| 炼化及合成 化肥及农药 实践证明，农业的各项增产措施中，化肥的作用达40%～65%。在石油化工蓬勃发展的基础上，合成氨和尿素生产大型化，使化肥的产量在化工产品中占据很大比重。1985年世界化肥总产量约达140Mt，成为大宗化工产品之一。氮、磷、钾复合肥料和微量元素肥料的开发，进一步满足了不同土壤结构、不同作物的需求。早期，人类采用天然作物病虫害。直到19世纪末，近代化学工业形成以后，采用巴黎绿（砷制剂）杀马铃薯甲虫、波尔多液防治葡萄霜霉病，农业才开始了化学防治的新时期。20世纪40年代生产了有机氯、有机磷、苯氧乙酸类等杀虫剂和除草剂，广泛用于农业、林业、畜牧业和公共卫生。但这一代农药中有些因高残留、高毒，造成生态污染，已被许多国家禁用。... |
1 中国化肥现状
经过近30年的快速发展，我国已成为世界化肥生产和使用大国，尤其是氮肥和磷肥，生产和施用均为世界第一。世界化肥增长有一半的贡献来自于中国。 2010/2011年度世界化肥消费量17220万吨，其中10410万吨N、4050万吨P2O5、2760万吨K2O。
2010年我国化肥消费量5545万吨，其中氮肥3391万吨、磷肥1350万吨、钾肥803万吨。氮、磷、钾消费比例为1：0.40：0.24，与发达国家1：0.42：0.42 的比例仍有一定的差距，主要体现在钾肥的施用比例不足。
表1 我国近几年化肥产品产量，万t
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
化肥总计（折纯） 4519.79 4616.7 5168.8 5696.1 5768.6 6706.2 6619.3 6027.0
氮肥（折氮100％） 3304.0 3414.8 3782.3 4187.1 4263.2 4863.7 4521.1 4179.0
尿素(折纯) 1923.5 1994.8 2229.3 2485.7 2654.0 2932.4 2516.1 2656.7
磷肥（P2O5100%） 1003 1052.7 1158.2 1256.7 1214.1 1479.7* 1701.4* 1462.4
钾肥（K2O100％） 206.3 206.8 225.7 249.6 291.2 362.8 396.8 385.6
磷肥协会统计数据2009年磷肥产量为 1385.7 万吨，2010年为1580万吨。
2006年中国化肥平均养分已为33%，与世界养分平均含量34%相近。近几年我国化肥施用量平均每年增长7.5%，其中N肥增长4.8%。 我国化肥生产现状是N、P过量，钾需大量进口，其中尿素产能达到6000万吨，过量1000万吨，磷肥产能过量40%。
表2 近年来我国化肥产销情况表
年份 2000 2001 2002 2003 2004 2005
生产量（折纯），万t 3192.0 3396.5 3649.0 3924.0 4519.79 4888.0
施用量（折纯），万t 4146.4 4253.8 4339.4 4411.6 4636.6 4766.2
年份 2006 2007 2008 2009 2010 2011
生产量（折纯），万t 5304.0 5696.0 5768.0 6706.2 6619.3 6027.0
施用量（折纯），万t 4927.7 5107.8 5239.0 5404.4 5545.0 5765.3
图1 近年来我国化肥产销情况表
西方发达国家肥料施用的历史经验证明，随着人们生活质量的不断提高和环保意识不断增强，对生存环境越来越重视，因而使欧盟27国在过去近30年中，化肥的施用量呈逐年下降的趋势。
图2 欧盟27国化肥消费趋势
我国能成为化肥生产大国也与我国所拥有资源有关。
