再論我國氮肥工業應該啟動大手筆
——探討液氨直接施肥能否成為我國氮肥工業發展的新亮點

，，

(1.中國寰球工程公司，北京 100029；2.石油和化學工業規劃院，北京 100013)

1 重啟液氨施肥的建議

我國的GDP已在2010年超過日本，成為世界上第二大經濟體，國際貨幣基金組織(IMF)將我國在其組織中的投票權配額提升至6.19%，僅次于美國、日本，躍升為IMF的第三大股東。同時，世界輿論要求我國加重世界責任，促使筆者(伍宏業，李志堅)想起我國應承擔更多的全球節能減排義務，而我國人多地少，增產糧食靠大量增施氮肥，每年消耗的能量約占全國總能耗的3.29%，十分巨大。查看美國近30年來所用氮肥品種，均以液體氮肥(液氨及氮溶液)為主，約占其所用氮肥總量的60%～65%；液氨與氮溶液(尿素硝銨溶液)約各占一半[1]。

因而于2011年發表了一篇《我國氮肥工業應該啟動大手筆——施用液體氮肥 實現糧食增產與節能》的文章[2]，呼吁根據我國上世紀80年代在北京、新疆兩地大面積的農田液氨直接施肥試驗的經驗，結合美國大量使用液體氮肥的實例，建議改變氮肥品種以節約能耗增產糧食，減少污染。

文章發表后呈原化工部領導審閱，原潘連生副部長曾經主持過原化工部在新疆的液氨直接施肥事宜，支持此事，2012年3月就由潘副部長領銜寫成《大力推廣使用液體氮肥以節約能源和提高化肥利用率的建議》上報[3，4]，并設法得到了溫家寶總理及李克強副總理的批示：請發改委、工信部、農業部研究參考。工信部石化化工處薛健處長于2012年4月10日召集原建議人施增琦、伍宏業，以及韓紅梅(石油和化工規劃院)、馬明燕(中國寰球工程公司)、高力(氮肥協會)等，傳達了發改委關于貫徹溫總理等的批示，及發改委對工信部、農業部的工作分工，并聽取了與會人員的建議：希望從恢復原有工作基礎的北京、新疆兩地液氨直接施肥開始，來啟動全國的液氨施肥推廣工作等。中國寰球工程公司因原屬化工部時，即作為化工部經濟技術委員會化肥組的掛靠單位，參加過推動北京、新疆兩地液氨施肥工作，現雖隸屬于中石油集團，但現任領導表示仍愿意繼續從事此項工作，因而派出馬明燕任主編，承擔了為繼續宣傳以液氨直接施肥為主要內容的《液體氮肥簡報》(內刊；不定期發行)的編輯出版工作[4]，以期推動我國的以液氨直接施肥為主的液體氮肥使用工作。

2 《液體氮肥簡報》出刊情況

《液體氮肥簡報》自2012年4月出刊第一期以來，在一年多的時間內，已經出刊了四期；每期印刷50份以上，送發改委、工信部、農業部、新疆政協經濟委員會、新疆生產建設兵團、中石油、中國農科院、北京農科院植物營養所、石油和化工規劃院等與推動我國液氨直接施肥工作有關的單位及專家。一年多來，已凝聚起一批以《液氨直接施肥》一書原主編馮元琦、張鑫為主，以及文克孝、伍宏業、林葆、黃德明、孫伯昌、 李志堅等新老專家的隊伍，撰稿宣傳，出謀劃策，為推動我國液氨施肥凝聚各方共識，起到了很好的作用。上述四期簡報先后報道了以下內容。

(1)潘副部長領銜上報建議的主要內容，即液氨直接施肥有節能、提高化肥利用率、降低污染、增產糧食四大好處，美國早有成熟經驗。我國現在國力強盛，已有條件實施[3，4]，且上世紀80～90年代，在北京、新疆兩地大面積田間試驗成功，建議將推廣使用液體氮肥列入國家的農業發展綱要和化肥產業升級改造的規劃中。并附有溫家寶總理及李克強副總理的批示。

(2)率先報道了原新疆兵團農八師等以該課題獲得1992年全國科技進步三獎時對液氨直接施肥答辯的詳細材料：弄清了液氨施肥增產機理，對各種農作物可增產5%～15%，且建成了年可施肥50萬畝的液氨施肥站。后又報道了新疆兵團擬在農八師所在地石河子籌建專供農用液氨的30 kt/a液氨工廠未能建成的經過。

(3)簡報編輯組組織有關專家拜訪了中國植物營養與肥料學會理事長白由路等，就擬推動恢復新疆液氨施肥工作征求農業專家意見，與農業專家林葆、李家康、黃德明、高祥照等進行座談。白理事長表示，液體氮肥是先進的，如今要在新疆恢復施用，要與當前新疆的滴灌施肥技術結合；且說液氨直接施肥，既可節能又可增產，可否設法給予農業部的補貼，以利推廣。林葆專家指出，液氨直接施肥符合農業部“高濃、長效、復合、液體”的八字方針。黃德明專家指出，液氨施肥可殺死暖棚中的線蟲，對農業有益。高祥照處長指出，山東土壤多為酸性，且有大量暖棚種植，可以試驗并推廣。以及許多支持此一工作的建議。

