螯合液态氮肥有毒吗？
液态氮肥虽然也有化学成分，但是对人体是没有伤害的。
液体氮肥主要分两大类，其中应用较广的一种是液氨。是指将气态的氨气通过加压或冷却得到的液态氨。这种液体氮肥去掉了普通氮肥浓缩、结晶的耗能过程。
因此，液氨相比普通氮肥具有较好的节能效果。石油和化学工业规划院化肥处处长李志坚告诉记者，现在的固体肥料实际上是先把化肥厂的溶液蒸发，蒸发后再造粒，做成固体后运到农民手上，农民再把它变回溶液施用到地里，比较耗能。而液氨把浓缩、结晶的过程去掉了，生产出来的原始肥料稍微浓缩一下就可变成需要的浓度。
在这种情况下，另外一种液体氮肥走向了前台。据李志坚介绍，除液氨外，在国外尤其是美国，另一种大量应用的液体氮肥是无压氮溶液。它是未经浓缩的尿素与硝铵混合制成的水溶液。相比液氨，UAN溶液具有其优越性。
李志坚表示，作为液体氮肥的一种，UAN溶液的特点之一是不用将液体尿素蒸发造粒，因此耗能不多。UAN溶液可以较均匀地施入到土壤中，同时含有硝态氮、铵态氮及酰胺基氮。前两者能较快被作物吸收，酰胺基氮的肥效滞后一些，使其兼有速效肥及滞后肥的功效，且施肥均匀，故其肥效要比固体氮肥高，并可注入灌溉系统。UAN溶液的储存使用较液氨方便。UAN溶液的pH值一般在7左右，加入0.2%硫代氰酸铵等作防腐剂，即可使用普通碳钢作储罐及管道。UAN溶液可以用火车的罐车运输，因为UAN溶液是常压的，安全性也好，这比液氨具有优势。另外，UAN溶液还可减少运输体积。国外生产的浓度较高的UAN-32产品的运输体积，要比普通尿素少近20%。
我国对制造纯碱的生产做了重大改革的科学家是
侯德榜
在中国化学工业史上，有一位杰出的科学家，他为祖国的化学工业事业奋斗终生，并以独创的制碱工艺闻名于世界，他就像一块坚硬的基石，托起了中国现代化学工业的大厦，这位先驱者就是被称为“国宝”的侯德榜以10科1000分的好成绩被录取！
侯德榜，名启荣，号致本，1890年8月9日生于福建省闽侯县一个普通农家。自幼半耕半读，勤奋好学，有“挂车攻读”美名。1903—1906年，得姑妈资助在福州英华书院学习。他目睹外国工头蛮横欺凌我码头工人，耳闻美国的旧金山种族主义者大规模迫害华侨、驱逐华工等令人发指的消息，使之产生了强烈的爱国心。他曾积极参加反帝爱国的罢课示威。1907—1910年，就读于上海闽皖铁路学院。毕业后，在英资津浦铁路当实习生。这期间，侯德榜进一步感受到帝国主义者凭技术经济优势对贫穷落后的中国和人民进行残酷剥削与压迫，立志要掌握科学技术，用科学和工业来拯救苦难的中国。1911年，侯德榜考入北平清华留美预备学堂，以10门功课1000分的优异成绩誉满清华园，1913年被保送人美国麻省理工学院化工科学习。1917年毕业，获学士学位，再入普拉特专科学院学习制革，次年获制革化学师文凭。1918年又人哥伦比亚大学研究院研究制革，1919年获硕士学位，1921年获博士学位。由于学习成绩优异，侯德榜被接纳为美国Sigma Xi科学会会员和美国Phi L ambda Upsilon化学会会员。侯德榜的博士论文《铁盐鞣革》，围绕铁盐的特性以大量数据深入论述了铁盐鞣制品易出现不耐温、粗糙、粒面发脆、易腐、易吸潮和起盐斑等缺点的主要原因和对策，很有创见。《美国制革化学师协会会刊》特予连载，全文发表，成为制革界至今广为引用的经典文献之一。
侯德榜一生在化工技术上有三大贡献。第一，揭开了苏尔维法的秘密。第二，创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法。第三，就是他为发展小化肥工业所做的贡献。
1921年，他在哥伦比亚大学获博士学位后，怀着工业救国的远大抱负，毅然放弃自己热爱的制革专业，回到祖国。
