物固氮相似。大气中的惰性N2通过高温、高压和催化剂转化为农作物可以利用的活性氮(铵盐、硝酸盐)。一座建在10公顷土地上的合成氨厂，每天可产N 3000吨，可满足1000万亩农田维持阿木年800 ~ 1000公斤产量的需要，比传统生物固氮效率高出约100万倍。化肥使农田从长时间的施肥-生产变为短时间的连续生产，大大提高了农田的产出效率。
肥料营养浓度和强度高，降低劳动强度。化肥中的养分含量一般在40%以上，是传统有机肥的10倍以上。尿素含氮46%，满足一亩农田10公斤的供氮量只需要25公斤左右的尿素。一个劳动力手工半天就能完成运输和应用。然而，在传统农业中，许多人需要几个月的时间来收集、堆肥、运输和施用有机肥料。化肥把农民从收肥、堆肥等繁重的劳动中解放出来，大大提高了农民的劳动生产效率。
化肥肥效快，有利于作物及时吸收。化肥中的养分主要是无机物，不需要被微生物分解。施入土壤后，它们会很快被作物根系吸收。比如化学氮肥施入土壤后3 ~ 15天就会完全释放出来，可以快速满足作物在植物旺盛生长期的需求。还可以通过灌溉甚至叶面喷施来施肥，大大提高了作物的养分吸收效率。
化肥本身无害。肥料营养成分高，杂质少。比如尿素含有46%的氮，这是作物需要的营养元素，其余主要是CO2，施入土壤后会释放回大气中，无害。此外，还含有约1%的水和1%的缩二脲，严格控制在1.5%以下对作物无害，在土壤中会分解，被作物和微生物利用。其他磷肥、钾肥、微量元素都是从矿物质中提取的，基本成分无害。
(二)中国的化肥来之不易。
目前，中国是世界上最大的化肥生产国和消费国。作为一个发展中国家，能满足自己的化肥供应，出口到国外，是一件很了不起的事情。化肥工业的发展为中国农业和国民经济的持续快速发展提供了坚实的基础。
确保化肥供应是国家的基本战略。新中国成立以来，化肥一直是战略资源的重点保障，即使在困难时期，化肥消费的增长也没有停止。国家采取了一系列措施保证化肥的供应，如有奖销售政策、统购统销无利润政策、生产补贴、施药补贴等。2013年补贴金额高达100亿元。化肥专项政策持续时间长、范围广、力度大，是其他商品所没有的。
不惜一切代价建立化肥工业体系。化肥生产是一个高度依赖资源的工业体系，对于工业基础薄弱的发展中国家来说，难度极大。20世纪80年代以前，中国40%的化工投资、50%的优质无烟块煤、30%的进口天然气和60%以上的进口硫资源用于化肥生产。为了提高化肥的储运能力，国家还为大中型化肥厂修建了铁路专用线、输电线路、铁路和码头仓库。
技术创新之路非常艰难。建国初期，进口化肥生产设备和材料极其困难。中国坚持“自力更生，自给自足”的方针，走上了肥料研发和生产的艰辛道路。侯等科学家从20世纪50年代开始，经过8年的努力，开发出了具有中国特色的肥料技术——“碳化法”生产碳酸氢铵，建成了自主创新的现代氮肥工业体系。磷肥从过磷酸钙-钙镁磷肥-硝酸磷肥-磷酸铵-复合肥探索了半个世纪。钾肥工业从65438年至0956年在青海察尔汗盐湖开始探矿，直到本世纪初“反浮选冷结晶”工艺开发成功，才开始大规模生产。
(3)化肥是吃饱吃好健康的重要保证。
20世纪60年代的第一次绿色革命是人类发展史上的一个重要里程碑，它通过高产品种、灌溉、机械化和大规模施用化肥改善了农产品供给。据粮农组织统计，从20世纪60年代到80年代，发展中国家通过施肥使粮食作物增产55% ~ 57%，化肥对中国的意义更大。
中国一半的粮食产量来自化肥。新中国成立前，我国一直采用传统的农业生产方式，即利用农作物秸秆、人畜粪便、绿肥等方式提高土壤肥力，粮食产量长期处于较低水平。从秦汉到清代，我国小麦和水稻的亩产量仅从106公斤和80公斤增加到195公斤和291公斤。新中国成立70多年来，全国小麦平均亩产达到700-800公斤，高产区达到1.500公斤。其中，化肥的施用起到了关键作用。科学家研究证明，不施化肥的作物和施化肥的作物产量相差55% ~ 65%。
