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第5版()
专栏：

关于发展化学肥料问题的探讨
丁一　王葆和　史美充
化学工业在支援农业生产中起着重要的作用，而化学肥料又是化学工业支援农业的重要的方面。现在，就化学肥料在农业生产中的重要作用，国内外发展化学肥料生产的情况和趋势，以及我国发展化学肥料生产的几个主要问题，作一些探讨。
一
农作物的生长，除了需要水分、二氧化碳和日光以外，还需要从土壤中吸收氮、磷、钾、铁、硫、钙、镁、硼、锰、钴、铜等多种化学元素。其中，氮、磷、钾的需要量最多，称为植物三要素，也就是三类重要的肥料；硼、锰、钴、铜等需要量很少，称为微量元素肥料。一般所用的肥料分为两大类，即有机肥料（主要是农家肥料）和无机肥料（化学肥料）。
氮是组成植物蛋白质的重要成分，在蛋白质中，一般氮的含量为16％—18％。此外，在核酸、叶绿素、植物碱以及其他有机含氮物中，都有氮的成分。增加植物的氮素营养，能使植物生长茁壮，躯干肥大，增加分蘖，促进大穗的形成，提高蛋白质的含量。所以增加氮素肥料能够增加农作物的产量，提高农产品的质量。
磷在植物各部分器官中的分布情况表明，它是氮的重要的同伴。植物原生质的主要化合物中都有这两种元素，它们参与植物细胞中有机物质的各种转化过程，在植物生命调节物如酶、激素中也都含有磷和氮。磷酸的存在可以促使比较简单的化合物形成复杂的化合物，如植物体中醣和淀粉的合成都需要磷酸的参加。磷可以加速植物的发育，促使植物提早结实，穗粒增多，籽实饱满，因而可以大大提高谷物和果实的产量。此外，增加磷素营养，还可以提高植物的抗旱性和抗寒性，提高块根植物的含糖量和淀粉量。
钾对植物碳水化合物的积聚起重要作用，它能影响植物籽实和块根中淀粉和糖的含量。由于钾的存在，植物可以吸收更多的氮，同时钾可以促使植物茎部的导管束正常发育，厚角组织细胞增厚，韧皮束变粗，因而使植物躯干坚实，不易倒伏。此外，增加钾素营养，还可以增强植物抵抗真菌病害的能力。
由此可知，氮、磷、钾等元素是农作物生长发育不可缺少的，施用足够的氮、磷、钾等肥料，可以大大提高农作物产量。
微量元素肥料对农作物生长发育也有重要作用，例如可以提高植物的耐寒性，提早开花，加速籽实成熟等。硼可以促进植物根和茎的生长，缺少硼时，影响花和种子的形成，减少籽实产量；锰是植物进行氧化还原过程所不可缺少的物质，因而能够提高植物合成有机物质的能力。这些元素虽然植物的需要量不大，但都是不可缺少的。供给植物以必要的微量元素肥料，也能增加产量，提高质量。
目前我国化学肥料的生产远远不能满足需要，因此农业生产必须大量利用农家肥料。农家肥料是一种很好的肥料，它除了供给农作物以必需的营养元素以外，还可以改良土壤的物理、化学性能和生物特性，能够熟化土壤，培养地力。但是化学肥料生产的发展，毕竟为供给农业生产以更多的肥料带来了巨大的可能性。在一个相当时期内，在我国农业生产上仍然将以有机肥料为主，但应实行有机肥料和无机肥料并举。我们在肯定有机肥料的优点和作用的同时，必须着重指出化学肥料所具有的突出的优点，这就是：
1、肥效高，见效快。由于大部分化学肥料是水溶性的，易溶于水，易被植物吸收，所以见效快。例如，当有一些庄稼因肥料不足而萎黄的时候，在施用氮肥以后，几天之内立刻由黄转青，枝叶茂盛，生长发育加快，因而也能增加产量。化学肥料的肥效都很显著，一斤硫酸铵能增产稻谷三—五斤；一斤过磷酸钙能增产玉米二斤；一斤硫酸钾能增产稻谷二斤左右。中国农业科学院在1958年全国肥料试验网总结的施用氮、磷、钾三种化学肥料（同时施用农家肥料）的平均增产数是：
每斤氮增产斤数　　每斤磷增产斤数　　每斤钾增产斤数
水稻　　　15．5　　　　　　5．5　　　　　　3．8
小麦　　　10．5　　　　7．7　　　　　　3．4
棉花　　　9．5　　　　　 　3．9　　　　　　3．6
玉米　　　19．0　　　　　　11．1　 　　　　7．7
可见化学肥料对农作物的增产有十分显著的效果。
