我国一直以“占世界7％的耕地养活了世界22％的人口”而骄傲。但现在，在能源紧张、水资源匮乏、耕地面积不断缩减、人口增长迅速的严峻现实面前，这种骄傲正在转变成一种危机感。更令人担忧的是，使用化肥增产粮食的效果越来越不明显。有数据表明，上世纪90年代与50年代相比，化肥增产效率下降了50％。目前，每千克化肥的粮食增产率只有6～8千克，约为世界平均水平的50％。如何既能提高化肥的使用效率、又能降低化肥生产能耗成为当务之急。在这种情况下，液态肥料重新走入人们的视线。 可不干燥直接施溶液 造粒塔是化肥厂的一道独特风景。远远地走在马路上看见高高的造粒塔，就知道这肯定是一个化肥厂了。从工艺来讲，生产氮肥、磷肥、钾肥一般都先制成相应的溶液，如尿液、硫铵溶液、氯化钾溶液等，然后经过干燥、结晶或造粒等过程形成固态肥料。而这些干燥和造粒过程往往耗能很大。原化工部化肥司总工程师冯元琦在接受记者采访时说：“其实肥料养分就在这些溶液中，这些肥料溶液完全可以作为肥料来使用。后续的干燥、造粒等过程能耗较大，通常的造粒方式如挤压造粒、回转窑造粒、辊压造粒等都需耗能。尤其对钾肥来讲，由于干燥后的粉状钾肥没有黏结性，必须完全靠机械压力黏在一起，然后再破碎、整粒成相应的形状，这些过程都需要能量来驱动。” 中国工程院院士、中国农业科学院原副院长刘更另告诉记者：“农作物吸收的都是液态养分，比如固态氮肥需要先与水作用变成铵态氮或硝态氮才能供给作物生长，固态肥料是不能直接被作物吸收利用的。液体肥料是肥与水一起施用，直接向下渗入土层，效果比固体肥料还要好。美国使用大量液态肥料，20世纪90年代，其液态肥料用量约占肥料总用量的40%。” 那么，尿素厂的尿液不经过造粒直接用于施肥可行吗？郑州大学教授、《磷肥与复肥》主编许秀成接受记者采访时说：“这完全是可行的，并且尿液的肥效比颗粒尿素还要强。不过需要考虑到液态肥料的运输问题，即满足经济合理性的运输半径，这就要求使用地在液态肥料生产地附近。” 在日常生活中，记者还发现了一个有趣的现象：与固态肥料和液态肥料颇为相似的是，洗衣粉和洗衣液市场正在悄然发生变化。如今在日用品超市，洗衣液可谓出尽了风头：打着巨大的广告牌，占据超市最显眼的位置。传统的洗衣粉一统天下的局面已被打破，洗衣液正在成为越来越多消费者的选择。据了解，美国60%以上的家庭使用洗衣液，瑞士80%以上的家庭使用洗衣液，在其他西方发达国家，洗衣液的使用程度远远高出洗衣粉。 　 可不加工直接施液氨 　如果更强调节能的话，甚至可以不经后面的加工工序，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，大多用于生产尿素、碳铵、硫铵等固态肥料。 刘更另说：“上世纪50年代，我在农科院实习的时候，就做氨水用作液体肥料的实验，其肥效是已经被证实的，是有效果的。当时在新疆有个炼钢厂，炼钢过程中会产生氨水，这些氨水就曾经直接用来施肥。不过现在炼钢厂都搞副产物的综合利用，选择自己建设小化肥厂或者与化工厂合作，把这些氨水制成了硫酸铵固态肥料。在新疆、东北等地的大块田区域，如果有合成氨生产厂，用管道把液氨或者氨水输送到农区，这是完全可行的。” 据了解，美国大规模使用液氨施肥已经有半个世纪的历史。美国的大型合成氨装置大多集中在南部墨西哥海湾一带，如德克萨斯州和路易斯安娜州，但农业需肥区与之距离较远。所以美国从德克萨斯州辅了一条全长1158千米的输氨管线，路易斯安娜州铺了一条全长3220千米的输氨管线，分别将液氨输送至美国东、西、北部，供各地使用。据1990年统计，长距离管道输送液氨(按1600千米计)的运价为1.53美分/吨·千米，而火车槽车为2.15美分/吨·千米。