为了实现中国人自己制碱的梦想，揭开苏尔维法生产的秘密，打破洋人的封锁，侯德榜把全部身心都投入到研究和改进制碱工艺上，经过5年艰苦的摸索，终于在1926年生产出合格的纯碱。 字致本，著名化学家，侯氏制碱法的创始人。于1890年8月9日出生于福建省闽侯县坡尾村的农民家庭。1907年以优异成绩毕业于福州英华书院。1913年以特别优秀的成绩完成预科学业，公费派往美国留学。1921年获博士学位，同年接受永利碱业公司的聘请，回国发展我国的化学工业。曾任塘沽永利碱厂和南京永利硫酸铵厂总工程师兼厂长、永利化学公司总经理。为解决当时国内外市场急需纯碱，在较短的时间掌握并改进了著名的索尔维制碱法，使工艺过程缩短，而产量大增，1939年首先提出并自行设计的新的联合制碱法的连续过程，使纯碱工业和氮肥工业得到发展，这就是著名的“侯氏制碱法”。
他积极参加科学学会的活动，曾任中华全国自然科学专门学会联合副主席，中国化学会理事长，中国化工学会理事长，中国科学院学部委员。主要著作有《碱的制造》、《制碱》、《制碱工学》等。1974年8月26日病逝，享年84岁。是中国的骄傲！
其后不久，被命名为“红三角”牌的中国纯碱在美国费城举办的万国博览会上获得了金质奖章，并被誉为“中国工业进步的象征”，在1930年瑞士举办的国际商品展览会上，“红三角”再获金奖，享誉欧、亚、美。
1937年，抗日战争爆发，永利碱厂被迫迁往四川，由于当时内地盐价昂贵，用传统的索尔维法制碱成本太高，无法维持生产，为寻找适应内地条件的制碱工艺，永利公司准备向德国购买新的工艺——察安法的专利。
但德国与日本暗中勾结，除了向侯德榜一行高价勒索外，还提出了种种对中国人来说是丧权辱国的条件，为了维护民族尊严，范旭东毅然决定不再与德国人谈判。侯德榜与永利的工程技术人员一道，认真剖析了氨碱法流程，终于确定了具有自己独立特点的新的制碱工艺，1941年，这种新工艺被命名为“侯氏制碱法”。
1957年，为发展小化肥工业，侯德榜倡议用碳化法制取碳酸氢铵，他亲自带队到上海化工研究院，与技术人员一道，使碳化法氮肥生产新流程获得成功，侯德榜是首席发明人。当时的这种小氮肥厂，对我国农业生产曾做出不可磨灭的贡献。
侯德榜一生勤奋好学，虽工作繁忙却还著书立说。
个人著作
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《纯碱制造》一书于1933年在纽约列入美国化学会丛书出版。这部化工巨著第一次彻底公开了苏尔维法制碱的秘密，被世界各国化工界公认为制碱工业的权威专著，同时被相继译成多种文字出版，对世界制碱工业的发展起了重要作用。美国的威尔逊教授称这本书是“中国化学家对世界文明所作的重大贡献”。
《制碱工学》是侯德榜晚年的著作，也是他从事制碱工业40年经验的总结。全书在科学水平上较《纯碱制造》一书有较大提高。该书将“侯氏碱法”系统地奉献给读者，在国内外学术界引起强烈反响。
生平简历
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1890年8月9日 出生于福建省闽侯县。
1910年 毕业于上海闽皖铁路学堂。
1913年 毕业于北京清华留美预备学堂。
1916年 毕业于美国麻省理工学院化工科，获学士学位。
1918年 毕业于美国纽约普拉特专科学院，获制革化学师证书。
1918—1921年 在美国哥伦比亚大学研究院研究制革，1919年获硕士学位，1921年获博士学位。
1921年起 在永利制碱公司任工程师，1923年任技师长（即总工程师）兼制造长。
1927年 起在永利化学工业公司任总工程师兼塘沽碱厂厂长，1936年兼南京铔厂总工程师，1938年兼永利川厂厂长、总工程师，1945年任公司总经理。
1950年 任中央财经委员会委员，重工业部技术顾问。
1952年 任公私合营永利化学工业公司总经理。