2、有效成分高。这是化学肥料的一个显著的优点。如氮肥一般含有效氮为17％—33％，最高的尿素含氮量达46％；磷肥一般含五氧化二磷15％—18％，而高效磷肥和超高磷肥含五氧化二磷达45％—80％；钾肥中硫酸钾含氧化钾52％。农家肥料与化学肥料相比，有效成分比较低。一般农家肥料含氮、磷、钾有效成分不到1％，因而一斤硫酸铵相当于四十斤人粪尿，一斤过磷酸钙的含磷量约等于一百多斤农家肥料的含磷量，一斤硫酸钾抵得上十斤草木灰。有效成分高，不仅便于长途运输和贮藏，而且施用时可以节省劳动力。据有关部门统计，我国农村用于积肥、运肥、施肥的劳动力一般占全部农业劳动力的20％以上，高的甚至到30％—50％，如果能够增加化学肥料的施用量，就可以节省出大批劳动力，用于田间管理的其他方面，这显然是十分有利于农业生产的。
3、不少化学肥料有多种效果。例如氰氨基化钙（即石灰氮）不仅可以作为氮肥，而且也是一种杀虫剂和棉花脱叶剂；尿素是一种高效氮肥，又可作为牲畜的含氮饲料；好几种磷肥如沉淀磷肥和烧结脱氟磷肥也可作为动物的含磷饲料。
4、化学肥料的原料资源丰富。化学肥料所需的原料是取之不尽的水和空气以及其他一些蕴藏量丰富的煤、天然气、磷矿、含钾矿藏等。掌握了生产技术，就可以不断扩大化学肥料的品种和供应量，逐步满足农业生产的需要。
根据上述情况，在大量施用农家肥料的同时，配合使用化学肥料并增加其施用量，可以提高单位面积产量。积极发展化学肥料生产，对于促进农业生产的发展，具有十分重要的意义。
二
正是由于化学肥料在农业生产中占有十分重要的地位，因此世界各国都很重视化学肥料的生产。近年来，世界化学肥料工业的发展速度很快。下表是几个主要资本主义国家化学肥料产量增长情况：
1938年化肥产量 （氮磷钾肥千吨） 1959—1960年化肥产量（氮磷钾肥千吨） 1959—1960年为1938年的倍数
美国　　1148　　　　7228　　　　6．3
日本　　558　　　　1174　　　　2．1
挪威　　　96　　　　300　　　　3．1
法国　　1108　　　　2871　　　　2．6
英国　　282　　　　786　　　　2．8
荷兰　　202　　　　605　　　　3．0
从上表可以看出，许多国家化学肥料产量增加得很快，1959年—1960年的产量为二次大战前（1938年）的二倍以上，多的甚至是六倍以上。许多国家为了增加化学肥料的产量，除了挖掘现有生产企业的潜力以外，还设法提高化学肥料工业投资的比例，积极建设新厂。近年来，世界各国新建或投入生产的化肥厂很多，以合成氨厂为例，据国外杂志报道：1950年全世界有大型合成氨厂一百三十九个，到1961年增加到三百九十七个，增加了将近两倍；合成氨的生产能力1950年为五百万吨，1960年为一千一百万吨，增加一倍多。
许多国家为了不断增加化学肥料的产量，降低成本，提高使用效果，在技术上采取了许多措施，归纳起来大体有：
1、结合本国具体情况，开辟新的原料来源。以合成氨造气所需的原料来说，变化就很显著。在1940年以前，各国生产合成氨多以焦炭为原料，约占全部原料的90％，但二次大战以后，为了取得廉价的原料，一般都转为以石油、石油气或天然气等为原料。以1959年为例，各国所用合成氨原料比例为：天然气占31％，石油占15％，石油气占9％，煤和焦占40％，其他占5％。个别国家的情况更突出，如目前美国合成氨用原料，天然气占70％以上，意大利重油和天然气占73％，日本计划至1963年油和气的比重上升到94％。此外，许多国家也利用焦炉气、高炉气、有机合成工厂废气作为合成氨原料气。即使以煤为合成氨原料，也是设法利用劣质煤，以便把优质煤供应给其他工业部门如冶金工业等使用。
开辟新的原料来源，不仅扩大了生产规模，而且也降低成本。苏联以天然气为原料生产合成氨比以焦炭为原料每吨氨的成本可以降低50％。
