谈谈美国农业的科技要素之二：化肥投入
蒋高明
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。
机械化施肥是美国肥料使用的一个显著特点。农场主常用的方法是撒施，这样，前面介绍的美国先进的农业机器就可发挥重要作用。所采用的机械设备包括，撒落式施肥机、旋转盘施肥机和液体施肥机等等。采用撒落式机械施入的肥料，通过耕作层进入土壤耕作层，有时肥料留住土壤表面，进一步通过雨水和灌溉水渗入土壤。大面积施肥，机器撒施是最经济的，尽管会造成部分氮素损失，会造成环境污染，但农场主依然乐意采用。他们关注的是产量，是效益，环境保护是政府部门的事。
由于氮肥（如尿素）易溶于水，可与其它肥料和化肥借助水的动力喷施。有喷灌的地方，液体肥料常与灌溉水同时使用，称为灌溉施肥，这就是国人所推崇的水肥一体化。借助特殊机器，液体肥料可注入耕作层然750px深处。这种方法能减少氮素损失，并提高磷、钾的利用效益。但由于动力消耗大，在土壤潮湿时难以操作，这种方法还不能为农场主全面接受。需要指出的是，水肥一体化尽管节省了成本，但溶解在水中的化学元素是不容易被庄稼及时吸收的，更容易造成环境污染。
复混肥在美国市场占有重要的地位。针对不同种类的作物，有不同配比的复混肥如聚磷酸铵常与含氮溶液及氯化钾，制成氮磷钾复混肥，再添加一些微量元素进一步增加肥效，便于机械化均匀使用。
有了大量的化肥需求，加上该国先进的科技储备与工业制造能力，化肥产业在美国乃至全球均具有重要的地位。美国是化肥行业的制造大国之一，十大化肥行业中，美国占据两家，分别是美盛（Mosaic）和泰拉（Terra），全球排名第一和第五。美盛公司的前身是，美国嘉吉作物营养部与美国IMC公司两个化肥巨头，这两个公司均有100多年的历史。美盛拥有世界上最先进的生产设备，化肥年销量2000万吨，是世界上最大的磷肥生产商，钾肥及各种化肥的生产总量均处世界第二位，嘉吉二铵是该公司的传统产品。美盛化肥销售遍及五大洲33个国家，目前是世界上最大的磷肥生产商和销售商，约占全球磷肥产能的17%，美国磷肥产能的58%；同时，美盛还是世界上第三大钾肥生产商和世界主要的氮肥供应商之一，综合钾肥年生产能力928万吨，氮肥年销售119万吨。
由于中国化肥市场巨大，美国化肥企业早就看上了中国这块肥肉。美盛公司的前身嘉吉公司从1996年起先后在天津、烟台、扬中、秦皇岛等地投资建厂，并在云南合资建成云南三环中化嘉吉化肥有限公司。美国施特沃国际化肥有限公司成立于2000年，总部在香港，市场在中国。该公司产品已经进军中国，笔者早就听说的美国二胺疑似以上“美转中”的产品。
从以上的介绍不难看出，美国农业不仅仅向全世界输出过剩的粮食，还输出化肥等农业技术。资本推动的农业横扫全球并不是危言耸听，中国的小农如无政府政策保驾护航，没有消费者的支持，靠单枪匹马与这些武装到牙齿的国家大资本抗衡，必然面临灭顶之灾。相反，如果中国坚持走优质、高产、高价的生态农业之路，则我们的优质农产品则可打入美国后院。遗憾的是，对此有清醒认识的专家学者、政府官员、农业企业家寥寥无几，他们被美国农业的表面强大吓怕了，惟美国马首是瞻，完全忘记了中国的可持续农业才是美国人的老师。
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