化肥显著提高了中国人的营养水平。近年来，中国蔬菜和水果的人均供应量持续增长，丰富了食谱，提高了居民的营养水平。人均动物蛋白供给量从0年的1961.4公斤增加到2014年的15.5公斤。水果和蔬菜产量的增加主要是通过现代生产方法(温室、灌溉、化肥和农药)。肉制品和乳制品的增长来源于饲料供给的增加，饲料生产也依赖于化肥的施用。化肥极大地丰富了农业生产系统中的养分供应，为生产更多人类所需的蛋白质、能量和矿物质提供了基础。
化肥提高了土壤肥力。耕地质量是粮食安全的基本保障。在传统农业中，耕地的养分含量主要由成土矿物决定，大部分土壤都不同程度地缺乏养分。例如，我国土壤有效磷的含量相对较低。根据20世纪80年代第二次土壤调查的数据，平均含量仅为7.4mg/kg(如玉米的最适含量不应低于8mg/kg)。通过施用磷肥，近30年来我国土壤有效磷含量已增加到23mg/kg。施肥还可以增加作物生物量，提高地表覆盖率，减少土壤侵蚀。土壤本身也是碳汇，可以储存人类活动产生的温室气体，减少工业化带来的负面影响。此外，化肥的施用可以提高农作物的产量，为城市建设、交通运输、工商业发展提供了广阔的土地空间。
二、科学认识化肥利用中的几个问题
目前，化肥的应用带来了一些问题，但人们对它有许多误解，导致一些负面影响被过度放大。其实大家都很容易理解，把肥料比作食物。饮食不合理、营养过剩导致的高血压、高血脂、高血糖等一系列健康问题，是食物摄入的问题，而不是食物本身的问题。和饮食一样，化肥过量施用、营养搭配不合理、施用方式粗放等错误方式也会产生负面影响，但需要科学分析、正确认识、理性对待。
(一)化肥施用与非点源污染的关系。
目前水污染已经比较突出，但是水污染物的来源主要有三个:农业面源排放、工业企业和城乡居民的污水排放、与化石能源排放有关的大气干湿沉降。根据2014年《中国环境状况公报》，我国废水氨氮排放总量为238.5万吨，其中生活源1381000吨，农业源75.5万吨，工业源23.2万吨，集中源17000吨。可见农业来源低于国内来源。农业面源污染包括畜禽养殖和水产养殖造成的肥料流失、氮磷养分流失。据研究，化肥养分流失对农业氮、磷排放的贡献分别为11.2%和25.7%，总体较低。实际上，化肥中被当季作物吸收的磷、钾元素，大部分会留在土壤中，被下一季作物利用。
(2)化肥施用与大气污染的关系。
空气污染，尤其是雾霾，已经对我们的生活产生了很大的影响。一般来说，农业生产中施用的氮肥，如尿素、碳酸氢铵、磷酸二铵等进入土壤，不被作物吸收利用，就会有一部分氮以氨和氮氧化物的形式排放到大气中，造成大气污染。如果采用深施覆土、分期施用和选择合理的产品，这些损失是很小的。研究表明，目前，氮肥对中国氮氧化物排放总量的贡献约为5%。随着施肥方式的改变，这个比例会逐渐降低。
(3)化肥施用与土壤质量的关系。
近年来，中国的土壤健康问题引起了广泛关注。农民直观感觉土壤板结污染，简单归结为化肥的作用。其实土壤板结并不是化肥的作用。土壤板结主要是漫灌、淹灌和不合理耕作造成的。合理使用化肥，特别是配合有机肥，可以改善土壤结构。此外，化肥对土壤重金属污染影响不大。化肥中只有磷酸铵会带入一定量的重金属，我国磷矿中镉含量很低。按照目前的施肥量(50公斤/亩，以平均镉含量10毫克/公斤计算)，每年带入的镉只有0.5克/亩，而工矿开采和污水灌溉带入的镉远高于化肥。
(D)施用化肥与农产品质量之间的关系。
