我國(guó)一直以“占世界7％的耕地養(yǎng)活了世界22％的人口”而驕傲。但現(xiàn)在，在能源緊張、水資源匱乏、耕地面積不斷縮減、人口增長(zhǎng)迅速的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)面前，這種驕傲正在轉(zhuǎn)變成一種危機(jī)感。更令人擔(dān)憂的是，使用化肥增產(chǎn)糧食的效果越來(lái)越不明顯。有數(shù)據(jù)表明，上世紀(jì)90年代與50年代相比，化肥增產(chǎn)效率下降了50％。目前，每千克化肥的糧食增產(chǎn)率只有6～8千克，約為世界平均水平的50％。如何既能提高化肥的使用效率、又能降低化肥生產(chǎn)能耗成為當(dāng)務(wù)之急。在這種情況下，液態(tài)肥料重新走入人們的視線。
可不干燥直接施溶液
造粒塔是化肥廠的一道獨(dú)特風(fēng)景。遠(yuǎn)遠(yuǎn)地走在馬路上看見(jiàn)高高的造粒塔，就知道這肯定是一個(gè)化肥廠了。從工藝來(lái)講，生產(chǎn)氮肥、磷肥、鉀肥一般都先制成相應(yīng)的溶液，如尿液、硫銨溶液、氯化鉀溶液等，然后經(jīng)過(guò)干燥、結(jié)晶或造粒等過(guò)程形成固態(tài)肥料。而這些干燥和造粒過(guò)程往往耗能很大。原化工部化肥司總工程師馮元琦在接受記者采訪時(shí)說(shuō)：“其實(shí)肥料養(yǎng)分就在這些溶液中，這些肥料溶液完全可以作為肥料來(lái)使用。后續(xù)的干燥、造粒等過(guò)程能耗較大，通常的造粒方式如擠壓造粒、回轉(zhuǎn)窯造粒、輥壓造粒等都需耗能。尤其對(duì)鉀肥來(lái)講，由于干燥后的粉狀鉀肥沒(méi)有黏結(jié)性，必須完全靠機(jī)械壓力黏在一起，然后再破碎、整粒成相應(yīng)的形狀，這些過(guò)程都需要能量來(lái)驅(qū)動(dòng)�！�
中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院原副院長(zhǎng)劉更另告訴記者：“農(nóng)作物吸收的都是液態(tài)養(yǎng)分，比如固態(tài)氮肥需要先與水作用變成銨態(tài)氮或硝態(tài)氮才能供給作物生長(zhǎng)，固態(tài)肥料是不能直接被作物吸收利用的。液體肥料是肥與水一起施用，直接向下滲入土層，效果比固體肥料還要好。美國(guó)使用大量液態(tài)肥料，20世紀(jì)90年代，其液態(tài)肥料用量約占肥料總用量的40%。”
那么，尿素廠的尿液不經(jīng)過(guò)造粒直接用于施肥可行嗎？鄭州大學(xué)教授、《磷肥與復(fù)肥》主編許秀成接受記者采訪時(shí)說(shuō)：“這完全是可行的，并且尿液的肥效比顆粒尿素還要強(qiáng)。不過(guò)需要考慮到液態(tài)肥料的運(yùn)輸問(wèn)題，即滿足經(jīng)濟(jì)合理性的運(yùn)輸半徑，這就要求使用地在液態(tài)肥料生產(chǎn)地附近�！�
在日常生活中，記者還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象：與固態(tài)肥料和液態(tài)肥料頗為相似的是，洗衣粉和洗衣液市場(chǎng)正在悄然發(fā)生變化。如今在日用品超市，洗衣液可謂出盡了風(fēng)頭：打著巨大的廣告牌，占據(jù)超市最顯眼的位置。傳統(tǒng)的洗衣粉一統(tǒng)天下的局面已被打破，洗衣液正在成為越來(lái)越多消費(fèi)者的選擇。據(jù)了解，美國(guó)60%以上的家庭使用洗衣液，瑞士80%以上的家庭使用洗衣液，在其他西方發(fā)達(dá)國(guó)家，洗衣液的使用程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出洗衣粉。
可不加工直接施液氨
如果更強(qiáng)調(diào)節(jié)能的話，甚至可以不經(jīng)后面的加工工序，直接施用液氨。液氨是含氮量最高的氮肥，如今很少用作肥料，大多用于生產(chǎn)尿素、碳銨、硫銨等固態(tài)肥料。
