中國工程院院士、植物營養(yǎng)學(xué)家張福鎖深度解讀
——化肥，你了解多少？

莊稼一枝花，全靠肥當(dāng)家?；首鳛榧Z食的“糧食”，是近現(xiàn)代工業(yè)革命最偉大的產(chǎn)物之一。我國之所以能用世界7%的耕地養(yǎng)活世界22%的人口，化肥功不可沒。

曾幾何時(shí)風(fēng)光無限的化肥在一些人眼中從增產(chǎn)增收的一大法寶變成了導(dǎo)致農(nóng)業(yè)各種問題的一大禍根，米面不香怪化肥，水果不甜怪化肥，土壤污染怪化肥，甚至認(rèn)為化肥全是毒。我們對(duì)化肥存在哪些誤解？如何科學(xué)合理使用化肥？我國化肥產(chǎn)業(yè)未來的強(qiáng)農(nóng)之路在哪里？對(duì)此，中國工程院院士、植物營養(yǎng)學(xué)家張福鎖在央視財(cái)經(jīng)頻道《中國經(jīng)濟(jì)大講堂》節(jié)目中作出了深度解答。

化肥是糧食的“糧食”

化肥讓我們有了足夠的糧食。今天，我國每個(gè)人的飯碗里每年可以盛960 斤糧食、1000 斤蔬菜、370 斤水果、120 斤肉類等，我們的生活過得非常好，主要是因?yàn)橛辛嘶?。作物生長(zhǎng)僅靠土壤中的養(yǎng)分是完全不夠的，首先，土壤養(yǎng)分供應(yīng)量低于作物對(duì)養(yǎng)分的需求，特別是大量元素養(yǎng)分；第二，土壤養(yǎng)分供應(yīng)與作物需求在時(shí)間上不匹配，土壤中的養(yǎng)分往往不能滿足作物快速生長(zhǎng)階段的需求；第三，土壤養(yǎng)分供應(yīng)不能滿足連續(xù)種植的需求。所以，我們必須要給作物施肥。

如果不施肥，作物生長(zhǎng)就會(huì)因營養(yǎng)不足而受到負(fù)面影響。例如，我們?cè)诤颖笔∏芸h的試驗(yàn)地連續(xù)12 年不施用氮肥，雖然土壤中有一部分氮素供應(yīng)，但氮素的供應(yīng)量只能滿足高產(chǎn)小麥氮素需求量的1/3，所以小麥長(zhǎng)得稀稀拉拉，產(chǎn)量很低；如果科學(xué)施用氮肥，小麥得到了充足的氮營養(yǎng)，就長(zhǎng)得好、產(chǎn)量高。

化肥，讓我們吃飽，讓我們吃好，讓我們的土地更肥，讓我們的地球更綠，這就是化肥對(duì)人類的巨大貢獻(xiàn)。

第一，化肥讓我們吃飽。化肥為全球糧食增產(chǎn)做出了約50%的貢獻(xiàn)。在發(fā)展中國家，化肥對(duì)糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)可以達(dá)到60%左右，可以說沒有化肥，就沒有這么多糧食，沒有化肥，我們就不可能養(yǎng)活這么多人口。例如，英國洛桑實(shí)驗(yàn)站170 多年的肥料定位試驗(yàn)表明，不施肥的小麥產(chǎn)量只有100斤/畝左右，施用農(nóng)家肥的小麥產(chǎn)量增加到200-300 斤/畝，產(chǎn)量仍然非常低，施用化肥后，小麥產(chǎn)量能夠達(dá)到1000斤/畝左右。

第二，化肥讓我們吃好。1961 年每人每天只有1.7 斤食物，現(xiàn)在我們每人每天有4.7斤食物，而且食物種類更加豐富；化肥不僅給我們帶來了糧食，也保證了蔬菜水果的供應(yīng)，現(xiàn)在每年全國人均蔬菜占有量達(dá)到了1000 斤，在全球排名第一；每人每年的水果占有量達(dá)到了370 斤，超過了歐盟的280斤。

第三，化肥讓土地更肥?；誓芸焖偬嵘寥鲤B(yǎng)分，例如，在南方貧瘠的紅壤開墾為旱地后，施用化肥4 年后，土壤里的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等含量大幅度增加；在南方潛育性稻田，因長(zhǎng)期淹水等原因?qū)е峦寥烙行Я缀康停井a(chǎn)量?jī)H400斤/畝左右，許多地方已經(jīng)棄耕，經(jīng)工程措施改良后每畝施用60-100 斤鈣鎂磷肥，水稻產(chǎn)量提高到了600斤/畝以上。化肥讓全國土壤養(yǎng)分整體提升，從改革開放至今，土壤有機(jī)質(zhì)增加了25%，有效磷增加了2.1倍，土壤速效鉀增加了67%，土壤養(yǎng)分含量越來越高，土壤變得越來越肥。

