液氨直接施肥突顯優(yōu)勢

□ 原化工部化肥司總工程師馮元琦

液體氮肥系列報道之液氨

液氨直接施肥突顯優(yōu)勢

□ 原化工部化肥司總工程師馮元琦

編者按

隨著我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，業(yè)內(nèi)有關(guān)專家多次呼吁，建設(shè)我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)大力發(fā)展和推廣液體氮肥，并提出相關(guān)建議。液體氮肥最具代表性的是液氨——“高氮液肥”和氮溶液——三氮液肥”。這兩種液態(tài)肥均具有節(jié)約、環(huán)保、增效益的優(yōu)勢，非常符合我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展。近日，《中國農(nóng)資》將開設(shè)專欄，針對液體氮肥在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的突出作用以及前景發(fā)展等情況做一系列報道。

俗話說：“莊稼一枝花，全靠肥當(dāng)家?！痹谌鬆I養(yǎng)元素氮、磷、鉀中，氮肥的消費量約占60%，其它占30%以上。作物生長全周期對氮素的需求，不僅數(shù)量大、時間長而且效果顯著，因此通稱氮素是第一大元素。氮肥生產(chǎn)屬裝置型、耗能型；使用中成本高、利用率低，僅為30%-40%，投入產(chǎn)出比小，且單位耕地施用氮素超過世界平均水平，但氮素利用率卻低于發(fā)達國家，不僅加重了農(nóng)戶負(fù)擔(dān)，也影響作物產(chǎn)品的質(zhì)量，并引起農(nóng)業(yè)面源污染的生態(tài)問題。為了農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，農(nóng)業(yè)部號召推廣“水肥一體化”，建立節(jié)水灌溉激勵機制等，因而多種水溶性肥料應(yīng)運而生。當(dāng)下，我國施肥量占全球施肥總量的30%，按照水肥一體化標(biāo)準(zhǔn)，僅占1%。專業(yè)人士分析，未來十年，我國水溶肥料年均增長率將達到17%，需求增速快、市場寬廣。隨著國內(nèi)外氮肥技術(shù)的發(fā)展和交流，氮肥的生產(chǎn)和使用得到了進一步發(fā)展，對液體氮肥——液氨的認(rèn)知程度也逐漸提高。

液氨是節(jié)約環(huán)保的新能手

液氨（合成氨）是生產(chǎn)尿素、硝酸銨、硫酸銨、碳酸氫銨等固體氮肥的原料。實質(zhì)上，液氨本身就是高濃度（含氮82.3%）的液體氮肥。以液氨直接施肥為例，其特點和優(yōu)勢體現(xiàn)在：一是節(jié)約能源，免除了氨加工生產(chǎn)固體氮肥的裝置投資和生產(chǎn)能耗，降低了單位氮素的成本。2010年我國大型氮肥廠的氮肥品種能耗相對比顯示：以天然氣為原料的液氨與以煤炭為原料的尿素相比，前者每噸氮素能耗比后者少1.03t標(biāo)煤，節(jié)能達45%。二是提高氮素利用率，據(jù)國內(nèi)以15N標(biāo)記氮肥在小麥地上部分的氮素利用率對比結(jié)果表明，液氨比尿素高5.1%。三是減少污染，工業(yè)上免除了氨加工成固體氮肥的排放，農(nóng)業(yè)上降低了農(nóng)田引起的污染。經(jīng)15N標(biāo)記氮肥在小麥?zhǔn)┓屎蟮耐寥赖仄胶鉁y定顯示：等氮量的液氨和尿素施入土壤后，液氨比尿素土壤殘留氮素多2%，從而能夠減少氮損失和污染。四是提高農(nóng)業(yè)效益，我國大田試驗的測定結(jié)果表明，液氨直接施肥對小麥、玉米等旱地作物均有增產(chǎn)的效果。在每畝施氮素6-12kg時，可增產(chǎn)10%以上，同時以等氮量比較，液氨比尿素的農(nóng)業(yè)成本可降低30%，提高了農(nóng)業(yè)效益。