据美国地质调查局统计，2005年世界磷酸盐储量180亿 吨，基础储量500亿吨，其中80%以上集中在中国、摩洛哥和西撒哈拉、南非、美国4个国家和地区。按储量中国第一，按基础储量中国第二。中国磷矿石产量已占世界的30％。2010年世界磷矿石产量约18640万吨，其中中国达到了6807万吨（折P2O530％）。
表3 2005年世界磷酸盐储量和基础储量
国家和地区 储量 基础储量 国家和地区 储量 基础储量
中国 66 130 俄罗斯 2 10
摩洛哥和西撒 57 210 以色列 1.8 8
南非 15 25 突尼斯 1 6
美国 12 34 叙利亚 1 8
约旦 9 17 其它 12.6 48.3
巴西 2.6 3.7 世界总计 180 500
数据来源：美国地质调查局统计
表4 世界主要国家磷酸盐岩产量
国家和地区 2005 2006 2007 国家和地区 2005 2006 2007
中国 3040 3070 3500 南非 258 260 270
美国 3610 3070 2970 埃及 214 220 230
摩洛哥 2879 2700 2800 澳大利亚 220 230 220
俄罗斯 1100 1100 1100 多哥 102 100 100
突尼斯 822 800 770 塞内加尔 158 60 80
巴西 549 580 600 加拿大 90 55 50
约旦 638 581 570 其它 771 774 800
叙利亚 385 385 380
以色列 324 295 300 合计 15100 14200 14700
表5 我国磷矿石产量（折P2O530％）
年份 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
产量/万吨 3045 3896 4542 5074 6021 6807 8122
数据来源：中国矿业协会统计
我国有着丰富的煤炭资源，虽然生产合成氨会产生大量的CO2，但适合于生产尿素，而我国的主要粮食作物为水稻，尿素比较适合。因此我国氮肥结构中尿素占到60%以上，我国生产的尿素产量占到世界的30%以上。
化肥在农业生产中占有重要地位，化肥已占到粮食作物生产成本的23%，是最大的生产资料投入。
图3 我国三大粮食作物（水稻、小麦、玉米）生产成本构成
化肥使用量与作物种类、土壤特性有关。
我国粮食种植面积2011年16.59亿亩，比2010年增加1050万亩，2011年粮食总产11424亿斤，创历史新高。2010年我国化肥施用总量5460万吨。按照种植用地20.26亿亩计算，亩均化肥用量26.9公斤。按种植面积25.5亿亩计算亩均化肥用量21.4公斤。
人均蔬菜全国的份额已达到250千克/人年，大大高于世界平均水平120公斤/人年的水平。我国粮食作物种植面积约为约占总播种面积的67%，施用化肥量占47%。
图4 近年来我国粮食作物播种面积
图5 我国粮食作物产量情况
经济作物施肥量要比粮食作物施肥量高，通常是粮食作物的1.5～2.0倍，糖料是1.5倍、茶园1.6倍、果园1.8倍、蔬菜为2.6倍。因此随着农业结构的调整，经济作物种植面积增加较多，施肥量将增加。我国化肥施用量中已超过40%为经济作物用肥。这几年增加的化肥可能绝大部分施用于非粮食作物上了。
“1995~2007年我国用肥量增加很快，化肥纯养分用量由3595万吨增加到5746.1万吨，增幅60%，而粮食产量由46500万吨增加到50150万吨，增幅8%，肥料资源浪费严重。”的观点不一定对。
表6 中、美、印作物化肥使用量比较
水稻 小麦 玉米 水果和蔬菜 棉花 大豆 糖 其它作物
中国 18 13 12 34 / / 23
印度 29 19 / 10 7 / 5 30