2、增加化学肥料的品种，积极发展高效肥料的生产。目前世界各国研究成功并投入生产的化学肥料品种繁多，即以比较常用的氮、磷、钾肥而言，即达二、三十种之多。在增加品种上，比较明显的趋势是增加高效肥料的比重。例如，在氮肥中，各国都普遍发展含氮量高而且施用时可以避免土壤酸化的尿素。1951年世界尿素的产量不到氮肥总产量的1％，而到1961年则增加到6％。有些氮肥工业本来不发达的国家，如秘鲁、墨西哥、印度尼西亚、巴基斯坦等，也都首先发展尿素的生产。磷肥的情况也是如此。以美国为例，1956年含磷量较低的过磷酸钙占磷肥总产量的60．7％，1958年下降为53．4％，1960年下降至48％以下；而含磷量较高的重过磷酸钙则从1956年的30．9％上升到1961年的38．7％。
为了增加化学肥料的品种，各国对微量元素肥料的生产和施用进行了不少工作，目前国外微量元素肥料的产量已达一百万吨以上。一些能够供给植物以多种营养元素的混合肥料也在迅速发展着。据报道，目前美国混合肥料的年消耗量达一千五百万吨，占化学肥料总消耗量的67％。液体肥料比固体肥料的成本低25％—30％，因此许多国家也十分重视液体肥料的生产。此外，各国也在研究试制所谓长效肥料，这是一种含氮的高分子化合物，施入土壤以后，它即逐渐地释出氮素。这种肥料持久性强，不易流失，施一次就够农作物整个生长期的需要。
3、采用新技术、新工艺，不断提高劳动生产率。许多国家在化学肥料生产方面进行了大量的科学研究工作，不断提高技术水平。在化学肥料生产中，采用了新的技术，创造了新的工艺流程，机械化和自动化水平大为提高，从而提高了劳动生产率。
从1959年—1960年几个国家化学肥料的消费量和施肥水平来看，许多国家化学肥料的消费量是很大的，尤其是一些耕地面积较少的国家，如日本、荷兰、英国、西德等化肥的单位面积施用量达到了很高的水平。
世界各国对发展化学肥料的生产都十分重视。特别是某些地少人多的国家，更把发展化学肥料作为增产的重要手段之一。日本是一个很明显的例子。日本耕地面积平均每人只有零点九亩，二次大战前农业生产比较落后，大部分粮食需要通过掠夺和进口解决。二次大战后，积极注意发展农业，特别注意发展化学肥料的生产，目前单位面积的施肥量居于世界首位。由于增加化肥施用量，同时配合采取其他措施，农业单位面积产量大为提高。1960年日本水稻平均每亩产量六百四十八斤，仅次于西班牙、阿联居世界第三位。由于单位面积产量的提高，日本粮食自给率达到80％以上。
我国化学肥料的生产，解放以来有了很大的发展。但是由于我国化学肥料工业的基础十分薄弱，生产的化学肥料远远不能满足需要。同工业发达的国家相比，化学肥料的产量很低；施肥水平更低。1959年平均每亩耕地面积化学肥料的用量只有零点三三斤（以有效成分计），这与施肥水平较高的国家比，相差极远。我们可以想一下，在今后十年内，如果把我国化肥施用量提高到每亩地十斤（以有效成分计约为二斤，这个水平仍是很低的），那么所需要的化学肥料将是八百万吨，要提供这样大量的化学肥料，这是工业部门，特别是化学工业部门一个艰巨而又光荣的任务。
三
我国拥有发展化学肥料生产的有利条件。首先，党和政府十分重视化学肥料的生产，规定了一系列正确的方针和政策。其次，我国资源丰富，煤的蕴藏量大，可以提供生产化学肥料所必要的煤炭，四川等地蕴藏大量的天然气，发现的石油资源也日益增多，这都为合成氨的生产提供了丰富的原料来源。我国磷矿的蕴藏量也很丰富，对发展磷肥的生产是十分有利的。到目前虽还没有发现可溶性钾盐矿，但已经查明的明矾石、盐湖资源也给钾肥的生产提供了可能性。再次，经过两个五年计划，在掌握化学肥料，特别是氮肥和磷肥的生产技术上，已经有了一定的基础，这是有利于今后化学肥料生产的发展的。此外，其他工业部门的发展，也为化学肥料生产的发展提供了有利条件。
加速发展我国化学肥料的生产，除了挖掘现有生产企业的潜力，努力提高产量以外，还必须加快化学肥料工业的建设。我们认为，建设我国化学肥料工业有几个值得注意的问题：