劉更另說(shuō)：“上世紀(jì)50年代，我在農(nóng)科院實(shí)習(xí)的時(shí)候，就做氨水用作液體肥料的實(shí)驗(yàn)，其肥效是已經(jīng)被證實(shí)的，是有效果的。當(dāng)時(shí)在新疆有個(gè)煉鋼廠，煉鋼過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氨水，這些氨水就曾經(jīng)直接用來(lái)施肥。不過(guò)現(xiàn)在煉鋼廠都搞副產(chǎn)物的綜合利用，選擇自己建設(shè)小化肥廠或者與化工廠合作，把這些氨水制成了硫酸銨固態(tài)肥料。在新疆、東北等地的大塊田區(qū)域，如果有合成氨生產(chǎn)廠，用管道把液氨或者氨水輸送到農(nóng)區(qū)，這是完全可行的�！�
據(jù)了解，美國(guó)大規(guī)模使用液氨施肥已經(jīng)有半個(gè)世紀(jì)的歷史。美國(guó)的大型合成氨裝置大多集中在南部墨西哥海灣一帶，如德克薩斯州和路易斯安娜州，但農(nóng)業(yè)需肥區(qū)與之距離較遠(yuǎn)。所以美國(guó)從德克薩斯州輔了一條全長(zhǎng)1158千米的輸氨管線，路易斯安娜州鋪了一條全長(zhǎng)3220千米的輸氨管線，分別將液氨輸送至美國(guó)東、西、北部，供各地使用。據(jù)1990年統(tǒng)計(jì)，長(zhǎng)距離管道輸送液氨(按1600千米計(jì))的運(yùn)價(jià)為1.53美分/噸·千米，而火車槽車為2.15美分/噸·千米。從輸氨管線用卡車槽車短距離(160千米)運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)價(jià)為3.65美分/噸·千米。
馮元琦介紹說(shuō)：“過(guò)去我國(guó)液態(tài)肥料盛行過(guò)一陣子。早在上世紀(jì)80年代，我國(guó)就曾經(jīng)嘗試推廣液氨肥料，1984年，還召開了全國(guó)液氨施肥技術(shù)推廣會(huì)，想推廣液氨施肥，具體包括使用什么施肥機(jī)械將開溝、施肥、覆土結(jié)合，如何使液氨施到土壤后不損失達(dá)到良好的施肥效果等。不過(guò)當(dāng)時(shí)在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，有個(gè)十分嚴(yán)重的問(wèn)題——液氨只能作為工業(yè)商品，用作制冷劑等，而不能作為農(nóng)業(yè)肥料。另外，由于液氨需要帶壓運(yùn)輸，要考慮其安全性問(wèn)題，進(jìn)行人員培訓(xùn)也比較復(fù)雜。所以在當(dāng)時(shí)沒(méi)能發(fā)展起來(lái)。但是現(xiàn)在條件比以前好多了，液氨作為肥料使用不再受限制；農(nóng)業(yè)機(jī)械化、自動(dòng)化的技術(shù)水平大大提高；投資資金、人員培訓(xùn)等方面完全不成問(wèn)題，可以說(shuō)我國(guó)發(fā)展液氨施肥的條件已經(jīng)成熟�！�
馮元琦說(shuō)：“盡管氨是高濃度肥料，用液氨做氮肥也是最便宜的。但是液氨對(duì)安全性要求較高，需要帶壓運(yùn)輸，有一定危險(xiǎn)性，且運(yùn)輸成本高，所以可以進(jìn)一步考慮發(fā)展常壓含氮溶液。即把固態(tài)肥料按照一定比例制成水溶液，將灌溉與施肥結(jié)合起來(lái)�！�
可灌溉施肥一體化
灌溉施肥是一項(xiàng)節(jié)水節(jié)肥的新技術(shù)。它利用節(jié)水灌溉設(shè)備，通過(guò)合理計(jì)算作物需水量和需肥量，精確控制灌水量和施肥量，優(yōu)化水分與養(yǎng)分比例。這樣可節(jié)水30％，節(jié)肥20％以上，每公頃減少農(nóng)業(yè)投入成本3000元以上，并顯著地提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。
