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化肥故事

花匠小妙招
2024-08-09 18:00

　　保障粮食供应是国家基本战略，一直以来化肥作为粮食安全战略资源国家采取了一系列措施重点保障。当前肥料发展进入全新阶段，2018年全国农用化肥使用量5653万吨，比2015年减少369万吨，下降6.1%。如同人类的粮食和医药，化肥和农药共同保护着生命的怒放，但他们背负双刃，一路风雨。化肥有那么多的故事，请听笔者娓娓道来。

　　化肥，是科技带给人类的高效植物营养。德国农业化学家李比希（J.V.Libig）提出的植物矿质养分理论是化肥生产和使用的基础，该理论至今无人超越。法国农业科学家布森高(J.V.D.Biussingault）于1843年建立第一个农业试验站，发现作物中的碳来自空气中的CO2,而不是土壤中的碳，提出了植物碳、氮营养学说。之后100多年来，各地科学家在植物营养与土壤农化研究方面取得了突破和进步，确定了植物生长必需的17种元素，探索出这些养分的来源以及植物吸收利用的数量、主要形态和途径，告诉世人，植物从土壤中吸收矿质养分和水分，与空气和水分中的碳、氢、氧通过光合作用合成碳水化合物。在科学技术的指引下，化肥的生产和使用应运而生，蓬勃发展，依赖于地力自然恢复的传统农业突破了，人类打开了从生物圈获取能量和物质的又一个通道，温饱和营养问题得到解决，生活水平迅速提高，人口快速增长，人类文明进步呈现指数级增长，化肥施用近200年对人类文明作出了重大贡献。

　　化肥，是工业革命的产物。1800年英国率先从工业炼焦中回收硫酸铵作为肥料，1842年英国用硫酸分解磷矿石生产出过磷酸钙，1860年德国人从钾盐矿中提炼出钾肥，1908年德国诺贝尔化学奖获得者FritzHaber（1918）和CarlBosch（1931）发明了合成氨技术和工艺。此后随着生产工艺的发展，化肥的浓度逐渐提高，养分由单一向复合发展。合成氨技术其实就是人工固氮，将大气中的氮气通过高温高压和催化剂的作用制成氨，所以氮肥属于能源依赖型产品。磷、钾肥从矿物中提取出来的，磷肥原料主要是磷矿石，钾肥原料主要钾矿、盐湖，属资源约束型产品。中国化肥工业历经艰难，始于上世纪三十年代，成于新中国成立之后，盛于上世纪末，至今已成为全球最大生产国和输出国。1990年中国成为全球最大氮肥生产国和出口国，2005年中国磷肥生产比肩氮肥工业，2015年中国钾肥开始摆脱单纯依靠的进口。我国化肥出口大于进口，贸易顺差这在化工产品中是件非常了不起的事情，化肥工业为我国农业和国民经济发展提供了坚实基础。

　　化肥,是农作物的“主粮”。都说肥料是农作物的“粮食”，肥料通常指有机肥料和化肥，有机肥的历史与农耕文化同样久远，人们把种养和生活中产生的有机废弃物以肥料形式归还于农田，自觉形成农业生产内部物质和能量循环利用的最好模式。有机肥含有大量碳和少量的养分，可以维持土壤肥力和产量，但难以大幅提高产量，解决不了人类的温饱需求。化肥是农业生产的外部新的养分输入，让农田养分亏损迅速得到补充，作物连续高产得以实现，极大地提高了农田产出效率。从秦朝至民国，2000多年来水稻亩单产才从40kg提高到200kg，新中国成立70年来，水稻平均单产400-500kg，最高产可达1000kg。近年联合国粮农组织（FAO）研究和调查显示，施用化肥比不施用化肥可提高50%的单产，作物总产中有三分之一来自化肥的贡献，中国粮食产量的一半来自化肥，这和国内相关学者的研究高度一致。化肥中的无机速效养分不需要经过微生物转化分解，施入土壤中后可直接被作物根系吸收，在植物生长旺盛阶段可以迅速满足作物需要；溶解性好的化肥还可以通过水肥一体，或通过叶面喷施的方式施用，进一步提高了作物的养分吸收效率和人类的劳动效率。