美国 12 46 5 6 31
从表5可以看出世界上化肥使用最多的3个国家种植结构的差异。中国在水果和蔬菜上使用的化肥量远多于印度和美国。美国近一半的肥料用于玉米。
2 我国复合肥行业现状
将单一养分适当配置制成复合肥施用，可产生综合效应，一般较单一养分施肥作物可增产10%~15%。
我国复合肥发展思路主要受第二次全国土地普查（1979～1986年）结果的影响，当时发现我国土地普遍缺乏磷钾，施用磷钾增产效果明显。
经过多年的引进、吸收、消化和创新，我国复合肥产业已具备一定的技术基础和产业规模，农化服务平台也逐步完善起来；加之国家对复合肥产业实现了政策倾斜，复合肥产业快速发展，年生产能力年均增超过20%。在2007年产量成井喷式增加后，现基本处于相对稳定（见表11，磷肥工业协会65家重点企业统计数据）。
表11 2006~2011年我国复合肥产量，万吨
年份 2006 2007 2008 2009 2010 2011
产量 2078 3085 2967 2906 3031 2905
2006年磷复合率74%，钾肥复合率80%。至2010年我国有证复合肥企业达4786家，产能超过2亿吨，年产量已超过5000万吨。2009年复合肥用量占施肥总量的比例已达到了31.4%。
图6 各类农作物施肥时间表及冬储时间表
图6表明农作物施肥很集中。
由于作物生长的季节性，决定了以基肥为目标的复混肥生产产能必须远大于施用量。因此认为复混肥产能浪费的看法不一定对。
我国复合肥行业现状是：
（1）复合肥产业规模有了质的飞跃，已实现自给自足目标。
（2）由于进入门槛低，行业投资增长过快，产能也严重过剩，但还在重复建设。复合肥已从稀缺的、较高附加值的产业品转化为大众化的一般价值产品。
（3）产业集中度低、中小企业数目庞大、市场秩序亟待完善。据国家统计局数据，2010年我国复合肥企业数量为1037家，平均产量约为3.6万吨。
（4）资源瓶颈极大加剧了复合肥的成本压力，很大程度上削弱了复合肥产业的竞争力。成本构成中直接原料成本占比例接近90%，盈利空间受到了挤压，尤其是在经历2008年资源危机，可以说整个行业伤痕累累。由于我国钾资源对外依存度超过50%，钾成为了复合肥能否保持稳定生产的最不确定因素。
（5）农化服务体系建设严重滞后，难以支撑平衡施肥的大面积推广，也制约复合肥市场的进一步开发。虽然国家在测土施肥上投入很大，每年在几亿元投入但企业并没有得利。而复合肥的显著特征是对服务的依赖。
3 肥料利用率
我国肥料利用率氮为35%、磷为10%～20%、钾为35%～50%，是1997年科学院院士、工程院院士专家组报告“我国化肥面临的突出问题及建设”中提出的。发展复合肥的目的就是为了平衡施肥，从而提高N、P、K的利用率。
肥料的利用率与肥料结构、施肥方式、土地类别相关。
氮肥施入土壤后有3个去向，一部分氮素被当季作物吸收利用，一部分残留于土壤中，另一部分则离开土壤--作物系统而损失。它们之间存在着相互竞争的关系，一个去向的比例增大，另两个去向的比例就会减小。植物对氮素的吸收效率随土壤、作物、温度、水环境和施肥方法而有所不同，粗略地说，作物当季吸收利用一般为30%~50%，氮素损失可达20%~60%，土壤中残留约25%~35%。
氮肥损失量和损失途径与土壤性质、耕作载培制度、气候环境条件密切相关，也受到农业措施的影响。
合理使用氮肥品种很重要。如果将硝态氮肥施入稻田，就会造成严重的反硝化损失。不同种类、品种的作物，对氮素的需求特点不同，过量施用必然造成浪费。中国在大豆上过量施氮造成氮肥利用率低。中国华北地区一般小麦—玉米轮作，过量施肥相当普遍，养分利用率偏低。施N量为120 kg/ hm2 时，氮肥损失率为9%，增加到360 kg/ hm2 ，损失率可达55%。中国的小麦传统施肥强调重施基肥，占总施肥量的50%以上。而高产作物养分需求的显著特征是需氮量后移。