1960年，沙漠地區(qū)農(nóng)業(yè)用水資源的匱乏促進(jìn)了以色列滴灌的起步，1974年該國(guó)滴灌面積發(fā)展到6000公頃。該技術(shù)推廣應(yīng)用的速度比研究的速度還要快。在埃及、印度和中國(guó)，大水漫灌和渠灌已經(jīng)有幾千年的歷史并且一直沿用至今，目前在很多農(nóng)村小田塊的灌溉還存在著桶裝人提的現(xiàn)象。
馮元琦十分贊同使用液態(tài)肥料。他說(shuō)：“隨著資源和能源的日益緊張，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由粗放型向精細(xì)化發(fā)展，機(jī)械化和自動(dòng)化程度提高，施肥、灌溉方式也要改變，發(fā)展液態(tài)肥料恰逢其時(shí)。據(jù)國(guó)外報(bào)道，使用液態(tài)肥可以節(jié)省能源，制造含1噸純氮的氮溶液比固態(tài)肥料節(jié)省能量4.184×109焦耳。因此發(fā)達(dá)國(guó)家十分注重使用液態(tài)肥料�！�
馮元琦介紹，液態(tài)肥料有很多優(yōu)點(diǎn)：一是可以精準(zhǔn)施肥，根據(jù)缺多少補(bǔ)多少的原則，把各種肥料養(yǎng)分溶解在水中，形成均勻的溶液。特別是一些微量元素用量很少，但作物生長(zhǎng)必不可少，在液態(tài)肥料中很容易添加，但是在固態(tài)肥料中就會(huì)混合不均勻，影響作物生長(zhǎng)。二是施肥同灌溉相結(jié)合，供肥又供水，確保肥效又節(jié)約成本。三是運(yùn)輸、計(jì)量、使用方便�？捎霉艿垒斔�、像自來(lái)水一樣計(jì)量，噴灑管理方便。自1996年新疆棉花膜下滴灌技術(shù)實(shí)驗(yàn)成功以來(lái)，結(jié)合了灌溉和施肥的液態(tài)肥料技術(shù)在蔬菜、果樹、花卉等作物上逐步展開試點(diǎn)。
盡管液態(tài)肥料有諸多優(yōu)點(diǎn)，但推廣還是遇到了一些困難。一是需要管道輸送或購(gòu)買施肥機(jī)械，一次性投資較大。二是企業(yè)需要按照農(nóng)民的需要配肥。三是需要改變農(nóng)化服務(wù)范圍，將服務(wù)延伸到幫助農(nóng)民使用機(jī)械施肥。另外，農(nóng)民習(xí)慣了使用固態(tài)肥料，對(duì)液態(tài)肥料不甚了解，這液態(tài)肥料像水一樣，農(nóng)民會(huì)懷疑其是否有養(yǎng)分，液態(tài)肥料的份量和價(jià)格也都很難計(jì)算。
許秀成教授說(shuō)：“美國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)家的大量試驗(yàn)表明，硝態(tài)氮與銨態(tài)氮配合施用比單獨(dú)使用更能改善作物生長(zhǎng)，特別是對(duì)玉米、高梁、大豆、小麥、大麥等基因類作物。這促進(jìn)了含氮溶液的發(fā)展。把尿素和硝銨在一個(gè)配肥站里配成溶液，然后用機(jī)械去施肥。這種液態(tài)肥料在美國(guó)使用技術(shù)很成熟，而且被接受程度很高。”
在采訪中，許秀成教授特別強(qiáng)調(diào)，液態(tài)肥料主要是需要施肥機(jī)械，沒(méi)有機(jī)械是不行的。如果農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化了，使用液態(tài)肥料就將成為發(fā)展趨勢(shì)。另外，液態(tài)肥料需要大面積使用，一家一戶的小塊田管理不行，除非在東北、內(nèi)蒙古、新疆這些土地相對(duì)集中的地方可以用。今年中央提出農(nóng)村的土地權(quán)可以流轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)規(guī)�；�(jīng)營(yíng)，這為推廣使用液態(tài)肥料創(chuàng)造了條件！
