□西北农林科技大学教授 李生秀

在这里，我把多年研究的成果和实地调研的经验与大家分享，希望能够帮助大家更好地服务三农，在肥料销售和农化服务上有所作为。

一、了解肥料知识及其在农业生产中的意义

目前，人们对化肥已经有了初步的了解，但在对化学肥料认识上还是存在着这样和那样的偏颇。而通过实践和一系列理论得出的结论证明：正常施用化学肥料，对粮食生产的贡献是不可估量的。具体也可细化为以下三个方面：

首先，历史实例证明了化肥的不可替代价值。据一项调查资料显示，1800年，无N、P、K化肥投入的情况下，每公顷土地只生产0.73吨粮食；1978年，每公顷投入N、P、K化肥155.8kg，生产4.63吨谷物。按1978年的增产量来计算，平均投入1kgN、P、K化肥，约增产20kg粮食。此外，上世纪30年代，欧洲粮食产量曾经有大幅度提升，为了探究欧州粮食增产的真正原因，美国科学家征询德国科学家的意见后得到的一种答案是，如果把增产量看作100%，化肥贡献能够达到50%，品种占30%，其他管理措施占20%。据联合国粮农组织估计，发展中国家粮食增产中约有55%是来自化肥的功效。因为农业的能量产投比一般大于3，而投入化肥后至少在5以上，化肥消耗的能量仅仅是社会消耗能量的极小一部分。即使像英国这样一个施用化肥较多的国家，生产化肥所消耗的能量仅是消耗总能量的1%。结合我国的实际情况，化肥在我国农业增产中的重要作用体现在近20年来随着化肥用量的增加，我国粮食产量增长44%，经济作物除棉花产量外增长1～3倍，其中蔬菜增长7倍，水果增长8倍。

其二，现代农业发展使之对化肥产生了大量需求。由于现代农业存在着规模大、机械化、效益高、耗能大、生产精准、技术高新、强度集约等特点，要想实现上述几点的要求也需要在化肥上保障。同时，高新技术的应用增加了对化肥的需求。对比一些国家应用高新技术得出化肥施用的结论：（见表1）

其三，现今客观情况对化肥的需求和依赖进一步加强。从宏观来看，人口增长的压力是客观促使农业生产提速的一个重要因素。世界人口从1930年的20亿到2000年的60亿再到2020年预测的83亿，快速膨胀的人口需要更多的粮食保障。而预计到2020年，粮食生产中70%的养分要靠化肥提供。据此分析我国情况得出，我国要发展农业以满足人口日益增加的需要，必须继续增加化肥的投入。预计在2010、2015和2030年，包括粮食作物、经济作物、林业、草业和养殖业施肥，化肥需求量分别为5100万～5200万吨、5500万～5700万吨和6500万～6800万吨。

二、植物需要的元素特性以及西北地区土壤条件特点

庄稼需要些什么营养元素？作物平时对每种元素吸收情况怎样？肥料作为作物的“粮食”需要进行怎样的搭配？诸多问题摆在我们进行农化服务时的案头。纵观植物需要的营养元素，其中作物需要的元素有碳、氢、氧、钙、镁、氮、磷、钾、硫、硼、氯、铜、铁、锰、锌等。其中营养元素被作物吸收数量最大的当数钙(Ca)，作物的吸收率能够达到50～200kg/公顷/年，镁(Mg)能达到10～50kg/公顷/年，氮(N)能达到75～300kg/公顷/年，磷(P)能达到5～30kg/公顷/年，钾(K)能达到50～200kg/公顷/年，硫(S)能达到5～30kg/公顷/年。为了简单易学，植物吸收的元素可以简要概括成“大量元素碳氧氢，钙镁硫氯铁量宏，氮磷钾是三要素，微量硼锌锰钼铜”这四句话。

在了解植物需要的元素后，我们还需要掌握西北地区的实际条件，因地制宜地指导大家科学用肥。西北地区的旱地土壤特点一般可以表述成：土壤肥力有机质少，一般为0.2%～1%；氮素少、一般氮占有机质十分之一。同时，有机质少、氮素缺乏且pH高,一般在8以上，微量元素易失效。土壤累积有大量碳酸钙，石膏在土壤存在量少，碳酸钙存在量高，这也影响磷肥和土壤磷素的效果。钾素在西北土壤中较为丰富，而影响钾吸收效果的是矿物(伊利石和蒙脱石），而不受pH值影响。

综上所述，可以得出这样的结论：西北地区氮素普遍缺乏，磷素相当缺乏；钾素相对丰富，但消耗严重。

在了解了植物需要的元素特性及土壤条件后，我们就应该更加注重怎么样合理施肥。我的建议是：

第一，氮肥与有机肥要配合施用。有机肥能提高氮肥利用效率的原因在于，有机肥含有充足的有效磷，而大部分土壤又缺乏有效磷。对比一个量表得出：（见表2）

第二，根据土壤供氮供磷能力施肥。土壤剖面中累积的硝态氮决定施氮量，土壤有效磷决定施磷量，深施肥料，保肥增效。在没有灌溉条件的时候要尽量早施用。举例子说明：要想玉米增产，后期重施是关键。磷肥施得早，才能起到好的效果。播麦偏晚，施磷增产。这也是磷肥深施得出的具体效果。

第三，在果树和蔬菜施肥问题上及改进的途径中，氮肥用量对蔬菜硝态氮累积是有影响的，因此在选择硝态氮含量少的蔬菜，对比白菜、油菜、菠菜后得出，菠菜硝态氮含量最少，约为400mg/kg；油菜硝态氮含量最多，约为1200mg/kg；白菜处于中间阶段，约为800mg/kg。这对于在蔬菜上合理施肥，控制硝态氮含量，提高蔬菜品质有很好的作用。

三、未来肥料发展的方向

提到肥料发展的方向，发展保肥增效的新型肥料是提高肥料效果的必由之路。由于化学肥料的单元素和养分不完全、易变化等特性，会使得氮肥挥发及发生硝化、反硝化，磷肥容易退化、固定或溶解过快。因此，加入增效物质的氮肥，如多用氮肥增效剂会使得肥效较之前产生更好的效果，再如加入硝化抑制剂、尿酶抑制剂等的磷肥、钾肥。同时加入化学或生物物质，如溶磷、溶钾，解磷、解钾细菌等提高肥料的特性。生产复合或复混肥料，化合、融合、混合。但是目前也遇到一定的瓶颈，氮肥加入的增效剂效果不稳定，且多为有毒物质，因此迄今褒贬不一。磷、钾肥料中加入的化学物质皆无实效，加入的生物物质往往无活的微生物存在。而目前生产新型肥料，如缓释肥料，其定义是缓释，可利用养分缓慢释放。生产低水溶性的含氮无机化合物或有机化合物，具体产品为磷酸铵镁和磷酸铵钾。

而相对控释肥料来讲，养分释放可控，消除淋、退、挥发，省时、省力、省工，即可一次大量施用，也同时兼具了价廉、高养分、高利用的特点。目前存在的问题在于，可溶性养分的释出速率取决于肥料的平均粒度、包裹层材料、厚度及理化特性、比表面积、黏结剂性质、制造工艺、水分、温度等多种复杂因素，因而难以达到控释要求。