第四，化肥讓地球更綠。2019 年美國航空航天局發(fā)布的報(bào)告顯示，在2000-2017 年，中國在全球綠葉凈增長(zhǎng)面積最高，對(duì)全球的貢獻(xiàn)高達(dá)25%，其中化肥支撐的農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)為全球貢獻(xiàn)了8%。舉一個(gè)例子，黃土高原過去光禿禿的，一刮風(fēng)黃土滿天飛，灰茫茫一片，今天黃土高原綠油油一片，就是因?yàn)槲覀冇辛嘶?，使得作物的產(chǎn)量大幅提升，我們用不著再去砍樹、割草來做燃料或飼料，讓黃土高原變得更綠，所以說化肥在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面功不可沒。

化肥是助推我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的一大決定性因素，可以說沒有化肥就沒有現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，就沒有14億人的豐衣足食。當(dāng)下隨著一系列環(huán)境問題的發(fā)生和突顯，化肥不斷受到非議，導(dǎo)致一些負(fù)面影響被無限放大，甚至有些地方禁止使用化肥、要求全面消滅化肥。

化肥無毒

化肥無毒。例如，我們從大氣里取得氮?dú)?，?jīng)過化學(xué)反應(yīng)，最后合成尿素，尿素產(chǎn)品98.6%是尿素，剩下的有不到0.5%的水分，還有一點(diǎn)其他的有機(jī)成分，這些成分對(duì)人都是無毒的。事實(shí)上，化肥不是土壤重金屬污染的主要來源，因?yàn)榛蕩胪寥乐械闹亟饘俸课⒑跗湮ⅰＦ浯?，化肥不?huì)造成農(nóng)產(chǎn)品重金屬超標(biāo)。中國農(nóng)科院在山東連續(xù)26 年使用化肥和有機(jī)肥。小麥籽粒中的重金屬砷含量只有0.05 毫克/公斤，與國家限量標(biāo)準(zhǔn)的0.5 毫克/公斤相比也是微乎其微。

化肥改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)

化肥讓我們的食物更好吃了，因?yàn)榛首屴r(nóng)產(chǎn)品的外觀品質(zhì)更好，同時(shí)提高了營養(yǎng)品質(zhì)，改善了農(nóng)產(chǎn)品的風(fēng)味品質(zhì)和加工品質(zhì)。例如，不施肥的蘋果長(zhǎng)得很差，果個(gè)不均勻，85%以上的果實(shí)是三級(jí)果，產(chǎn)量低、口感差、價(jià)格低，科學(xué)施用化肥的蘋果85%以上是一級(jí)果，果子更大，顏色更鮮艷，口感更脆，所以化肥不是降低了農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，而是改善了農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。

合理施肥不會(huì)造成環(huán)境污染

過量施肥和不合理施肥會(huì)造成環(huán)境污染。化肥是提供營養(yǎng)元素的物質(zhì)，它本身就是營養(yǎng)，包括氮、磷等營養(yǎng)。如果施用的化肥里面的營養(yǎng)不能被作物全部利用，就有一部分營養(yǎng)跑到環(huán)境里面去，被環(huán)境里面的生物所利用。例如，藻類利用了氮磷營養(yǎng)，使其大量繁殖，人們看到這種現(xiàn)象通常會(huì)說是化肥造成的，事實(shí)上，這是過量的氮磷營養(yǎng)跑到水里去造成了水體富營養(yǎng)化。一般來說，如果施用100 斤的化肥，作物當(dāng)季能夠吸收40 斤，有40 斤殘留在土壤中，可以在接茬種植的作物再利用，所以，跑到環(huán)境中的化肥只有20 斤，化肥隨著土壤水分流失或被淋洗最后進(jìn)入水體，以氣體的方式到大氣中去；如果化肥施用量是200 斤，作物吸收還是40 斤，土壤殘留可能是60 斤，大氣中損失50 斤，水體損失50 斤，相當(dāng)于是100 斤肥料進(jìn)入到環(huán)境中，造成了環(huán)境污染。所以，化肥本身不是造成環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)祝且驗(yàn)檫^量施肥和施用不合理，使得浪費(fèi)到環(huán)境中造成了環(huán)境污染。

停施化肥3年減產(chǎn)50%

有人說，化肥一直要減下去，甚至要消滅化肥，這些既是誤解，也是不正確的認(rèn)識(shí)。停止化肥使用會(huì)怎么樣？在北京郊區(qū)的小麥?zhǔn)┓试囼?yàn)表明，如果停止施用氮肥，對(duì)當(dāng)季夏玉米的產(chǎn)量沒有影響，但第二季的冬小麥減產(chǎn)10%。如果停止施用氮肥兩年，作物產(chǎn)量減少30%，如果3年連續(xù)不施用化肥，作物產(chǎn)量減少50%左右。所以，如果我們不用化肥，就有一半的人沒糧吃，我們14億人都會(huì)挨餓。