(4)發表了30多年前伍宏業、徐世照奉派于1981年1月在英國倫敦參加英國“Nifrogen”雜志主辦的第四屆氮肥技術國際年會后，應邀參觀倫敦附近哈本頓的著名的羅塞斯特試驗站(Rothamsted Experimental Station)的資料[5]。當時該站即已成立了七十多年，是英國一個從事施肥理論實踐綜合研究的單位，訪問時即遇到好幾位國內農業系統在此進修的專業人士；它是英國最大的從事各種施肥方法、肥效、生物化學的綜合研究中心，全站共分生物化學、土壤及作物養分學、土壤微生物學、作物病理學等12個分部，共有職工八百人，其中從事研究的科學工程人員五百人，各分部負責人及不少研究員均有博士學位，其直接使用的試驗田共4 950畝，在該站站內即見到許多一平方米見方的小型試驗田塊，在進行不同化肥比例及廄肥與化肥配合的各種小型肥效試驗。據介紹，該站從一開始即強調并重視田間實效試驗。接待我們的是J.Ashworth博士，其工作室進門處墻上即掛著綠色工程體標出的大幅的氮肥施入土壤后的動態變化機理示意圖(圖1)。J.Ashworth博士告訴我們，氮肥施肥方法及氮肥增效劑等研究工作的重點，是求得(土壤中)硝化細菌作用速度與農作物吸收氮素養分的速度相配合，盡量減少脫氮細菌的作用，以提高氮肥利用率，這份大型掛圖即為警示研究所同仁注意自己工作重點而設立。博士還告訴我們，當土壤溫度低于5.6 ℃(42 ℉)時，土壤中硝化細菌是不活潑的，所以液氨及氨水在冬季可作基肥施入土壤，等到來年春天發生作用，以利農事安排。

圖1 氮肥施入土壤后的動態變化機理

(5)發表了由新疆政協經委辦公室張瑞同志組稿，新疆農科院土肥所馮耀祖、孫寧川專家執筆的《新疆發展液氨直接施肥的可行性調查》一文[6]，提出新疆現有的大型氮肥廠可提供液氨。石河子地區在上世紀80年代中后期曾大規模進行過液氨直接施肥，為兵團各農場所接受，現仍有民營液氨直接施肥企業在為農業服務(但供應量很少)。在新形勢下，應盡快成立滴灌液氨施肥技術研究項目，作為滴灌液氨直接施肥技術推廣應用的技術支撐。

(6)在此期間，簡報編輯組同仁并向原化工部部長秦仲達作了匯報，他表示大力支持。原化工部化肥司總工馮元琦在簡報上匯總發表了我國液氨肥料的技術數據，并在其他刊物上介紹了美國總長度為4378km的液氨管道運輸系統，還提出了我國推廣液氨和氮溶液施用的建議[7]。

(7)報導了《參考消息》2013年3月3日第8版所載《濫施化肥加劇中國氮污染》一文中引自《科學美國人》月刊網站2月27日報導中指出的內容[8]，中國的霧霾中很大一部分是懸浮在空氣中的含氮化合物顆粒，氮氧化合物成為光化學煙霧和破壞臭氧的組成部分，是PM2.5的重要組成部分。N2O在大氣中的半衰期超過100 a，即使我們現在就減排N2O，仍然要在未來幾代人的時間里付出代價。此文體現了Ashworth博士辦公室墻上氮肥施入土壤后的動態變化機理示意圖所昭示的內容，即流失在土壤中的氮肥經脫氮細菌作用生成的N2O，是構成我國大氣霧霾的組成部分，且將長期存在，影響空氣質量。這就提醒我們，靠大量增施氮肥增產糧食，必須十分關注氮肥的肥效問題。N2O的半衰期超過100 a，影響子孫后代，我們必須十分重視此一問題。

其后，孫伯昌高工從新疆來信告知：新疆化肥廠已在烏魯木齊市東約40 km處單獨建成了一個以焦爐氣為原料年產100 kt液氨的工廠，新疆發展液氨直接施肥的氨源似已有了著落。根據他的調查，在新疆奇臺、石河子、奎屯一線，目前仍有進行100～300萬畝/年液氨直接施肥的可能性。在北京，市農科院植物營養所在首批液氨獲得支持的條件下，已開始液氨直接施肥的試驗研究工作，在暖棚直接施用液氨。