　　化肥，是农田土壤的好伙伴。化肥和有机肥一样为农田增添生命力，化肥虽不似有机肥直接将有机碳输入土壤，它是通过促进作物茂盛生长取得更高的生物量和更发达的根系将有机物质还入农田土壤，随着农作物秸杆逐步退出农村薪柴角色，农田土壤有机质含量增加的趋势更加明显。作物越高产从土壤中带走的养分就越多，传统地力培肥是个漫长的过程，化肥的施用使得养分快速归还土壤，地力得到提升。国外160多年的监测和国内30多年的耕地地力定位监测显示农田土壤中的氮磷钾等养分因施肥管理普遍增加，增加的程度由化肥投入量决定，如果持续投入大于产出，则积累增加，反之消耗下降，当然不同区域间，不同养分间表现存在差异甚至反差。几十年来因化肥施用提升了土壤肥力，在农业生产系统内积累的大量养分，使得我们今天有底气采取各种途径来减少化肥的使用。土壤板结和污染不是化肥的原罪，有机与无机肥料合理配施反而是改善土壤结构的主要措施，土壤板结主要是大水漫灌、淹灌等不合理的耕作下水土流失造成的，化肥中仅磷肥可能带入少量的重金属，化肥中镉含量平均低于土壤背景值。土壤本身也是一个碳汇，通过植物的光合作用，可以储存人类活动产生的温室气体，减轻工业化带来的负面影响。

　　化肥，是人们对美好生活向往的基本保障。生存的首要条件是食物，人们对食物的向往升级路径就是从有吃得到有足够吃的，再到吃得好、吃得健康。高产品种、灌溉、农业机械化和化肥施用都是人类发展史上的重要里程碑，其主要意义是提高了各类农产品供给，人类的营养水平因此得到提高。而化肥对于人多地少的中国来说，意义更加重大，农产品高产、香甜、美观、营养等品种优良性状的表达可通过巧施化肥达到最佳，灌溉和机械化在现代农业中与化肥结合也是越来越紧密。水果和蔬菜等经济作物主要是通过温室大棚、滴喷灌、水肥一体化、无土栽培等现代化的生产方式，绝对依靠化肥、农药和植物激素，实现了跨越地域限制的种植结构调整，多样化和高产出都得以实现。各类肉制品、奶制品、水产品的增长来自饲料供应的增加，依赖化肥施用的饲粮生产成功解锁并升级“肥多-粮多-猪多”的大循环。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、能量、矿物质提供了基础。在社会相当进步的今天，许多人有能力去追求高质高价的绿色食品、有机食品，成为绿色有机生态农业的追随者，其实今天的有机农业的源头是化学投入品支持下的农业高产出，这些产出支持养殖业壮大，直接或通过间接（过腹）成为有机肥料。想想大量的有机肥从哪里来的？没有化肥进入，依靠封闭式的农业种植内部物质循环利用的有机农业是生产不出大量的风味浓郁的、发育健壮的有机食品的，在市场经济的今天也是任何一个农业生产单元办不到的。