氮肥深施及分次施肥，尿素和碳铵深施可提高利用率7.2%～12.8%。采用施肥时间和施N量与作物对N肥的需求相吻合可提高N肥利用率34%～40%，降低习惯施肥量38.7%～41.3%，产量提高2.5%～3.5%。（有记录的巴西玉米高产16058 kg/hm2施肥方案是487kgN，485kgP2O5，511kgK2O，氮肥分6次施肥。）
1998～2006华北地区1915个样本，冬小麦施氮肥量303 kg/ hm2，夏玉米223 kg/ hm2，总N肥投入量526 kg/ hm2。平均产量冬小麦5500 kg/ hm2，夏玉米平均单产5500～6000 kg/ hm2，轮作期小麦、玉米从农田移走的N仅为271 kg/ hm2，投入的N超过作物吸收的N达255 kg/ hm2。
表12 常规肥料当年利用率
肥料 利用率，% 肥料 利用率，%
硫酸铵 55 过磷酸钙 10～15
硝酸铵 50 磷矿粉 10
氯化铵 50 硫酸钾 50
尿素 35~50 氯化钾 50
碳酸氢铵 30～35
磷肥施用后当季利用率一般低于15%，剩余部分累积于土地中，在随后10年之内仍可利用。我国经多年施肥，土地中磷素累积较多，根据计算土地磷素已达17kg/亩，土地磷素水平已从20世纪80年代10mg/kg的缺P水平增长到20mg/kg的富磷水平。
表13 2001年和2009年我国氮肥构成
产品 2001 2009
产量，万吨N 所占比例，％ 产量，万吨N 所占比例，％
氮肥 2526.7 100 3860.0 100
尿素 1454.8 57.76 2567.0 66.5
碳铵 510.0 20.18 451.6 11.7
硝酸铵 80.0 3.17 220.0 5.7
氯化铵 92.5 3.66 116.0 3.0
硫酸铵 13.5 0.54 56.0 1.5
其它 448.0 11.6
美国的化肥利用率比中国高出20%，除了主要实施测土施肥，保证了土壤养分间的平衡，减少了因过量施肥而造成的浪费和对环境的污染外，还与美国肥料品种结构有关。美国宾州粉砂壤中种植玉米分别表施尿素、尿素硝铵液、硝铵，施肥水平均为134 kg/hm2（以N计），N表观利用率分别为44%、53%、63%，尿素N利用率最低，硝铵最高。美国十分重视硝氮和铵氮配合施用，配合施用比单施可使玉米增产8%～25%，小麦增产21%～67%。
美国1995年常用氮肥依次为含氮溶液800万t，液氨500万t，尿素400万t，硝铵170万t。2005年中国各种氮肥按实物计，尿素4150万t，磷铵4000万t，氯化铵470万t，硝铵320万t，其它氮肥430万t。与美国相比，中国硝态氮肥与铵态氮肥的比例小得多。
肥料利用率还与土地中的有机质相关。经济发达国家土地有机质含量在2.5%以上。发展中国家在1%～2%。经济不发达国家在1%以下。我国东部在1.5%以上，西部1.5%以下。有机质增加，提高土地肥力，可提高肥料利用率，增加土地养分库容。化肥对土壤养分的直接作用与化肥投入量、土壤保肥性能及作物对养分的利用等因素有直接关系，具有持续的累积效应。
美国耕地多，人口少，一年只种1季作物，且土壤肥力高，施用化肥少，所以化肥利用率高。而中国人多地少，耕种历史长，土地肥力低，种植指数高，施用化肥量大。
表14 我国不同地区土壤NPK肥力分布（mg/kg）
地区 m(N有效) m(P有效) m(K有效)
东北地区 192 10.4 245
西北地区 63 9.3 225
黄淮海地区 66 5.6 99
长江流域地区 128 11.1 86
华南地区 132 11.4 77
平均 119 9.7 139