1、关于资源利用问题。首先应结合我国具体情况，广开原料来源。在合成氨的原料中，我国固体原料（焦炭、无烟煤）、液体原料（原油、重油）、气体原料（天然气、石油气等）都很丰富。因此可以采用多种的原料来发展合成氨的生产。磷肥方面，由于我国磷矿资源丰富，地区的气候和土壤各有不同，重点作物亦各异，为了今后不占用太多可供其他工业部门使用的硫酸，应采用各种不同的生产方法生产多品种的磷肥。至于钾肥，除了加紧可溶性钾盐的勘探工作以外，还应综合利用资源，从我国丰富的盐湖和明矾石中获得钾盐。为了节省劳动力，减少运输费用，降低生产成本，各类肥料都要根据具体情况，进行多品种的生产，并向高效方向发展。
2、关于氮、磷、钾肥相适应的发展问题。前面已经谈到，氮、磷、钾三要素是农作物生产发育中所必需的养料，他们是互相依存、彼此促进的。根据中国农业科学院土壤肥料研究所的试验，氮、磷、钾三种肥料配合施用，增产效果可以大大提高。在土壤缺磷或钾的地区，单施氮肥，不仅籽实品质下降，淀粉含量降低，而且茎秆柔软，易于倒伏。
从国外发展化学肥料的情况来看，这三种肥料也是同时发展的。在二十世纪中，世界氮、磷、钾肥生产比例大致如下：
年　　份　　氮　　肥　　磷　　肥　　钾　　肥
1900　　　　1　　　　3．85　　　　0．77
1913　　　　1　　　　3．97　　　　1．32
1935　　　　1　　　　1．79　　　　1．20
1950～1951　　1　　　　1．43　　　　1．03
1958～1959　　1　　　　1．03　　　　0．90
根据近年来各国化学肥料的生产情况，氮、磷、钾肥的平均生产比例为：1∶0．95∶1．15（以有效成分计）。这就是说，氮、磷、钾肥同时并重，并不偏废。
关于我国氮、磷、钾肥的比例问题，目前有许多不同的看法。一部分同志认为，磷肥的效果不显著，可以少发展磷肥；也有同志认为我国土壤并不缺钾，不需要生产钾肥。我们认为，这应该作具体分析。磷肥的肥效是肯定的。根据中国农业科学院1958年在全国二十六个省所进行的肥效试验，磷肥的增产数占总试验次数的80％。去年，化工部和农业部通过对四川、湖北两省使用磷肥的典型调查，也完全肯定了磷肥的增产效果。
钾肥的肥效也是肯定的。根据中国农业科学研究院试验，一斤钾肥可增产水稻三点八斤、小麦三点四斤、棉花三点六斤、玉米七点七斤。由于我国长期施用有机肥料，土壤中含钾量较多，因此施用钾肥增产效果有时没有氮肥和磷肥高，这是事实。但这是因为当前氮、磷肥施用水平很低，作物对钾的需要量也相对的少一些，钾肥的重要性因此不能充分显示出来。随着氮肥和磷肥施用量的增加，钾肥的重要性必然会显示出来。我国在丰收年份，许多地方发生高产作物倒伏现象，就是缺少钾肥的结果。
总之，在化学肥料的生产中，应该注意氮、磷、钾肥的比例。在化肥生产和施用水平还是很低的情况下，对这一问题注意不够，可能后果不那么严重，但是当化肥生产水平大大提高以后，如果不注意比例问题，就会出现不良后果。当然，目前在生产安排中，从具体情况出发，适当多安排点氮肥和磷肥的生产，也有必要，但是从长远看，氮、磷、钾肥的适宜比例是不应忽视的。
3、各部门的协作配合问题。加速发展化学肥料工业，必须有其他部门的配合与支援。化学肥料工业是一个重工业部门，在生产中具有高温、高压、腐蚀性强等特点。建设一个大型合成氨厂（加工为硫酸铵）需要金属材料不下三万余吨，其中有一些还是高级合金钢材，这就要求冶金部门提供足够数量的金属材料。合成氨生产对设备要求比较严格，需要机械部门制造各种耐高压和高效率的设备。此外，还需要建筑材料工业、森林工业、轻工业等部门提供各种非金属材料，如水泥、木材、陶瓷和玻璃容器等；电力工业部门要提供足够的电力。实际上，有些化学肥料生产本身就需要各部门配合进行，如钢渣磷肥是在钢铁冶炼过程中进行生产的，只有冶金和化工部门的密切配合，才能迅速掌握生产技术，生产出质量合乎要求的肥料。化学肥料的原料，大部分是矿产原料，这就要求地质部门积极寻找矿产资源。
我国使用化学肥料的时间不长，特别是磷、钾肥的推广使用中还存在一些问题，因此，希望农业部门在化学肥料的肥效和施用技术方面进行更多的研究，以便广大农民迅速掌握施用技术，充分发挥化学肥料的增产作用。
我国农业的发展为化学肥料生产的发展，开辟了广阔的前景，而化学肥料生产的发展，又有力地支援农业生产。我们相信，在党的领导下，一定能够多快好省地发展化学肥料工业。