蒋高明：谈谈美国农业的科技要素之二——化肥投入

　　在人类农业历史上，化肥的出现具有划时代的意义。建立在李比希(德国人，化学家)“最小因子定律”是化肥应用最初的理论来源。1870年前后，李比希用实验方法证明：植物生长需要碳酸根、氨、氧化镁、磷、硝酸以及钾、钠和铁的化合物等无机物;人和动物的排泄物只有转变为碳酸根、氨和硝酸等才能被植物吸收。这些观点是近代农业化学的基础，李比希曾大力提倡用无机肥料来提高作物收成。如今，大部分农学家坚信，植物生长与繁殖需要一些大量元素和微量元素，其中大部分元素土壤是不缺少的，但氮、磷、钾三种元素，因植物需求量大，且土壤中容易被作物吸收的有效成分低，限制了作物产量提高。如果有了上述化学物质，即使不用土壤也能够生产出食物来，这就是当今植物工厂工作的原理之一。有了化肥，人类在单位土地面积上收获的食物大幅度提高，化肥行业也因此成为农业中不可缺少的产业。

　　化学肥料，简称为化肥，是指用化学方法制造或者开采矿石，经过加工制成的肥料。也称无机肥料，包括氮肥、磷肥、钾肥、微肥、复合肥料等，它们具有以下特点：成分单纯，养分含量高;肥效快;易吸收;但缺点是容易造成环境污染和残留。某些肥料有酸碱反应，一般不含有机质，无改土培肥的作用。土壤容易上瘾，不上化肥不长庄稼，因此有人生动地形容化肥为“土壤鸦片”。

　　美国农业具备的竞争力，与该国在化肥制造、销售与大规模应用上的优势是分不开的。美国农业由于作物单一，人手少，人粪尿、动物粪便、草木灰等有机肥或天然无机肥难以回到耕地中，精耕细作几乎无法完成，化学肥料必不可少。当然，美国由于耕地面积大，可以实现年际休耕，或年内休耕，大部分农业区只种植一次，很少有轮作或间作套种，部分地力可以得到休息而恢复。因此，即使美国大幅度使用化肥，其总体利用效益还是较高的。

　　化肥生产实际上与战争密不可分的。美国在二战中大发战争财，那些制造炸药的材料如硝酸铵，转变用途就成为化肥。第二次在战后美国的化肥用量快速增长。到了20世纪70年代末，肥料市场趋于稳定，每年变幅在2%到3%之间。近年来，美国氮肥的使用量仍在增加，而磷肥和钾肥的施用量稍微下降。美国化肥总量达到4860万吨，这是他们在29亿亩使用情况下的数字。美国耕地面积大，很多土地能够休养生息，其单位耕地上的化肥使用量远低于我国。

　　在美国农业中，71%的化肥的施加到作物中，其中四大农作物消耗化肥最多，玉米、小麦、大豆和棉花的化肥使用量，由占农作物使用量的91%，仅玉米就高达57%。玉米的氮肥使用量最高;玉米、大豆和棉花的磷肥使用量较高;大豆施钾量的比例最高，其次为玉米。大豆有根瘤，可以部分利用空气中的氮素，因此减少了氮肥的使用。