基于化學氮肥看中國近代肥料科技的發展

肖成園

【摘 要】中國近代肥料科技的發展和整個中國社會的發展對農業的影響是密不可分的?？萍嫉陌l展就要從科學技術手段來分析其發展過程。化學肥料一直以來都是近現代西方農業的主要肥料，而中國的化學肥料經歷過一代一代農學家和化學家的改良后，已經在整個世界上處于一個領先地位，因此本篇文章就從我國近代引進化學氮肥的思路出發，試圖分析化學氮肥在中國近代肥料科技的整個發展過程中所處的位置以及它起到的推動作用，這方面的研究對于未來的農業發展也有著重要意義。

【關鍵詞】氮肥；化學肥料；科技史

中圖分類號： S14-09；K25 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）24-0146-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.24.070

0 引言

中國在近代時期的發展史就是現代與傳統的不斷碰撞。在農業上的表現也尤為明顯，在這個時期，以糞便、油渣、骨粉等的傳統肥料為基礎進一步發展，在此過程中以化學制品為主的新型肥料也逐漸進入了中國社會。傳統的肥料制作技術和新興的化學氮肥代表著科學技術的兩個分化，而隨著時代的進一步發展，這二者又進一步進行了有機融合。

在二十世紀中期，西方國家在化學方面取得了一系列重大的科技突破，化學肥料也順勢發展起來，以德國為例，在1930年德國的硫磺銨產量為190萬噸，這個數字是19世紀的三十倍。硫磺銨的制造技術得到提升后農業也就隨之發展起來，各國的化學氮肥產量都呈現了幾何式的增長。土地的貧瘠在一定程度上得到了產量的改變。見此形勢，中國的有識之士也紛紛意識到了學習西方先進科學技術的重要性。

1 化學氮肥是近代時期最重要的化學肥料

化學氮肥是農業科技的精華之所在，在近代，整個世界的糧食產量都有著極大的增長，這依靠的就是化學氮肥的廣泛使用。原有的肥料只能對施肥時間點周期范圍內的土地進行營養化改變，而無法長期起到增肥的效果?；瘜W氮肥可以有效補充土壤中的氮含量，對于植物的生長周期不僅起著縮短的作用，也使土地的肥力得到了有效的改善。這種改善是長期有效的，兩季的作物只要施肥就可以保證正常的生長，這不僅節省了土地資源，而且也讓作物產量得到了飛躍性的提高。

西方化學氮肥的使用歷史還要從第一次世界大戰說起，一戰以后，西方世界各國進一步加強了資源的利用率，積極地在周邊環境中尋求新的資源，空氣中的氮氣作為空氣中含量最大的一種常見氣體開始被人們重視。很快，就在化學科學的基礎上研究出了對空氣中氮氣的收集和利用方法，這就使得化學氮肥銨硫酸的大量生產成為了可能。使用化學氮肥硫酸銨的先驅也就是當時科技領先的德國，它是世界上最大的化學氮肥銨硫酸的輸出國，掌控著整個歐洲化學氮肥銨硫酸的流通，同時德國也成為了智利硝石的主要進口國。德國的典型性從一戰結束后開始為德國國力的提升做出了極大地貢獻，化學氮肥銨硫酸的出口也為德國的鋨催化劑打開了新的突破口。一戰后十年左右，德國科學家哈伯用鋨催化劑將氫氣和氮氣在17.5MPa-20MPa和500°C-600°C下直接合成。到了1912年，德國巴登苯胺純堿公司在奧堡建成世界第一個日產30噸合成氨的裝置。除了化學氮肥銨硫酸之外，像磷肥等有機肥料也在不斷發展，但是化學氮肥在世界上仍占據著不可撼動的主導地位。

2 中國近代時期對化學氮肥的引進、研究、生產以及應用

中國的近代時期也從德國等先進國家吸取了一部分先進的科學技術。在以“師夷長技以制夷”為口號的的洋務運動中，化學氮肥也作為一種重要的技術被引進到國內。這首先就是翻譯家的功勞，羅振玉翻譯了德、法、英多國的農學著作并加以整合，編輯成了《農學叢書》，又加入了41種中國傳統的農學書籍，涉及到了大量的肥料相關的知識。為化學氮肥在中國的發展打下了最堅實的基礎。