3 簡報編輯組最近準備向農業部有關司局匯報的內容

根據一年多來《液體氮肥簡報》的出刊發行，及與新疆、北京兩地相關部門的聯系交流，簡報編輯組于2013年8月23日在石油和化工規劃院召開了有伍宏業、李志堅、黃德明、劉寶存(北京植營所所長)等專家參與的討論會，一起研究了近一年多的出版發行、聯系工作，認為目前已有條件按照溫家寶總理的批示，正式向農業部有關司局匯報，尋求在農業部的支持下，正式啟動恢復新疆、北京兩地的液氨直接施肥工作。并提出了擬匯報的內容，具體如下。

(1)自2012年3月10日經溫家寶總理批示后的一年多時間，寰球工程公司編輯組已出版了四期《液體氮肥簡報》，以宣傳液氨直接施肥為主要內容，并已在部分農業及化工專家中取得共識，可先恢復北京及新疆兩地的液氨直接施肥。北京市農科院植物營養所在取得首批液氨供應的條件下，已在北京開始進行暖棚試驗研究工作。新疆地區亦已作了醞釀，有條件開展較大規模的液氨直接施肥工作。希望農業部有關司局能正式下文，支持北京、新疆兩地恢復液氨直接施肥工作，指定負責單位，批準課題，給予經費支持。并進一步考慮可否將農用液氨正式作為我國新的氮肥品種，以便取得國家優惠政策支持(如新建氨廠與液氨施肥設施時的優惠貸款，產品農用液氨減免稅收等)，利于推動此項工作。

(2)液氨直接施肥，經示蹤原子測定，可提高氮肥利用率5個百分點[2]。我國地少人多，當前糧食增產只能靠增施氮肥等，氮的利用率已從上世紀的30%～40%下降到現在的26%～28%。液氨施肥既可增產糧食，又可減少污染，且可節約氮肥生產能耗的20%～30%，應請農業部制訂鼓勵農戶采用液氨直接施肥的獎勵政策，以利推廣。我國氮肥每年的使用量很大，2010年即已達45.211 Mt N(折純)，早已是世界第一；它消耗了全國總能量的3.29%，十分巨大。故應考慮建立像英國倫敦附近的羅塞斯特試驗站那樣強而有力的液體氮肥施肥研究機構，加強理論研究以提高氮肥利用率，降低我國的能耗及減少環境污染。例如前文中所述的N2O造成大氣霧霾的問題，應該研究明白是否確實存在。這是關系子孫后代的大問題。

(3)液氨直接施肥的實施。首先取決于農業系統的決定及籌劃。當今大小氮肥廠均已建生產固體氮肥尿素、碳銨等的裝置，在此情況下要轉化成大量供應農用液氨，亦需化工系統的籌劃及必要的政策支持，故是否應在適當時期由農業部促進召開有新老化工、農業專家參加的座談會，共同探討加速發展我國液氨直接施肥的工作，及如何能使現有生產尿素等的大型氮肥廠，增加生產農用液氨這一價廉而肥效較尿素為高的新氮肥品種的問題等。

(4)鑒于液氨直接施肥技術成熟，美國在上世紀60年代，液氨直接施肥即占其氮肥用量的30%左右[1，2]，且在全國建有了3條液氨輸送管道，總長4 378 km[7]。我國在新疆、北京等地也有每年直接施用液氨30～50萬畝的經驗。當前我國經濟實力雄厚，中央亦提出要注意發展實體經濟，以提升我國的綜合國力，液氨直接施肥能夠較大幅度提高氮肥利用率，且技術成熟可靠。在恢復北京、新疆兩地液氨直接施肥，進一步驗證其經濟效益后，是否可考慮在全國有步驟地推廣液氨直接施肥，逐步規劃各地區的液氨直接施肥面積，籌劃建立農用液氨供應的貯運系統，考慮全國逐步鋪設液氨輸送管線，生產液氨直接施肥機具等，以期作為拉動國民經濟發展的一個新亮點。希望通過幾個五年計劃的努力，能對我國氮肥生產的節能、增加糧食產量、減少氮污染等方面，作出一定的貢獻。是否有此可能，亦應就此請教于各農業、化工專家。

參考文獻：

[1]SRI，Chemical Economic Handbook.1998～2007.

[2]伍宏業，李志堅. 我國氮肥工業應該啟動大手筆——施用液體氮肥 實現糧食增產與節能[J]. 化工設計通訊，2011，37(2)：1～6.

[3]伍宏業，馮元琦，李志堅. 我國多生產和使用液體氮肥的時機已到[J].化學工業，2012，30(4)：5～7.

[4]中國寰球工程公司工藝部編[J].液體氮肥簡報(內部刊物)，第一期，2012-04.

[5]1981年赴英考察使用液體氮肥資料及當今啟示[J].液體氮肥簡報(內部刊物)，第三期，2013-03.

[6]馮耀祖，孫寧川.新疆發展液氨施肥的可行性調查[J].液體氮肥簡報(內部刊物)，第四期，2013-07.

[7]馮元琦.關于我國推廣液氨和氮溶液肥料之管窺[J].化肥設計，2012，51(5)：1～5.

[8]Massive Nitrogen Pullution Accompanies China’s Growth. SCINTIC AMERICANTM，February 27，2013.