《中国农资》记者 李鑫译

植物生长和发育需求最大的营养元素主要是氮、磷、钾。就植物生长所必需的营养物质而言，工业肥料与有机肥料没有过多的区别。然而，二者的不同主要在于作物对营养的吸收方式。工业肥料的设计初衷是快速溶解和释放养分，相比之下，大多数有机肥释放速率较低，释放期较长，这是由于有机肥主要原料来自植物源性和动物源性，例如羽毛、血液和骨粉等，而这些材料通常都会被人们归为废弃物行列。

实际上，超市中剩余的果蔬均可作为有机肥的来源。除此之外，垃圾填埋场里的餐厨垃圾，如果直接填埋，会对垃圾场的地下水和土壤环境产生严重危害，但如果把这些厨余垃圾收集起来，变废为宝，成为高效有机肥，便可极大程度减轻城市生活垃圾给环境造成的压力。

氮、磷、钾是植物主要的三大元素。氮多存在于大气中，约占大气体积的78%，氮及其化合物在工农业生产中有着重要作用。大气中的氮，是由两个氮原子和一个十分强的化学键结合在一起，因此不能被植物直接吸收。千百年来，农民们利用各种动物的粪便，作为可利用的氮源来规避这一问题。当时，没有人懂得其中的化学原理，只是发现似乎存在着一种不得了的东西在背后发挥着作用。农民还种植了豌豆和大豆，并且在漫长的实践过程中发现，玉米要比其他作物长势喜人。

众所周知，一些豆科植物如三叶草、苜蓿、大豆以及豌豆等可以通过某种细菌直接从空气中“捕获”氮。在古代，这些具备固氮能力的豆科植物被耕种到田间时，氮元素在土壤中缓慢释放，满足作物整个生长期对氮的需求，成为农耕文明发展轨道上重要的氮源基础。

20世纪初，智利天然矿硝石曾一度成为氮肥的主要来源。然而，在第一次世界大战期间，由于硝石中硝酸钾的含量高，是火药的主要原料，因此，智利对德国进行了硝酸盐的封锁。为了摆脱智利对天然硝酸盐的垄断，德国科学家发明了哈伯-博施法，将空气中的氮转化为氨，但是，通过哈伯-博施法将氮分子分解需要消耗大量的能量。美国人在学习了这种方法后，也用它制造炸药。

第二次世界大战以后，该工艺被广泛应用于农业领域，用于制造高氮肥料，以帮助农民提高产量。这时，高氮肥料的发展看似一切都很顺利，直到科学家们注意到，当硝酸盐渗入到地下水时，会危害人体健康；当它渗入江河湖海时，还有可能导致藻类的大量繁殖和鱼类死亡。

为了避免这些问题的发生，保护生态环境，农业生产逐渐恢复传统的方法——施用豆科绿肥。这时，抱以谨慎的态度使用工业肥料成为行业共识，企业通过各式各样的化工涂料制成缓释剂，改善和保护土壤健康。

磷是植物生长所必需的第二大元素，在全球范围内供求紧张，主要原料来自于鱼骨化石和磷矿石。由于磷的化学成分十分复杂，磷肥在施入土壤中后容易被土壤固定，导致植物对于磷肥利用率极低。大多数传统农业的做法是不断地施加磷肥，防止植物对磷元素的缺失。有机肥不仅为植物提供基本的营养，也为真菌和细菌提必要供养分，帮助植物根部吸收营养。因此，污染源不会从土壤中渗透到地下水层。

钾是肥料中第三种主要营养元素，它的原料来自于非可再生资源的矿石中。实际上，在一些地区的土壤中钾和磷的循环已经足够充分。如何防止他们渗入到地下水位，才是人们当下农业工作的重点。

随着人口的急剧增长，完善农业可持续发展体系，保证环境安全和资源安全的需求是迫切的。因此，大力发展施用有机肥，实现有机质的循环利用，是有效遏制耕地质量退化、保持土壤健康、作物稳产增产的重要保证。