1955年起 受聘为中国科学院技术科学部委员。
1958年 任化学工业部副部长。
1922年起 先后当选为中华化学工业会理事，常务理事；中国化学工程学会理事，理事长；中国化学会理事长；中国化学化工学会理事长；中国化工学会筹委会主任，理事长。
1949年起 当选为中国人民政治协商会议全国委员会委员，第二、三、四届全国委员会常委。
1950年 当选为中华全国自然科学联合会副主席，1958年当选为中国科学技术协会副主席。
1953年 参加中国民主建国会，先后当选为第一、二届中央委员会常委。
1954年 起当选为第一、二、三届全国人民代表大会代表。
1957年 参加中国共产党。
1974年8月26日在北京病逝。
侯德榜（启荣，字致本），1890年8月9日诞生于福建省福州市闽侯县坡尾乡一个普通农户家庭。1907年，他以优异成绩毕业于福州英华书院；1910年他毕业于闽皖铁路学校，并到津浦铁路当施工练习生；1911年，考入北京清华留美学堂；1913年，以10门功课1000分的成绩名震全校，被保送美国麻省理工学院，1916年毕业，获学士学位；1919年，他在哥伦比亚大学获硕士学位；1921年，他以《铁盐鞣革》的论文获该校博士学位。
这一年，侯德榜收到一封来自祖国的不寻常的信件，寄信人是爱国实业家范旭东先生，当时，正值第一次世界大战后的欧亚交通受阻时期。中国一向依赖进口的洋碱断了来源，国计民生受到严重影响，范旭东先生决心在塘沽久大精盐公司的基础上创办永利制碱公司并进一步发展中国自己的制碱工业，可是苦于当时国内没有专业人才，于是他发信给在美国留学的侯德榜，恳请他回国共同振兴祖国的民族工业。就这样侯德榜怀着工业救国的远大抱负，毅然放弃自己热爱的制革专业，回到阔别8年的祖国。为了实现中国人自己制碱的梦想，揭开苏尔维法生产的秘密，打破洋人的封锁，侯德榜把全部身心都投入到研究和改进制碱工艺上，经过5年艰苦的摸索，终于在1926年生产出合格的纯碱。其后不久，被命名为“红三角”牌的中国纯碱在美国费城举办的万国博览会上获得金质奖章，并被誉为“中国工业进步的象征”，在1930年瑞士举办的国际商品展览会上，“红三角”再获金奖，享誉欧、亚、美。1937年，抗日战争爆发，永利碱厂被迫迁往四川，由于当时内地盐价昂贵，用传统的苏尔维法制碱成本太高，无法维持生产，为寻找适应内地条件的制碱工艺，永利公司准备向德国购买新的工艺——察安法的专利，但德国与日本暗中勾结，除了向侯德榜一行高价勒索外，还提出了种种对中国人来说是丧权辱国的条件，为了维护民族尊严，范旭东毅然决定不再与德国人谈判。侯德榜与永利的工程技术人员一道，认真剖析了察安法流程，终于确定了具有自己独立特点的新的制碱工艺，1941年，这种新工艺被命名为“侯氏制碱法”。
1957年，为发展小化肥工业，侯德榜倡议用碳化法制取碳酸氢铵，他亲自带队到上海化工研究院，与技术人员一道，使碳化法氮肥生产新流程获得成功，侯德榜是首席发明人。当时的这种小氮肥厂，对我国农业生产曾做出不可磨灭的贡献。
侯德榜一生在化工技术上有三大贡献。第一，揭开了苏尔维法的秘密。第二，创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法。第三，就是他为发展小化肥工业所做的贡献。
侯德榜一生勤奋好学，虽工作繁忙却还著书立说，先后发表过10部著作和70多篇论文。《纯碱制造》一书于1933年在纽约列入美国化学会丛书出版。这部化工巨著第一次彻底公开了苏尔维法制碱的秘密，被世界各国化工界公认为制碱工业的权威专著，同时被相继译成多种文字出版，对世界制碱工业的发展起了重要作用。美国的威尔逊教授称这本书是“中国化学家对世界文明所作的重大贡献”。《制碱工学》是侯德榜晚年的著作，也是他从事制碱工业40年经验的总结。全书在科学水平上较《纯碱制造》一书有较大提高。该书将“侯氏碱法”系统地奉献给读者，在国内外学术界引起强烈反响。
