液氨直接施肥突顯優(yōu)勢(shì)

□ 原化工部化肥司總工程師馮元琦

液體氮肥系列報(bào)道之液氨

液氨直接施肥突顯優(yōu)勢(shì)

□ 原化工部化肥司總工程師馮元琦

編者按

隨著我國(guó)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(guó)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(shì)，非常符合我國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展。近日，《中國(guó)農(nóng)資》將開設(shè)專欄，針對(duì)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(bào)道。

俗話說：“莊稼一枝花，全靠肥當(dāng)家。”在三大營(yíng)養(yǎng)元素氮、磷、鉀中，氮肥的消費(fèi)量約占60%，其它占30%以上。作物生長(zhǎng)全周期對(duì)氮素的需求，不僅數(shù)量大、時(shí)間長(zhǎng)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(dá)國(guó)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(hào)召推廣“水肥一體化”，建立節(jié)水灌溉激勵(lì)機(jī)制等，因而多種水溶性肥料應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)下，我國(guó)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(guó)水溶肥料年均增長(zhǎng)率將達(dá)到17%，需求增速快、市場(chǎng)寬廣。隨著國(guó)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(jìn)一步發(fā)展，對(duì)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(shí)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(diǎn)和優(yōu)勢(shì)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(guó)大型氮肥廠的氮肥品種能耗相對(duì)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(dá)45%。二是提高氮素利用率，據(jù)國(guó)內(nèi)以15N標(biāo)記氮肥在小麥地上部分的氮素利用率對(duì)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(cè)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(guó)大田試驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果表明，液氨直接施肥對(duì)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(shí)，可增產(chǎn)10%以上，同時(shí)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(guó)外的廣泛發(fā)展

據(jù)聯(lián)合國(guó)工發(fā)組織1980年《化肥手冊(cè)》報(bào)道，世界發(fā)達(dá)國(guó)家施用液體氮肥占施肥施用總量的比例較高，美國(guó) 38%、丹麥36%、墨西哥28%、澳大利亞（包括氨水）25%、加拿大22%。另?yè)?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(guó)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(bào)道，1984-2011年，美國(guó)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(guó)進(jìn)行了大量液氨直接施肥的試驗(yàn)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(yàn)站進(jìn)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(yàn)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(yàn)中，結(jié)果顯示：若栽植馬鈴薯時(shí)，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(shí)（pH≤5.1）可將氨保存到次年春天；當(dāng)pH≥5.5時(shí)，硝化作用強(qiáng)，大部分銨態(tài)氮形成硝態(tài)氮會(huì)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(dá)國(guó)家進(jìn)行大量試驗(yàn)后，液氨直接施肥的效果顯而易見。在我國(guó)，液氨直接施肥的試驗(yàn)也可舉數(shù)列。1956年11月，原化工部副部長(zhǎng)馮伯華率領(lǐng)中國(guó)化工代表團(tuán)參加國(guó)際氮肥工業(yè)會(huì)議，在會(huì)上發(fā)表新中國(guó)氮肥工業(yè)8項(xiàng)技術(shù)成果的報(bào)告，并帶回了世界氮肥生產(chǎn)和使用的先進(jìn)技術(shù)，其中一項(xiàng)是液體氮肥液氨直接施肥技術(shù)。1981年我國(guó)代表團(tuán)參加在英國(guó)召開的第4屆氮肥技術(shù)國(guó)際會(huì)議，參觀了英國(guó)羅塞斯特農(nóng)業(yè)土壤和作物營(yíng)養(yǎng)綜合研究試驗(yàn)站，其中介紹了液體氮肥液氨和氨水的科學(xué)試驗(yàn)，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(tuán)為了更好地推廣液氨直接施肥，組織了赴美考察美國(guó)液氨直接施肥技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，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(shí)地運(yùn)作，并選購(gòu)一些有關(guān)液氨直接施肥的計(jì)量、控制和施肥機(jī)具等。1993年中國(guó)國(guó)際咨詢公司組織“液氨直接施肥研討會(huì)”，并提出《關(guān)于液氨直接施肥試點(diǎn)推廣工作的幾點(diǎn)意見》，上報(bào)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委。化工、農(nóng)業(yè)專家認(rèn)為：液氨直接施肥技術(shù)成熟，增產(chǎn)機(jī)理明確，節(jié)能增效明顯，對(duì)具有農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)和集約化營(yíng)養(yǎng)的作物地區(qū)，具有很大的推廣意義。