化肥作為糧食的“糧食”，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)帶給我們的高效營養(yǎng)物質(zhì)。從歐洲1800年生產(chǎn)硫酸銨開始，經(jīng)過200多年的發(fā)展，化肥已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)、供、銷、用體系，完全可以為糧、棉、油、果、菜等農(nóng)產(chǎn)品提供氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬、氯等必需的礦質(zhì)態(tài)元素以及硅等有益元素。
化肥施用200多年來，人口連續(xù)翻番的同時，營養(yǎng)水平大幅提高，人類文明進(jìn)步呈現(xiàn)指數(shù)級增長，徹底突破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)依賴于地力自然恢復(fù)的瓶頸。
化肥是工業(yè)革命技術(shù)成果
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的物質(zhì)支撐
化肥起源于歐洲，是工業(yè)革命的產(chǎn)物。1800年英國率先從工業(yè)煉焦中回收硫酸銨作為肥料，但直到1908年德國發(fā)明了現(xiàn)代合成氨工藝，才實現(xiàn)了化肥充足供應(yīng)�；实氖┯米寶W洲生活水平迅速提高，并成為世界經(jīng)濟(jì)中心。鑒于化肥對人類文明的重大貢獻(xiàn)，合成氨技術(shù)發(fā)明者德國Fritz Haber（1918）和Carl Bosch（1931）先后獲得諾貝爾化學(xué)獎。
化肥的特性和歷史功績
化肥來自于自然界，供應(yīng)效率高。氮肥主要原料來自于大氣，其他化肥原料主要是礦產(chǎn)。氮肥生產(chǎn)與生物固氮機(jī)理相似，通過高溫高壓及催化劑，將大氣中的惰性N2變成作物可以利用的活性氮（銨鹽、硝酸鹽）。在一個10公頃土地上建立的合成氨廠每天可以生產(chǎn)3000噸N，一年能夠滿足千萬畝農(nóng)田維持畝產(chǎn)800～1000斤的產(chǎn)量，比傳統(tǒng)生物固氮效率提高約100萬倍�；首屴r(nóng)田從培肥—生產(chǎn)的長周期轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)生產(chǎn)的短周期，極大地提高了農(nóng)田產(chǎn)出效率。
化肥養(yǎng)分濃度高，勁大，降低了勞動強(qiáng)度�；手叙B(yǎng)分含量一般超過40%，是傳統(tǒng)有機(jī)肥的10倍以上。尿素含氮46%，滿足一畝農(nóng)田10公斤的氮素供應(yīng)只需要25公斤左右尿素，一個勞動力徒手用半天就可以完成運(yùn)輸和施用。而傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)收集、堆漚、運(yùn)輸、施用有機(jī)肥需要許多人花費(fèi)幾個月的時間。化肥將農(nóng)戶從繁重的肥料收集、堆漚等勞動中解放了出來，極大地提高了農(nóng)民的勞動生產(chǎn)效率。
化肥肥效快，利于作物及時吸收�；手械酿B(yǎng)分主要是無機(jī)態(tài)的，不需要經(jīng)過微生物轉(zhuǎn)化分解，施入土壤中后會迅速被作物根系吸收。例如化學(xué)氮肥施入土壤后一般3～15天就會完全釋放，在植物生長旺盛階段可以迅速滿足作物需要。
化肥本身是無害的�；手叙B(yǎng)分含量高、雜質(zhì)低。例如尿素中含有46%的氮素，氮是作物所需要的營養(yǎng)元素，其余的主要是CO2，施用到土壤中后會再次釋放回到大氣中，是無害的。此外，還含有1%左右的水和1%左右的縮二脲，縮二脲嚴(yán)格控制到1.5%以下對作物無害，而且會在土壤中分解并被作物和微生物利用。其他的磷肥、鉀肥以及中微量元素都是從礦物中提取出來的，基本成分也都是無害的。
中國化肥來之不易
目前，中國是全球最大的化肥生產(chǎn)國和消費(fèi)國。作為一個發(fā)展中國家，在滿足自己化肥供應(yīng)的同時，還可以向國外出口，這是非常了不起的事情�；使I(yè)的壯大，為我國農(nóng)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展提供了堅實基礎(chǔ)。