从输氨管线用卡车槽车短距离(160千米)运输的运价为3.65美分/吨·千米。 冯元琦介绍说：“过去我国液态肥料盛行过一阵子。早在上世纪80年代，我国就曾经尝试推广液氨肥料，1984年，还召开了全国液氨施肥技术推广会，想推广液氨施肥，具体包括使用什么施肥机械将开沟、施肥、覆土结合，如何使液氨施到土壤后不损失达到良好的施肥效果等。不过当时在计划经济时代，有个十分严重的问题——液氨只能作为工业商品，用作制冷剂等，而不能作为农业肥料。另外，由于液氨需要带压运输，要考虑其安全性问题，进行人员培训也比较复杂。所以在当时没能发展起来。但是现在条件比以前好多了，液氨作为肥料使用不再受限制；农业机械化、自动化的技术水平大大提高；投资资金、人员培训等方面完全不成问题，可以说我国发展液氨施肥的条件已经成熟。” 冯元琦说：“尽管氨是高浓度肥料，用液氨做氮肥也是最便宜的。但是液氨对安全性要求较高，需要带压运输，有一定危险性，且运输成本高，所以可以进一步考虑发展常压含氮溶液。即把固态肥料按照一定比例制成水溶液，将灌溉与施肥结合起来。” 可灌溉施肥一体化 灌溉施肥是一项节水节肥的新技术。它利用节水灌溉设备，通过合理计算作物需水量和需肥量，精确控制灌水量和施肥量，优化水分与养分比例。这样可节水30％，节肥20％以上，每公顷减少农业投入成本3000元以上，并显著地提高作物产量和品质。 1960年，沙漠地区农业用水资源的匮乏促进了以色列滴灌的起步，1974年该国滴灌面积发展到6000公顷。该技术推广应用的速度比研究的速度还要快。在埃及、印度和中国，大水漫灌和渠灌已经有几千年的历史并且一直沿用至今，目前在很多农村小田块的灌溉还存在着桶装人提的现象。 冯元琦十分赞同使用液态肥料。他说：“随着资源和能源的日益紧张，农业生产由粗放型向精细化发展，机械化和自动化程度提高，施肥、灌溉方式也要改变，发展液态肥料恰逢其时。据国外报道，使用液态肥可以节省能源，制造含1吨纯氮的氮溶液比固态肥料节省能量4.184×109焦耳。因此发达国家十分注重使用液态肥料。” 冯元琦介绍，液态肥料有很多优点：一是可以精准施肥，根据缺多少补多少的原则，把各种肥料养分溶解在水中，形成均匀的溶液。特别是一些微量元素用量很少，但作物生长必不可少，在液态肥料中很容易添加，但是在固态肥料中就会混合不均匀，影响作物生长。二是施肥同灌溉相结合，供肥又供水，确保肥效又节约成本。三是运输、计量、使用方便。可用管道输送、像自来水一样计量，喷洒管理方便。自1996年新疆棉花膜下滴灌技术实验成功以来，结合了灌溉和施肥的液态肥料技术在蔬菜、果树、花卉等作物上逐步展开试点。 尽管液态肥料有诸多优点，但推广还是遇到了一些困难。一是需要管道输送或购买施肥机械，一次性投资较大。二是企业需要按照农民的需要配肥。三是需要改变农化服务范围，将服务延伸到帮助农民使用机械施肥。另外，农民习惯了使用固态肥料，对液态肥料不甚了解，这液态肥料像水一样，农民会怀疑其是否有养分，液态肥料的份量和价格也都很难计算。 许秀成教授说：“美国农业科学家的大量试验表明，硝态氮与铵态氮配合施用比单独使用更能改善作物生长，特别是对玉米、高梁、大豆、小麦、大麦等基因类作物。这促进了含氮溶液的发展。把尿素和硝铵在一个配肥站里配成溶液，然后用机械去施肥。这种液态肥料在美国使用技术很成熟，而且被接受程度很高。” 在采访中，许秀成教授特别强调，液态肥料主要是需要施肥机械，没有机械是不行的。如果农业实现机械化了，使用液态肥料就将成为发展趋势。另外，液态肥料需要大面积使用，一家一户的小块田管理不行，除非在东北、内蒙古、新疆这些土地相对集中的地方可以用。今年中央提出农村的土地权可以流转，实现规模化经营，这为推广使用液态肥料创造了条件！