侯德榜为世界化学工业事业所作的杰出贡献受到各国人民的尊敬和爱戴，英国皇家学会聘他为名誉会员（当时其国外会员仅12人，亚洲仅中国、日本两国各一名），美国化学工程师学会和美国机械工程师学会，也先后聘他为荣誉会员。
1949年5月，正在印度帮助工作的侯德榜得到中共中央副主席刘少奇请他回国的消息后，谢绝了印度塔塔公司年薪10万美元的聘请，冲破重重阻挠，历时50天，绕道回到祖国的怀抱，聂荣臻同志亲自到车站迎接。周恩来同志又亲临北京东四十条16号永利办事处看望，并高度赞扬他的爱国主义精神。几天后，毛泽东主席又接见了侯德榜，详细倾听了他对振兴工业的意见，并提出了恳切的希望。
1949年，他出席了第一届中国人民政治协商会议，并被选为第一届全国委员会委员。后又历任第二、三、四届全国政协常委，第一、二、三、四届全国人民代表大会代表。同时，他还历任中央财政委员会委员、重工业部化工局顾问、化工部技术委员会主任、化工部副部长等职务。1957年9月，他光荣地加入了中国共产党。�
侯德榜积极从事学术活动，他是最早的中国科学社成员之一，并担任过中华全国自然科学专门学会联合会副主席、中国科学技术协会副主席、中国化学会理事长、中国化工学会理事长，他还是中国科学院技术科学部委员。
1974年8月26日，这位勤奋一生、功绩卓著的科学家与世长辞，终年84岁。朱德、周恩来、叶剑英、郭沫若等领导同志送了花圈，聂荣臻代表中共中央和国务院出席了追悼会。历史的风云随着星辰的移转而逝去，而这位科技界名流人物却在人类历史的年轮上留下了璀灿光痕。侯德榜勤奋、创新和爱国的一生，一直在激励后人开拓进取，共创祖国的美好未来。
侯氏制碱法
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侯氏制碱法
（联合制碱法）
（1）NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
(2)NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓
（3）2NaHCO3=加热=Na2CO3+H2O+CO2↑
氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的碳酸氢铵，这是第一步。第二步是：碳酸氢铵与氯化钠反应生成一分子的氯化铵和碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠之所以沉淀是因为他的溶解度很小。
根据 NH4Cl 在常温时的溶解度比 NaCl 大，而在低温下却比 NaCl 溶解度小的原理，在 278K ～ 283K(5 ℃～ 10 ℃ ) 时，向母液中加入食盐细粉，而使 NH4Cl 单独结晶析出供做氮肥。
此法优点：保留了氨碱法的优点，消除了它的缺点，使食盐的利用率提高到 96 ％； NH4Cl 可做氮肥；可与合成氨厂联合，使合成氨的原料气 CO 转化成 CO2 ，革除了 CaCO3 制 CO2 这一工
微生物固氮有什么奥秘？
有人说现代农作物的增长一靠优良的品种，二靠化肥。足以证明化肥在农业上的作用已被升高到了一个极为重要的地位。目前我们所应用于农作物的化肥不外乎氮、磷、钾三大类，而氮肥又居这些化肥之首，因为氮是植物生长不可缺少的元素。
在我们呼吸的空气中氮气占据了极大的比重，约为79%。然而，空气中的氮对于农作物来说是爱莫能助的，因为空气中的氮是由二个氮原子组成的氮分子，即氮气，而植物体只能吸收利用单个游离的氮原子。植物每天面对着这巨大的天然的氮原料却不能利用，这不能不说是一种遗憾。但是空气中的氮分子也并不是一点作用也不起的，当受到雷击、火山爆发或流量撞击时，空气中的氮分子同样也可以分解成为游离的氮原子与氢、氧等元素结合而被植物体所利用。可是这种天然制造的机会太少了，远远不能满足植物生长的需求。于是全世界各地建成了数以十万计的大中型氮肥厂，来满足植物生长的需要，这仍没有完全解决农作物肥料危机的问题。
