1、本文格式为Word版,下载可任意编辑第页全面认识化肥的作用、转变施肥方式,成为绿色农业发展的关键化肥作为粮食的“粮食”,是现代科学技术带给我们的高效养分物质。从欧洲1800年生产硫酸铵开头,经过200多年的进展,化肥已经形成了完整的产、供、销、用体系,完全可以为粮、棉、油、果、菜等农产品供应氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯等必需的矿质态元素以及硅等有益元素。化肥施用200多年来,人口连续翻番的同时,养分水平大幅提高,人类文明进步呈现指数级增长,彻底突破了传统农业依靠于地力自然恢复的瓶颈。一、化肥是工业革命技术成果和现代农业的物质支撑化肥起源于欧洲,是工业革命的产物。1
2、800年英国领先从工业炼焦中回收硫酸铵作为肥料,但直到1908年德国创造了现代合成氨工艺,才实现了化肥充分供应。化肥的施用让欧洲生活水平快速提高,并成为世界经济中心。鉴于化肥对人类文明的重大贡献,合成氨技术创造者德国FritzHaber(1918)和CarlBosch(1931)先后获得诺贝尔化学奖。(一)化肥的特性和历史功绩化肥来自于自然界,供应效率高。氮肥主要原料来自于大气,其他化肥原料主要是矿产。氮肥生产与生物固氮机理相像,通过高温高压及催化剂,将大气中的惰性N2变成作物可以利用的活性氮(铵盐、硝酸盐)。在一个10公顷土地上建立的合成氨厂每天可以生产3000吨N,一年能够满意千万
4、土壤中后会快速被作物根系汲取。例如化学氮肥施入土壤后一般315天就会完全释放,在植物生长旺盛阶段可以快速满意作物需要。化肥还可以通过浇灌,甚至可以通过叶面喷施的方式施用,极大地提高了作物的养分汲取效率。化肥本身是无害的。化肥中养分含量高、杂质低。例如尿素中含有46%的氮素,氮是作物所需要的养分元素,其余的主要是CO2,施用到土壤中后会再次释放回到大气中,是无害的。此外,还含有1%左右的水和1%左右的缩二脲,缩二脲严格掌握到1.5%以下对作物无害,而且会在土壤中分解并被作物和微生物利用。其他的磷肥、钾肥以及中微量元素都是从矿物中提取出来的,基本成分也都是无害的。(二)中国化肥来之不易目前,
6、家特别困难。在上世纪80年月以前,我国化学工业投资的40%、优质无烟块煤的50%、进口自然气的30%、进口硫资源的60%以上都用于化肥生产。为提高化肥储运力量,国家还为大中型化肥厂修建了专用铁路线、输电线路,铁路和码头仓库等。技术创新之路非常困难。建国初期,进口化肥生产装置和材料都特别困难。秉承“自力更生、自给自足”的原则,我国开头了艰苦的化肥研发生产之路。侯德榜等科学家自上世纪50年月开头,历经8年努力,研发了具有中国特色的化肥技术“碳化法”制取碳酸氢铵,建成了自主创新的现代化氮肥工业体系。磷肥从过磷酸钙钙镁磷肥硝酸磷肥磷酸铵复合肥整整摸索了半个世纪,钾肥工业从1956年在青海察尔汗干盐湖
7、找矿开头,直到本世纪初研发胜利“反浮选冷结晶”工艺后,才开头大规模生产。(三)化肥是吃饱、吃好、吃得健康的重要保障上世纪60年月第一次绿色革命是人类进展史上重要的里程碑,通过高产品种、浇灌、机械化和大量施用化肥提高了农产品供应。联合国粮农组织(FAO)统计,上世纪60年月至80年月,进展中国家通过施肥提高粮食作物单产55%57%,而化肥对于中国来说,意义更加重大。中国粮食产量的一半来自化肥。新中国成立前,我国始终采纳传统农业生产方式,即利用作物秸秆、人畜粪尿、绿肥等方式培肥地力,粮食产量长期处于较低水平。秦汉至清朝2021余年间,我国每亩小麦和水稻的产量仅从106斤和80斤增长到195斤
8、和291斤。而新中国成立后至今的70余年间,我国小麦平均单产达到700800斤,高产地区达到1500斤。其中,化肥的施用发挥了关键作用。科学家讨论证明,不施化肥和施用化肥的作物单产相差55%65%。化肥显著提高了国人的养分水平。近年来,我国人均蔬菜水果供应量持续增长,在丰富食谱的同时,也提高了居民养分水平。人均动物蛋白供应量从1961年的1.4公斤增长到2021年的15.5公斤。水果和蔬菜增产主要是通过现代化的生产方式(大棚、浇灌、化肥、农药)提高了产出。肉制品、奶制品的增长来自饲料供应的增加,而饲料生产也依靠化肥的施用。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、能
9、量、矿物质供应了基础。化肥提高了土壤肥力。耕地质量是粮食平安的基本保障。传统农业中耕地养分含量主要由成土矿物打算,绝大部分土壤消失了不同程度的养分缺乏。例如,我国土壤有效磷含量相对较低,据上世纪80年月开展的二次土壤普查数据,平均含量仅7.4mg/kg(如玉米最相宜的含量不应低于8mg/kg)。通过施用磷肥,近30年来我国土壤有效磷含量上升到23mg/kg。化肥施用还可以增加农作物生物量,提高地表掩盖度,削减水土流失。土壤本身也是一个碳汇,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。此外,通过施用化肥提高作物单产,为城市建设、交通、工业和商业进展供应了宽阔的土地空间。二、科学熟悉化肥利用中的几个问题现在,化肥施用带来了一些问题,但大家对此存在许多误会,导致一些负面影响被过分放大。其实,把化肥比作食品大家就好理解。不合理饮食