中等含量水平 100～200 8~12 80~130
4 新型肥料
新型肥料至今还没有统一的标准。所谓新型肥料应该是有别于传统的、常规的肥料。我国科技部和商务部《鼓励外商投资高新技术产品目录》(2003)中有关新型肥料目录包括了复合型微生物接种剂；复合微生物肥料；植物促生菌剂；秸秆、垃圾腐熟剂；特殊功能微生物制剂；控、缓释新型肥料、生物有机肥料、有机复合肥料、植物稳态营养肥料等。
无论是新型肥料还是常规肥料，其本质必须是肥料。
根据全国科学技术名词审定委员会1998年公布的土壤学名词，所谓肥料，是指“提供植物养分为主要功用和部分兼有改善土壤性质的物料”。我国的国家标准《肥料和土壤调理剂术语》(GB／T6274-1997)中把肥料定义为“以提供植物养分为其主要功效的物料”。根据以上术语，植物激素类(如生长素、赤霉素、细胞分裂素等)和人工合成的植物生长调节剂不属于肥料之列，声、光、电、磁等物理因素更不是肥料。
新型肥料是为了解决肥料生产、施用等过程出现的新问题而在原料种类、养分结构、功效、施用方法、养分释放方式和周期、适用对象、生产加工方式等方面采用新理念、新技术的区别于现实常态中大量存在和使用的肥料的一个概念。新型肥料应该是对长期施肥惯性的校准、补充。所以发展新型肥料首先应该反思和正确认知现在肥料品种、生产工艺、施肥方法等之于现状的不良反应，有针对的加以改进才是新型肥料发展的基础。
当前有些新型肥料仍处于前期预研阶段，技术还不成熟，应用效果也不稳定，并没有得到广泛的应用试验证明。但市场上鱼龙混杂，某些企业以新型肥料为名，夸大功效，炒作概念，误导消费者。影响农产正常购肥、用肥行为。
世界各国肥料使用现状仍以常规肥料为主。新型肥料只是在某些特殊作物、特殊土壤上或者在其他的具体条件下进行应用。虽然政府对新型肥料的研究支持是极为必要，是促进肥料品种多元化、提高施肥效益的重要手段。但从当前生产实践来看，肥料工作的重点还是应该放在提高科学施肥水平上，完善施肥技术、推广平衡施肥理念上，常规肥料在今后相当长的时间内仍将是肥料应用的主流。
新型肥料的研制、生产与推广需要稳步发展，不能急于求成。
目前新型肥料主要种类有：
缓/控释肥料
包膜型缓/控释肥料（有机和无机包膜）
合成型微溶性缓释肥料——有机氮（脲醛、丁烯叉二脲、异丁叉二脲）和无机微溶合成肥料（二价金属磷酸铵钾盐、钙镁包裹等）
含抑制剂的稳定性肥料（脲酶和硝化抑制）
基质复合与胶粘型缓控释肥料——将肥料养分与可降低其溶解性的物质混合，通过键合、胶结等作用，制成养分缓慢释放的肥料。（木质素、风化煤等）
水溶性肥料
抗旱肥料
商品有机肥料
生物肥料（固氮、解磷钾、肥土促根）
功能性肥料
缓控释肥料
缓控释肥料是以各种调控机制使其养分最初释放期延缓，延长植物对其有效养分的吸收利用的有效期，使其养分按照设定的释放率和释放期缓慢或控制释放的肥料。
缓控释肥料（缓释肥和控释肥的统称）的生产在世界上已有70多年历史，市场上以商业产品销售的缓释/控释肥料已达数十种，约90%的缓控释肥用于高尔夫球场、苗圃、草坪和景观园艺，缓控释肥料占世界化肥总消耗量的0.5%以下。
美国主要是包膜型，控释肥料与速效肥料掺混使用。
日本包膜型和脲醛类型，以脲醛类型为主。热塑型及热固型树脂包膜肥料技术最好。
欧洲各国侧重于微溶性含氮化合物缓释肥料的研究。
美国和欧盟均严禁树脂包裹尿素在耕地上使用。
我国的缓/控释肥料研究虽然起步较晚，但研究特色明显，树脂包衣、营养材料包裹、基质复合、胶结控释、酶抑制、缓控释掺混肥料、控失肥、肽肥等产品和工艺百花齐放。特别是近几年，国家和地方政府非常重视缓/控释新型肥料的研究与产业化，国内缓控释肥料是肥料领域的研究热点和重点，也制定了相应的国家和行业标准。