保障化肥供應(yīng)是國家基本戰(zhàn)略。新中國成立后，化肥作為戰(zhàn)略資源重點(diǎn)保障，即使在困難時期，化肥用量的增長也沒有停止過。國家采取了一系列措施保障化肥供應(yīng)，例如獎售政策、無利潤統(tǒng)購統(tǒng)銷政策、生產(chǎn)補(bǔ)貼、施用補(bǔ)貼等。2013年，補(bǔ)貼金額高達(dá)1000億元以上。針對化肥的特殊政策持續(xù)時間之長、范圍之廣、力度之大是其他任何商品都沒有的。
不惜代價建立化肥工業(yè)體系�；噬a(chǎn)是一個資源高度依賴的工業(yè)體系，對于工業(yè)基礎(chǔ)薄弱的發(fā)展中國家異常艱難。在上世紀(jì)80年代以前，我國化學(xué)工業(yè)投資的40%、優(yōu)質(zhì)無煙塊煤的50%、進(jìn)口天然氣的30%、進(jìn)口硫資源的60%以上都用于化肥生產(chǎn)。為提高化肥儲運(yùn)能力，國家還為大中型化肥廠修建了專用鐵路線、輸電線路，鐵路和碼頭倉庫等。
技術(shù)創(chuàng)新之路十分艱難。建國初期，進(jìn)口化肥生產(chǎn)裝置和材料都異常困難。秉承“自力更生、自給自足”的原則，我國開始了艱苦的化肥研發(fā)生產(chǎn)之路。侯德榜等科學(xué)家自上世紀(jì)50年代開始，歷經(jīng)8年努力，研發(fā)了具有中國特色的化肥技術(shù)—“聯(lián)堿法”制取碳酸氫銨，建成了自主創(chuàng)新的現(xiàn)代化氮肥工業(yè)體系。磷肥從過磷酸鈣—鈣鎂磷肥—硝酸磷肥—磷酸銨—復(fù)合肥整整摸索了半個世紀(jì)，鉀肥工業(yè)從1956年在青海察爾汗干鹽湖找礦開始，直到本世紀(jì)初研發(fā)成功“反浮選冷結(jié)晶”工藝后，才開始大規(guī)模生產(chǎn)。
化肥是吃飽、吃好、吃得健康的重要保障
上世紀(jì)60年代第一次綠色革命是人類發(fā)展史上重要的里程碑，通過高產(chǎn)品種、灌溉、機(jī)械化和大量施用化肥提高了農(nóng)產(chǎn)品供給。聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）統(tǒng)計，上世紀(jì)60年代至80年代，發(fā)展中國家通過施肥提高糧食作物單產(chǎn)55%～57%，而化肥對于中國來說，意義更加重大。
中國糧食產(chǎn)量的一半來自化肥。新中國成立前，我國一直采用傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，即利用作物秸稈、人畜糞尿、綠肥等方式培肥地力，糧食產(chǎn)量長期處于較低水平。秦漢至清朝2000余年間，我國每畝小麥和水稻的產(chǎn)量僅從106斤和80斤增長到195斤和291斤。而新中國成立后至今的70余年間，我國小麥平均單產(chǎn)達(dá)到700～800斤，高產(chǎn)地區(qū)達(dá)到1500斤。其中，化肥的施用發(fā)揮了關(guān)鍵作用�？茖W(xué)家研究證明，不施化肥和施用化肥的作物單產(chǎn)相差55%～65%。
化肥顯著提高了國人的營養(yǎng)水平。近年來，我國人均蔬菜水果供應(yīng)量持續(xù)增長，在豐富食譜的同時，也提高了居民營養(yǎng)水平。人均動物蛋白供應(yīng)量從1961年的1.4公斤增長到2014年的15.5公斤。水果和蔬菜增產(chǎn)主要是通過現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式（大棚、灌溉、化肥、農(nóng)藥）提高了產(chǎn)出。肉制品、奶制品的增長來自飼料供應(yīng)的增加，而飼料生產(chǎn)也依賴化肥的施用�；蕵O大地豐富了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的養(yǎng)分供應(yīng)，為生產(chǎn)更多人類所需的蛋白、能量、礦物質(zhì)提供了基礎(chǔ)。
化肥提高了土壤肥力。耕地質(zhì)量是糧食安全的基本保障。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中耕地養(yǎng)分含量主要由成土礦物決定，絕大部分土壤出現(xiàn)了不同程度的養(yǎng)分缺乏。例如，我國土壤有效磷含量相對較低，據(jù)上世紀(jì)80年代開展的二次土壤普查數(shù)據(jù)，平均含量僅7.4mg/kg（如玉米最適宜的含量不應(yīng)低于8mg/kg）。通過施用磷肥，近30年來我國土壤有效磷含量上升到23mg/kg�；适┯眠�可以增加農(nóng)作物生物量，提高地表覆蓋度，減少水土流失。土壤本身也是一個碳匯，可以儲存人類活動產(chǎn)生的溫室氣體，減輕工業(yè)化帶來的負(fù)面影響。此外，通過施用化肥提高作物單產(chǎn)，為城市建設(shè)、交通、工業(yè)和商業(yè)發(fā)展提供了廣闊的土地空間。