液氨在國外的廣泛發(fā)展

據(jù)聯(lián)合國工發(fā)組織1980年《化肥手冊》報道，世界發(fā)達國家施用液體氮肥占施肥施用總量的比例較高，美國 38%、丹麥36%、墨西哥28%、澳大利亞（包括氨水）25%、加拿大22%。另據(jù)1964-2006年氮肥品種資料，液氨和氮溶液兩大類液體氮肥占氮肥總產(chǎn)量的60%以上，兩類各占一半，40年來變化不大。由于科技發(fā)展和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要求，美國在1961年起廣泛快速發(fā)展推廣液氨和氮溶液肥料，據(jù)FAO報道，1984-2011年，美國液氨和氮溶液兩類肥料施用量占氮肥總施用量的比重為56%-64%。

美國進行了大量液氨直接施肥的試驗工作，表明了農(nóng)業(yè)上的功效。在亞里桑那州大學(xué)的農(nóng)業(yè)試驗站進行了不同土壤施入液氨后土壤中銨態(tài)氮的含量，其中試驗表明薄層砂質(zhì)壤土所吸附的銨態(tài)氮高于砂質(zhì)土、砂壤土，而且隨著土壤濕度的提高而顯著增加。此外，在做了大量的不同作物直接施用液氨的試驗中，結(jié)果顯示：若栽植馬鈴薯時，當(dāng)天施用液氨的效果最佳；不同季節(jié)，土壤pH影響硝化作用。硝化作用弱時（pH≤5.1）可將氨保存到次年春天；當(dāng)pH≥5.5時，硝化作用強，大部分銨態(tài)氮形成硝態(tài)氮會被淋洗而損失，因而影響增產(chǎn)效果；施液氨的深度保持在12-15cm增產(chǎn)效果明顯。

液氨直接施肥技術(shù)成熟

在發(fā)達國家進行大量試驗后，液氨直接施肥的效果顯而易見。在我國，液氨直接施肥的試驗也可舉數(shù)列。1956年11月，原化工部副部長馮伯華率領(lǐng)中國化工代表團參加國際氮肥工業(yè)會議，在會上發(fā)表新中國氮肥工業(yè)8項技術(shù)成果的報告，并帶回了世界氮肥生產(chǎn)和使用的先進技術(shù)，其中一項是液體氮肥液氨直接施肥技術(shù)。1981年我國代表團參加在英國召開的第4屆氮肥技術(shù)國際會議，參觀了英國羅塞斯特農(nóng)業(yè)土壤和作物營養(yǎng)綜合研究試驗站，其中介紹了液體氮肥液氨和氨水的科學(xué)試驗，證明在氣溫較低的冬季施液體氮肥，可以減少土壤硝化細(xì)菌的脫硝作用，以提高氮素利用率，使來年春季得到更好的農(nóng)耕效益。后來，新疆建設(shè)兵團為了更好地推廣液氨直接施肥，組織了赴美考察美國液氨直接施肥技術(shù)和實踐經(jīng)驗，為取獲有關(guān)技術(shù)資料，特接受關(guān)于液氨直接施肥的技術(shù)培訓(xùn)和實地運作，并選購一些有關(guān)液氨直接施肥的計量、控制和施肥機具等。1993年中國國際咨詢公司組織“液氨直接施肥研討會”，并提出《關(guān)于液氨直接施肥試點推廣工作的幾點意見》，上報國家經(jīng)貿(mào)委?；ぁ⑥r(nóng)業(yè)專家認(rèn)為：液氨直接施肥技術(shù)成熟，增產(chǎn)機理明確，節(jié)能增效明顯，對具有農(nóng)業(yè)機械化作業(yè)和集約化營養(yǎng)的作物地區(qū)，具有很大的推廣意義。