科学看待化肥 勿让化肥“背锅”

 
 
科学看待化肥 勿让化肥“背锅”  
 

改革开放40年来，我国粮食总产量翻了一番，从1978年的3亿吨提高至2013年的6亿吨。此后，全国粮食产量已经连续多年稳定在6亿吨以上。人均占有粮食从1977年的297.7公斤上升到2017年的444公斤，增加了49%。我国不仅解决了百姓吃饱饭的问题，而且正从“吃饱”向“吃好”转变。土壤学家、肥料专家，包括农业部，都言之确凿地证实化肥对作物增产发挥了重要作用。但近几年来，却出现了化肥造成土壤板结、酸化、污染等抹黑化肥的不少言论，部分有机农业追捧者散布“中国农业有机肥必将完全替代化肥”的言论，引导公众抵触化学肥料。

笔者作为77级北京农业大学土壤与农业化学专业的本科生，上大学前参加过农业生产劳动，毕业后一直从事土壤和土地的教学科研工作，觉得很有必要利用自己所学的理论知识和经验，科普化肥的作用，为化肥正名。

一、化肥对作物增产起到了重要贡献，高产作物需要施用化肥才能实现高产

化肥是工业革命的产物，是现代科学技术带给我们的作物生长所需的高效营养物质。化肥的施用，打开了从作物生物圈之外获取养分的又一个通道，彻底突破了传统农业依赖于地力自然恢复或仅仅依靠有机肥对作物产量提高的瓶颈，作物营养问题得到解决，作物产量迅速提高，解决了温饱后的人口快速增长。化肥的施用，对近200年的人类文明发展作出了重大贡献。

1800年英国率先从工业炼焦中回收硫酸铵作为肥料。硫酸铵主要提供众所周知的作物营养的“三大元素”即氮磷钾中需求量最大的氮素。1842年英国用硫酸分解磷矿石生产出过磷酸钙肥料，1860年德国人从钾盐矿中提炼出钾肥。从欧洲1800年生产硫酸铵开始，经过200多年的发展，化肥已经完全可以为粮食蔬菜水果等各种农产品提供氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯等必需的高效营养元素。

植物生长所需要的养分来自于矿物质而非有机物，这早在19世纪40年代就得到了科学证实。1840年，德国著名化学家、国际公认的植物营养科学奠基人李比希（J.V.Libig）通过大量实验，提出了植物矿质营养学说，认为腐殖质（有机质）是在地球上有了植物以后才出现的，而不是植物出现以前，因此植物的原始养分只能是矿物质。在李比希之后，许多科学家的实验使植物矿质营养学说获得了进一步的证实和发展。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二氧化碳，而不是土壤中的碳酸钙，提出了植物碳、氮营养学说。确定了植物生长必须的17种元素，探索出这些养分的来源与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。

1908年德国诺贝尔化学奖获得者Fritz Haber（1918）和Carl Bosch（1931）发明了合成氨技术和工艺，实现了氮肥的充足供应。化肥的施用让欧洲生活水平迅速提高，自此，欧洲告别了饥荒。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。磷、钾肥是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。化肥提供的都是无机速效养分，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，让农田土壤养分亏损迅速得到补充，作物连续高产得以实现，极大地提高了作物产量。