在对于氮化肥的研究中，科学家们设计了许多方法，其中最为著名的就是固定氮法，简称固氮法。就是使空气中的游离氮转变成氮化物。然而如要人工固氮建立一个较大的氮肥厂的话，其造价和工程技术都是难以逾越的障碍。科学家们发现一些微生物自身能够将空气中游离的氮气转化为机体所能利用的氮化物，于是科学家们将这些微生物称为之固氮微生物。固氮微生物一般分为两类：一类为在土壤中能独立生活的自生性固氮微生物，包括喜气性的自生性固氮菌、厌气性的固氮梭菌以及某些能固氮的蓝藻等。另一类为与植物营共生的共生性固氮微生物，包括与豆科植物共生的根瘤菌以及其他细菌、放射线菌等。由于这些固氮微生物的存在，能够使土壤中的氮含量增加，从而促进农作物的生长。科学家根据观察统计，地球上的微生物年固氮量相当于现今全世界氮肥厂年产量的3倍。这个数字对于我们来说，简直是太可观了。如果将微生物这种固氮方法应用到氮肥的制造上，那么完全可以关闭全世界2／3的氮肥厂。
关于微生物固氮的奥秘，科学家们已有了初步的认识，原来这些微生物体内有一种特殊的酶——固氮酶，尽管众多固氮微生物之间分态与形态上的差别很大，但是在固氮酶的组成上却有着极为相同之处：这些固氮酶都是由钼铁蛋白和铁蛋白组成的复合物，它们将氮分子转化成可利用的氨分子只消一瞬间，其工作效率比工业合成氨高出近千倍。但是这种固氮酶却十分惧怕氧气，只要一遇到氧，就立刻失去了活性，这与其他酶比较起来是较为特别的了。固氮酶在氧的环境中，既没有催化活性，也不能进行生物合成。这些固氮微生物也深知道这种不利的因素，于是它们有的利用高强度呼吸使固氮酶周围的氧迅速耗尽，为固氮创造一个无氧环境，有的将固氮酶包绕在细胞内，以防止氧气的接触。
对于固氮酶为何惧氧，科学家们也作了认真的研究，他们认为，氧可能从四个部位抑制固氮酶的生物活性，即电子受体部分、电子光化学传递部分、三磷酸腺苷水解部分和固氮酶与底物结合的中心部分。至于这些学说是否正确，我们目前还尚无法解答。并且微生物固氮过程对于我们来说也只是一个大概认识，其中的细节过程，我们还并没有完全探明，希望早日揭开这个秘密，将这种固氮的基因转移到农作物上，这样的话我们就无需那么多的氮肥厂了。这一目标能够实现么？目前还无法推测。
化学氮肥是否对人体有害？
关于生产无公害食品禁止使用合成氮肥，尤其是禁止使用硝态氮肥的问题。在我国，“绿色食品肥料使用准则”农业行业标准中规定，AA级绿色食品禁止使用任何化学合成肥料，但可选用砷、镉、铅含量低的煅烧磷酸盐、硫酸钾。A 级绿色食品可有条件限量地使用尿素或磷酸二铵，“但禁止使用硝态氮肥”。这些规定让人难以理解。例如可以使用硫酸钾而不能使用氯化钾，这里显然不是针对某些“忌氯作物”的。如果说要求使用的是天然的，而不是合成的产品，那么氯化钾基本上是天然的，硫酸钾相当一部分产品是由氯化钾经化学加工而成的。不能使用尿素而必须施用有机形态的氮也站不住脚。众所周知，尿素最初是在人、畜尿中发现而得名。含人、畜粪尿的有机肥能没有尿素吗?再说尿素本身也是一种含氮的有机化合物。硝态氮和铵态氮一样，是植物容易吸收利用的两种氮素形态，在生产绿色食品中禁止使用硝态氮肥是完全没有道理的，首先，在土壤中硝态氮和铵态氮是同时存在的，尤其是旱地土壤，其中无机态氮往往以硝态氮为主。所以不管是否施用硝态氮肥，土壤中本身存在硝态氮。第二，尿素或铵态氮肥施入土壤后，只要温度、水分等条件合适，尿素在脲酶作用下会很快水解为铵态氮，再经亚硝化细菌和硝化细菌作用，氧化为硝态氮。