化肥是國家糧食安全的壓艙石，我們的人口還在增長(zhǎng)，生活水平不斷在提高，經(jīng)濟(jì)還在發(fā)展，我國糧食安全的形勢(shì)依然非常嚴(yán)峻。2020 年，糧食又一次獲得大豐收，但是進(jìn)口了1.4 億噸糧食，大豆進(jìn)口突破了1 億噸大關(guān)，到2029 年，隨著人口的增長(zhǎng)，生活水平的提高以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我們糧食的剛性需求還在增加。所以，如果停用化肥，我們的糧食就會(huì)大幅度減產(chǎn)，糧食安全就會(huì)受到威脅。

化肥也是健康中國、美麗中國的戰(zhàn)略物資，今天我們吃飽了，大家希望能夠吃得更營養(yǎng)、更健康，所以我們需要更多營養(yǎng)健康的農(nóng)產(chǎn)品。如果沒有化肥，我們就不可能生產(chǎn)出這么多營養(yǎng)健康的農(nóng)產(chǎn)品，所以，化肥是健康中國的戰(zhàn)略物資。我們不僅要發(fā)展經(jīng)濟(jì)，而且要保護(hù)生態(tài)環(huán)境，如果沒有化肥，我們只能把那些生態(tài)涵養(yǎng)的耕地開發(fā)出來，生態(tài)環(huán)境就會(huì)受到威脅，所以，美麗中國離不開化肥。

化肥產(chǎn)業(yè)未來強(qiáng)農(nóng)之路在何方？

我國化肥產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，化肥種類豐富，產(chǎn)品琳瑯滿目，成就卓著。目前我國有30 余類肥料產(chǎn)品，包括14 種必需礦質(zhì)元素及其他有益元素肥料，滿足了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多種多樣的需求，為保障國家糧食安全提供了強(qiáng)大支撐。

2021 年2 月21 日，中央一號(hào)文件發(fā)布，強(qiáng)調(diào)要推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，并提出要持續(xù)推進(jìn)化肥農(nóng)藥減量增效。化肥農(nóng)藥減量增效，一直是近幾年我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中的一項(xiàng)重點(diǎn)工作。2015 年，我國開展了化肥零增長(zhǎng)行動(dòng)，化肥用量實(shí)現(xiàn)了“四連降”，化肥用量從2015年的6022.6萬噸，減少到2019年的5403.6萬噸，減幅10.3%。在成功實(shí)現(xiàn)化肥零增長(zhǎng)的目標(biāo)下，我國的糧食總產(chǎn)量一直保持穩(wěn)中有升，化肥利用率從2015 年的35.2%提高到2020 年的40.2%，提高了5個(gè)百分點(diǎn)。

化肥是高科技產(chǎn)品，是工業(yè)革命的偉大成果，但用好化肥的難度很大。施用化肥必須做到“八個(gè)不”，即施用量不能多不能少，施肥位置不能深不能淺，施肥時(shí)間不能早不能晚，不同作物用不同產(chǎn)品。

國家為了幫助農(nóng)民普及科學(xué)施肥的技術(shù)和知識(shí)，開展了測(cè)土配方施肥國家行動(dòng)。測(cè)土配方施肥就是國家出資為農(nóng)民測(cè)土，專家根據(jù)測(cè)土的結(jié)果來做肥料配方，企業(yè)來生產(chǎn)配方肥，大家一起指導(dǎo)農(nóng)民用好配方肥來實(shí)現(xiàn)科學(xué)施肥。從2005 年至今，國家投入了130 億元財(cái)政補(bǔ)貼，為全國15 億畝耕地做了測(cè)土配方，糧食增產(chǎn)得到了有效保障，過量施用化肥也得到了有效遏制。

化肥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新是未來中國非常重要的一方面。第一，產(chǎn)業(yè)技術(shù)綠色升級(jí)，要在資源全元素利用、物質(zhì)循環(huán)利用、全產(chǎn)業(yè)鏈升值利用等方面進(jìn)一步創(chuàng)新來引領(lǐng)全球肥料產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展。第二，采用數(shù)字化、智能化的技術(shù)武裝農(nóng)業(yè)應(yīng)用，智能化大幅度提高肥料利用率，提高肥料增產(chǎn)效率，有效減少肥料損失和對(duì)環(huán)境的影響，為農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。第三，我們要在肥料全產(chǎn)業(yè)鏈的高質(zhì)量融合發(fā)展方面創(chuàng)新來支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，來支撐人民生活改善，來支撐美麗中國建設(shè)，來支撐我們現(xiàn)代化強(qiáng)國建設(shè)的中國夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)。所以，化肥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與第二個(gè)百年目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要支撐。