　　化肥，也是自然生态环境的影响者。人类的所有活动，无不与自然生态环境相生相克，所以化肥对环境的影响有正有负。正影响是促进植物的光合作用，将人类活动产生的温室气体储入土壤碳汇，减轻工业化带来的负面影响；促进植物生长涵养水土并培肥地力；通过促进农业增产增收为退耕还林还草、退田还湖等环境友好行为提供保障。负影响和污染风险被过分放大，明明是小众却被误解为主导，故问题必须重视，需要科学分析、正确认识、理性对待，这样我们才可采取有效措施加以控制。水体富营养化的限制因子是磷素，综合近年国内相关学者的研究，施肥对水体总磷贡献在5%以下。实际上，化肥中没有被当季作物吸收的磷、钾元素大部分还会留在土壤中，为下季作物所利用，农田流失进入水体的磷素旱地大于水田，尤其是城市近郊的老菜地中土壤磷含量积累多饱和，对水体磷污染威胁最大。化肥本身大多是养分含量高、杂质低，基本成分是无害，引发的重金属污染的影响很小，化肥对土壤和农产品重金属污染风险来自磷肥矿的镉含量和复合（混）肥料的添加物，进口磷矿和磷肥的风险大于国产的，按照当前施肥量每年带入农田的镉远低于工矿业开采和污水灌溉带入的镉数量。有机肥料因施用量大，来源复杂，对环境的负影响同样值得关注。

　　在化肥支持下的全国粮食连年丰产做积淀，新起点上我们更加全面认识化肥的作用，积极合理的转变施肥方式，合理的施用化肥，在较长的一段时期内仍将维持以化肥为主，与有机肥配合施用并逐步加大有机替代比例的施肥模式，在减肥增效的道路上，化肥仍在保障人类生存最刚的需要，化肥的环境风险可控制到最小，化肥的故事还在继续。

　　作者单位：江西省土壤肥料技术推广站

安徽：＂双减一增＂助力蔬菜产业兴旺本报记者　杨丹丹

　　在安徽省当涂县黄池蔬菜产销专业合作社的示范基地里，一片片茂密的白菜、乌菜长势喜人，每隔几米装有一个杀虫灯和黄蓝板。这里的蔬菜每天采摘后，就近送到附近的马鞍山市金菜地食品有限公司进行腌制加工，生产出来的各类小菜产品深受消费者喜爱。

　　“现在的消费者对食品安全越来越重视，我们种菜严格按照绿色蔬菜的生产模式控肥控药。”合作社负责人武骏介绍说，安徽省农科院的专家们与自己的基地对接后大力推广露地蔬菜化肥农药减施技术，实现了节本增效。

　　在日前召开的国家重点研发项目“露地蔬菜化肥农药减施技术集成研究与示范”子课题“江淮流域主要露地蔬菜化肥农药减施技术模式建立与示范”现场观摩与测评会上，武骏的示范基地现场测产显示，在化肥、农药减量均超过30%的情况下，乌塌菜、高秆白菜的产量大幅提升30%以上。为减少农药施用量，科研人员集成应用杀虫灯+黄蓝板+性诱剂+生物农药十静电喷雾等病虫害综合防控技术，实现化学农药施用量减少37.5%。经示范现场测评,乌塌菜折合亩产1577.18公斤,较对照增产33.85%；高秆白菜折合亩产6801.47公斤,较对照增产84.31%。

　　据了解，安徽省马鞍山、芜湖、池州、黄山、合肥是乌塌菜、高秆白菜的主产区，菜农习惯上每亩施用60公斤复合肥、800公斤干鸡粪作为基肥，在蔬菜定植20天后，还要追施10公斤尿素，存在肥料投入量大、养分配比不合理、肥料流失严重，利用率低等弊端。为推进江淮流域主要露地蔬菜化肥农药减施技术模式建立与示范，安徽省农科院园艺所、土肥所、植保质安所科研人员筛选适宜江淮流域种植的鸟塌菜新品种3个，优化了乌塌菜、高秆白菜化学肥料减施技术,通过测土配方施肥和有机肥替代，实现化学肥料减量31.4%。

　　“化肥农药减施后，乌塌菜硝酸盐含量减少21.1%，高秆白菜硝酸盐含量减少11.8%，蔬菜品质更优，亩均综合效益至少提升15%。”安徽省农科院园艺所副研究员严从生告诉记者，截至目前，乌塌菜、高秆白菜化肥农药减施技术在安徽主要产区累计示范30万亩,辐射面积55万亩。课题组还建立了高秆白菜-水稻轮作绿色增效技术模式1套,并已作为安徽省地方标准颁布。