第三，有些作物是喜硝态氮作物， 如蔬菜、烟草等。在氮素营养以硝态氮为主的条件下，生长明显好于以铵态氮为主的情况。有些进口化肥用于蔬菜生产很受农民欢迎，其中条“秘密”就是含有硝态氮。第四，有人反对在蔬菜等作物上使用硝态氮肥，是担心蔬菜中硝酸盐含量过高。其实蔬菜中硝酸盐含量的高低，受多种因素影响。在施肥方面，单一施用氮肥、用量过高、采收期离追肥时间太近，都会引起蔬菜中硝酸盐含量增加。不同的氮肥品种也有一定影响，甚至有机肥施用过量，也会使蔬菜中硝酸盐含量超标。可见蔬菜中硝酸盐积累是多种原因造成的。只要掌握好氮肥和有机肥用量，注意氮、磷、钾和微量元素配合施用，在收获前不要再施氮肥，是可以既达到高产，又可把硝酸盐含量控制在较低水平的。
破解土壤中的“氮”密码 福建省科技成果促肥料减量增效
一块看似肥沃的土地，农民却仍要施用大量的肥料，来维持农产品的产量。土壤之中，到底隐藏着怎样的秘密，让土地“似肥实瘦”？
省农科院土肥所研究员张玉树带领团队采用15N同位素示踪技术，发现通过对土壤的调控，可提高土壤无机氮供应能力，实现氮肥形态与作物氮喜好的耦合，可显著增加作物产量、减少氮肥损失。
在玻璃温室内，张玉树（右一）在讲解土壤氮转化过程。 林霞 摄
“好比说有些人喜欢吃面食、有些人喜欢吃米饭，尽管土壤中存在大量氮素，也需要调控成为不同作物‘喜爱’的氮肥形态，才能让它们尽情吸收。”张玉树说。
基于此，他们根据我省果园、茶园、水田和旱地土壤无机氮供应特征和作物氮素形态喜好，分别制订了基于土壤无机氮供应过程调控的柑橘、茶叶、水稻和马铃薯氮肥减量增效施肥模式4套，累计推广至上百万亩田地中。
为何土壤“似肥实瘦”？
人类对化肥的依赖，可追溯至上世纪60年代初。彼时起，随着化肥的大量施用，粮食产量逐年增加。据联合国粮农组织统计，在全球耕地面积仅增加15.5%的条件下，截至2018年末，以小麦、水稻、玉米计的全球粮食年总产量达26.6亿吨，是1961年的3.6倍。
其中的主要推手，便是氮肥。
有研究表明，福建省氮肥利用效率是国外（如日本）先进水平的84%左右，环境影响却高于国外先进水平。
“化肥的过量施用，不仅会造成大量的经济损失，还会对空气、土壤和水体造成污染，给农业可持续发展带来了巨大的环保压力。”张玉树说。如，过量氮肥容易流失，是导致地下水硝酸盐超标的主要原因；过量氮肥还会增加温室气体排放，导致大气中氧化亚氮的浓度不断上升……
2022年5月，《福建省深入打好污染防治攻坚战实施方案》中提出，“十四五”期间，挥发性有机物、氮氧化物重点工程减排量分别达到1.52万吨、1.10万吨。
在“双碳”背景下，如何在氮肥中做文章，实现温室气体减排，是我省面临的重要而又紧迫的任务。“减少氮肥的使用量，又能保证作物该有的营养吸收，即‘喂得少，却吃得饱、长得好’，才是破解此题的关键。”张玉树说。
早在10年前，张玉树就开始关注“氮肥利用效率低”这一问题。
2012年，张玉树赴 泉州市 永春县 桃城镇人民政府挂职副镇长。芦柑，是永春农业发展的支柱产业。挂职伊始他就一心扑在永春县的芦柑园管理调研工作中。
福建土壤以花岗岩发育的红壤为主，有机质含量低，新开垦果园均为很贫瘠的红壤，随着种植年限的延长，土壤颜色会逐渐加深，趋向于黑褐色。在多家芦柑园中，果农却说，老果园与新果园相比，树体相似、产量相近的果树氮肥用量并无二致。“一旦降低施肥量，芦柑的产量与质量就下降了。”
这里产生了一个矛盾。传统的观念认为，颜色越深的土壤，肥力越强。既是如此，为何“肥”土的肥料用量不能减少？
追踪氮素的迁移“足迹”
原来，土壤中的氮95%左右为有机氮，并不能被作物直接吸收利用，要转化为无机氮（铵态氮、硝态氮）才能供作物使用。