缓控释肥料的总体方向是“控氮释放、促磷增效、防钾淋失”，核心是控氮。
我国重点发展价低、环保、使用于大田作物的缓控释肥。
液体肥料
液体肥料是含有一种或一种以上农作物需要的营养元素的液体产品。可以根据实际需求精确设计配方，控制各种营养元素(包括微量元素)的含量，生产过程中无烟尘，不会造成环境污染和损害人体健康。施用方便，适用于各种作物，尤其是水果、蔬菜、烟草、花卉等经济类植物，对肥料的利用率明显提高，对植物生长具有良好的调节效果，更重要的是能增加植物的产量，提高产品的品质。更可使用于集约化农业。
美国60%的氮肥和30%的磷肥为液体肥料。
随着我国种植业生产结构的调整，同样也会影响化肥结构的调整。液体肥料具有生产费用低，养分含量高，易于复合，能直接被农作物吸收，便于配方施肥和机械化施肥等优点，因此，开发和推广应用液体肥料是一个重要的肥料发展方向。
液体肥料包括：叶面喷施肥、浸种肥、滴灌肥、冲施肥、无土栽培肥等。
5 我国化肥发展趋势
（1）基础肥料向资源产地转移，各种作物专用肥料向用肥市场转移，产业 分布趋于合理。
（2）控制总量，淘汰落后产能。
（3）建设资源节约型、环境友好型行业。发展循环经济，实行清洁生产。
（4）提高行业集中度，提高企业实力和抗风险能力。
（5）鼓励发展缓释肥、控释肥等系列产品和适用于节水农业的全水溶性肥料（水溶性磷酸一铵、磷酸二氢钾等品种）；
（6）研发利用中低品位磷矿生产磷肥新产品，或采用新技术使磷矿或钾矿中难溶性的磷和钾变为植物易于吸收或固定的养份。
6 对化肥行业发展的一些认识
随使化肥施用量的增加，肥料利用率低，资源瓶颈、环境压力等问题日益突出。
化肥消费的高速增长期已基本结束，将进入结构调整时代，总量保持稳定，农业的增产将更加依赖于农业技术水平的提高、农业基础生产条件的改善、农作物新品种的推广、科学施肥体系的建立和推广。产-销-用的农化服务系统更显得重要。经过2008年的资源价格蹦极和2009年销售危机，小企业生存更为困难，更应提防的是国外化肥巨头对中国化肥市场的虎视眈眈。每次危机都是他们的机会。
科技创新提升品质，降低成本是复合肥企业也是行业未来可持续发展的有力保证。行业增长方式的转变，高效，节能，环保的发展目标及资源的高效利用都离不开技术的创新，技术创新将降低成本，提高产品附加值。
在新疆、东北等大农业区应大力发展使用方便、肥料利用率高的液体肥料。
应改变尿素独大的氮肥格局，根据国情和作物种植情况，大力发展硝铵基氮肥。
近几年高浓度磷复肥发展很快，加上各地加强了对磷矿资源的调控，严重挤压了低浓度磷肥（普钙、钙镁磷肥）的生存空间，但事实上，同等P2O5下肥料价值低浓度磷肥高于高浓度，低浓度磷肥可以提供丰富的中等营养元素，并且可以使用低品位磷矿。中国粮食作物以水稻为主，钙镁磷肥是水稻最好的肥料。低浓度磷肥应当保留。
随着氮磷钾化肥的大量使用，单位面积土壤作物产量的提升，随作物带走的土壤微量元素养分没有得到补给，使缺乏微量元素的土壤越来越广泛，成了木桶短板。应重视微量元素肥料的开发应用。但微量元素不能加在常规的固体复混肥中。
应重视有机肥的开发，尤其是有机无机复混肥。有机无机复混肥兼有无机肥的快速和有机肥平衡持久的优点，可以提高肥料无机养分利用率,改良土壤；适当的比例,可使有机无机复混肥具有适宜的供肥强度,又能维持较长时间,克服无机供肥大起大落和农家肥供肥强度不足、肥效慢的特点；通过调节有机无机比例,使供肥过程与作物生长的各阶段的需要相适应；根据不同的农作物、土壤及气候条件施用相应的有机无机复混肥，提高农作物的产量，改善作物的品质，促进农业生产的发展，保护土壤的生态平衡，但也要注意二次污染。
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