　　“我省将化肥使用量零增长纳入省政府目标管理绩效考核指标，成为提升工作实效新引擎、新动能，不断推进化肥使用量零增长行动。聚焦示范县、重点作物和重点区域，纵深推进测土配方施肥，实现精准施肥和化肥减量增效；多措并举推进有机肥替代化肥，大力推广秸秆机械还田肥料化利用，恢复发展绿肥，把农业绿色发展引向深入；深入推进农机农艺融合，因地制宜推广化肥机械深施、机械追肥、水肥一体化等技术，调整、转变施肥方式，提高水肥利用效率和产出效益；针对不同区域土壤障碍因子，采取增施有机肥、轮作换茬、深松深耕等措施进行改良培肥，保护和提升耕地质量。全省已连续4年农用化肥使用量保持下降趋势。”安徽省土肥站站长刘军介绍说。

国家柑橘黄龙病综合防控协同创新联盟工作取得新突破本报记者　李慧斌

　　近日，国家柑橘黄龙病综合防控协同创新联盟工作会议暨国家重点研发计划与广西创新驱动专项协作会议在广西桂林召开。今年联盟科研开发取得新突破，针对柑橘黄龙病防控中关键技术难点，组织科研力量在国际上首次观察到纯黄龙病菌形态，改进了定量PCR快速检测技术，初步建立了田间速测技术，研发出木虱抗性监测试剂盒和农药沉积利用率方法等。

　　联盟理事长、西南大学学术委员会主任周常勇介绍说，自2017年6月成立以来，联盟在黄龙病防控科研协作、面向产业社会服务、构建国际合作网络等方面开展了卓有成效的工作，推动了柑橘产业跃居国内水果行业第一，有力支撑了农村脱贫攻坚和乡村振兴。

　　据悉，今年联盟通过技术示范、成果应用与推广，降低了柑橘生产中的农药投入，各项技术在柑橘优势产业带示范推广50余万亩，示范区内黄龙病发生率控制在2%以内。联盟因地制宜构建了华南黄龙病重度流行区、华东低度流行区、四川宜宾屏山阻截带、非疫区防控技术模式，并先后与广西、云南、广东等地方政府签订120余份科技合作或技术服务协议。同时，在柑橘主产区举办黄龙病防控等各类技术培训110多场次，培训5.8万余人次。

　　会上，来自国家柑橘苗木脱毒中心、广西特色作物研究院、重庆绿康果业有限公司等5家柑橘育苗行业代表发出倡议：做好柑橘新品种保护利用，尊重知识产权，遵守相关行业准则；实施柑橘优质种苗行业自律，加强优质种苗管理，开展优质种苗技术研发和协同创新，实现柑橘苗木无毒化，生产规范化，提高企业整体素质和核心竞争力；培育有知识产权、品种纯正、健康无病苗。

　　下一步，联盟将依托国家重点研发计划等科研项目，重点推动湘西南黄龙病阻截带建设，着力完善黄龙病分区治理技术模式并大规模示范推广；构建完成挂靠于全国农技中心的柑橘黄龙病和木虱监测预警平台，提升全国柑橘产区黄龙病治理能力；加强对育苗行业监管、建立信用评价制度，适时启动优质苗工程，进一步完善联盟内部建设与国际化水平。　

　　本报记者　李慧斌

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　　近日，山东省阳谷县高庙王镇1.5万余亩朝天椒喜获丰收，平均亩产干椒800斤，亩效益6400-9000元。为提高辣椒品质，打好绿色无公害农产品品牌，该镇采用了黏虫板、灭虫灯、防虫网、施有机肥等绿色无公害管理技术，辣椒产业成为该镇农民脱贫致富的“红色产业”。图为该镇先运辣椒合作社社员正在晾晒朝天椒。

　　陈清林　李艳杰　摄