近代中國面對先進的西方農學知識，開始了大量的研究工作，將中國傳統的民間施肥經驗與《農學叢書》中有關的化學氮肥的知識結合起來，形成了適合中國國情的新式化學氮肥。北平大學農學院的劉守初在1935年研究了北京西郊所用牛糞、羊糞、馬糞、駱駝糞、豬糞、雞糞、鴿子糞、人糞等傳統有機肥料中的銨態氮。進行了成分的比對之后劉守初發現硫酸銨在肥料中的作用是十分顯著了，可以說是遠勝其他有機物質，尤其是對植物莖葉的發育催化有極大的幫助。

化學氮肥是第一批我國開始進行自主研發的外來技術，我國試圖在生產方面與外國的企業合作，但是被一再拒絕，在一系列的談判失敗之后，我國建設了第一個化學肥料企業，也就是永利化學工業公司，范旭東任總經理。永利化學工業公司采用了哈伯-波許法（Haber-Bosch Process）方法從自己的原料中生產化學氮肥，這不僅是中國化學氮肥技術的開端，也成為了我國化工技術在近代的第一次突破性嘗試。到1926年至1937年，永利和天原兩公司陸續建成較大規模的現代重化工企業，開始生產純堿、燒堿、鹽酸、漂粉、合成氨、硫酸銨、硝酸等基本化工原料，由此初步奠基了中國化學工業的基礎。1937年，永利铔廠生產出了中國第一包化肥——“紅三角”牌硫酸銨（時稱“肥田粉”），當時“紅三角牌”硫酸銨在全國供不應求。范旭東曾在《記事》里寫道：“列強爭雄之合成氨高壓工業，在中華于焉實現矣。我國先有純堿、燒堿，這只能說有了一翼；現在又有合成氨、硝酸、硫酸，才算有了另一翼。有了兩翼，我國化學工業就可以展翅高飛了?！币虼耍浑y發現氮肥不僅對我國近代化肥料的發展發揮著舉足輕重的作用，而且在我國近代化學工業的發展歷程中也占據著重要地位。

20世紀50年代中期，我國為了發展農業，迫切需要發展化肥工業。1957年初，化工部提出遍地開花辦小氮肥廠的戰略構想，在當時引起了廣泛的討論。1958年，侯德榜提出了“碳化法合成氨流程制碳酸氫銨”的化肥新工藝的設想，并且親自參與設計、設備試制、安裝及試驗，甚至親自參加爆破試驗，確保安全可靠才同意成套設備在小氮肥廠中采用。在1962年通過技術驗收后，碳化法合成氨流程制碳酸氫銨化肥的新工藝在全國各地迅速被推廣。其后的二十多年，全國采用這一方法建立了中、小型氮肥廠一千多個，所產氮肥多年來占我國氮肥產量的一半以上，這對我國農業的發展做出了不可磨滅的貢獻。

歷史了解之后，從化學氮肥的實際應用上來看，我國的化學氮肥也并非是完全有利而無害的?；瘜W氮肥畢竟是化學制品，在綠色環保方面無法與中國傳統的糞便肥料相提并論。化學氮肥施肥滯后的影響只能說是利弊參半。從實際應用方面來看，化學氮肥中大量使用硫磺銨，硫磺銨獲取容易成本低。而其肥效及其顯著，但是硫酸銨中的銨在被植物根系吸收以后，無法被植物吸收的硫磺跟留在了土壤當中，這就會使土壤漸漸的成為酸性土壤，不利于未來的種植。因此，現在中國沒有完全照搬化學氮肥的運營模式，而是自己開拓思路，本著可持續發展的理念走出了屬于自己的一條化學氮肥的本土化道路，從而形成了“以傳統有機肥料為主，以現代化學肥料為輔”的發展模式。

3 結語

總而言之，化學氮肥的引進和后續研究在中國近代肥料科技的發展中處于一個無可撼動的重要地位，它為中國的農業打開了新世紀的大門，也為中國的化工產業開啟了最初的道路?；瘜W氮肥在中國農業生產中的應用延續至今并將在進一步改良之后繼續沿用。它的輸入、生產、研究、應用歷程在一定程度上體現著中國近代農業肥料科技的現代化、本土化發展歷程。而這個過程在倍受列強欺壓的中國近代背景下頑強的延續了下去，在現在的農業當中也走出了一條“以傳統有機肥料為主，以現代化學肥料為輔”的路子。歷史的意義在于它的參考作用，就我國農業發展來看，化學肥料的進一步改良仍是當務之急，化學氮肥也必將走上屬于它的創新之路。

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