农产品的外观、营养、内含物组成和贮藏特性与化肥的施用有直接关系。人们常说“瓜不香，果不甜，用了化肥”，这是化肥施用不合理的结果。一些果农盲目追求大果和超高产，投入大量氮肥而忽视其他元素的配合，导致果实大，水分多，但可溶性固形物和糖分含量跟不上，降低了风味。其实农作物的品质和养分吸收的比例有关。化肥营养结构和施用方法合理，瓜果健康生长，果实更香更甜。
第三，推进减肥增效是调整农业结构和方式、实现绿色发展的关键举措。
习近平总书记指出，“要坚定不移加快转变农业发展方式，尽快转向数量质量效益并重、竞争力提升、农业科技创新和可持续发展的集约发展，走产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代农业发展道路”。目前，我国农业生产遭遇了价格“天花板”和成本“地板”的双重挤压。只有改变生产方式，降低已经过高的农资成本，才能实现农业提质增效、节本增效。
在农业生产中，化肥和农药是主要的物质投入。一般来说，小麦、玉米、水稻占材料投入的45%。园艺作物就更高了，苹果生产中化肥农药的投入占总材料成本的2/3。农产品价格上不去主要是品质不太硬，化肥是品质的决定性因素。资源环境问题逐渐成为影响农业生产的刚性约束因素。环境的恶化不仅会直接增加农业生产的成本，也会间接增加农业生产的成本。因此，化肥在转变农业生产方式中的重要性不言而喻。立足国情，按照“增产施肥、经济施肥、环保施肥”的要求，开展化肥使用量零增长行动，落实“精准、调整、改革、替代”四字方针，逐步纠正过量、不合理施肥的面貌。
精准就是推进精准施肥。
根据不同区域的土壤条件、作物产量潜力和综合养分管理要求，合理制定各区域和作物单位面积的施肥限量标准。几十万次的测土配方施肥试验证明，精准施肥可以达到粮食作物每亩减重5公斤，增产5-8%，增收100元的效果，而水果、蔬菜、茶叶等经济作物每亩可减重20-90公斤，增产10-20%，增收2000元以上。但由于我国土壤类型多样，种植体系复杂，有7亿多耕地，实现每块土地精准施肥是一项长期的工作，需要技术、政策、制度的综合保障。
调整就是调整化肥的使用结构。
中国农民太分散，所以过去一直以一般化肥产品为主，能满足基本生产要求，但不是最优。首先要优化氮磷钾配比，增强大量元素和中微量元素的协调性和协同性，让土壤作物更有营养。其次，要根据我国不同的土壤条件和作物需求，开发适合的高效肥料产品，并保证这些产品能在田间使用。这就要求化肥行业要满足农业的需求来升级产品，化肥营销体系要真正服务用户，并在农业领域进行深入的创新和本土化技术。
改变，即改进施肥方法。
目前，由于劳动力和农业机械的短缺，表面施、撒施、“一炮而红”等不合理施肥现象较为普遍。要加快研发适宜的施肥设备，推动施肥方式转变。比如氮肥表层施用养分挥发会超过20%，而覆土深层施用可以降到5%以下。保护地蔬菜和部分大田肥料用水施，可逐步改为水肥一体化和叶面喷施。施肥方式的改变需要肥料产品、农机、农艺、设施的密切配合，这是一个系统工程，需要长期强化和推进。
替代是指有机肥部分替代化肥。
中国的养殖业很发达，有机肥所含的营养成分和化肥提供的营养成分大致相同。而有机肥的养分归还率只有40%左右，不仅发挥不出肥效，还成了污染源。目前，大多数粮田和果园不使用有机肥，这不仅影响产量，而且从长远来看也制约了土壤生产力的提高。通过合理利用有机养分资源，特别是在水果、设施蔬菜、茶叶上用有机肥替代部分化肥，促进有机无机结合，提高耕地基础地力，实现增产增效、提质增效。
总之，充分认识化肥的作用，积极合理地改变施肥方式，是保证我国粮食供应和可持续发展的大事。要改变“多施肥多增产”等错误观念和“不需要向人要水要肥”等错误做法，不能走极端，妖魔化化肥，从而一刀切否定化肥。科学合理认识化肥，正确合理施用化肥，基于现代农业发展创新化肥产品，才是正确的方向。