张玉树采用15N同位素示踪技术，在微观世界中追踪氮素的流动“足迹”。“从有机氮，到铵态氮，再到硝态氮，只要给土壤中的氮素装上‘追踪器’，就能知道它们跑哪里去了。”
“追踪器”果然给力，清晰地展示了土壤中氮素的轨迹——
有机氮在一定条件下，会转化为无机氮，包括铵态氮、硝态氮，而铵态氮在一定情况下也能变成硝态氮。这些反应又是可逆的，导致这些调皮的“小家伙”根据“心情”变来变去，而它们的“心情”与环境、气候、土壤酸碱度等都有关系。
“这个时候，如果长期过量施氮肥，土壤的酸化程度会增加，有机氮就不‘乐意’转化成无机氮，这下子氮素就没法被植物吸收了。”张玉树说。
如此一来，土壤“似肥实瘦”的原因找到了，竟是因长期过量施氮肥！这会引起果园土壤酸化，降低了土壤有机氮矿化（转化为无机氮）速率。“就是说，土壤中的氮素‘形态转变’，第一步就被卡住了。”这就解释了土壤氮含量很高，却仍需要施用大量氮肥的原因。
必须摸清植物们的喜好，通过一定方法，“引导”土壤中的氮变成作物喜欢的无机氮形态，这样肥沃的土壤就能被利用，里头的氮素就能成为植物的“口粮”，不至于浪费。
为此，张玉树提出了通过增强土壤自身供氮能力来减少氮肥用量的思路，即通过施用酸性土壤调理剂，增强土壤自身供氮能力，从土壤内部挖掘氮肥减量增效空间。“这区别于以往主要通过肥料改性、改进施肥方法和时间等氮肥减量增效技术。”
初步掌握了“氮”密码，但在实践过程中很快又出现了另一个难题。
永春县桃城镇上沙村，双峰山家庭农场坐落于此，这里经营茶果园面积超过200亩。2018年，负责人姚连枝愁上心头，他的果园按照张玉树提供的“方子”治病，但果树长势却仍未好转。
施了调理剂，减施氮肥，为何果树长势还是不行？
张玉树在老姚的果园中安装了不少地下渗漏水采集和气体采集装置。“收集农田渗漏水和气体排放情况，继续使用15N同位素示踪技术，进一步追踪氮素去向。”
结果发现，土壤中的无机氮含量是高了，但在雨季时期，土壤氮素流失量显著增加。“施了调理剂，铵态氮更多转化成硝态氮，而硝态氮极易随水流失。”
因此，他们为雨季中的果园开出“新药方”：施了调理剂，还要配合施硝化抑制剂。
自此起，每年的3—7月，老姚家的芦柑园在施春梢和夏梢肥时，还会配施硝化抑制剂，减少硝态氮流失。同行们发现，老姚家的肥料施少了，但产量比之前的还好！
自此，张玉树团队大力推广基于果园土壤无机氮供应过程调控的柑橘氮肥减量增效施肥模式：在氮肥减量30%的条件下，配施土壤调理剂处理的芦柑和脐橙产量分别增加5.6%和6.3%；而同时配施土壤调理剂与硝化抑制剂的芦柑和脐橙产量分别增加8.0%和13.5%。
双峰山家庭农场也成了远近闻名的“领头雁”：每年辐射带动 永春芦柑 种植新技术示范点10个以上，已辐射带动近万亩芦柑种植。目前，该施肥模式在泉州、福州、南平等地柑橘园累计推广26万亩。
减“肥”增产的捷径
自然界中，有些作物主要吸收铵态氮或硝态氮，也因此被分类为喜铵作物或喜硝作物。
所谓“甲之蜜糖，乙之砒霜”。微观世界里的营养吸收，也需要投其所好。张玉树说，只要提高土壤中氮素供应形态与作物喜好的耦合程度，那无论是哪种作物，都能“对症下药”，从而科学提高土壤氮肥利用效率。
因此，他针对水稻、茶叶、马铃薯等作物的氮素形态喜好特征，分别制订了基于土壤无机氮供应过程调控的氮肥减量增效模式。
得益于此，一笔又一笔“生态账”“经济账”很快从四方传来：
水稻氮肥减量增效技术在泉州、三明、福州等地备受农户欢迎；茶叶氮肥减量增效技术在泉州、宁德、南平等地累计推广60万亩；马铃薯氮肥减量增效技术在宁德、三明、福州等地解决了实际问题……在氮肥减施20%~30%的条件下，茶叶、水稻和马铃薯分别平均增产8.5%、6.0%和7.5%以上，每亩新增经济效益从63元到248元不等。
这几年，张玉树团队深挖土壤中的秘密，在氮素的理论世界里尽情遨游——
他们发现了水田土壤独特保氮机制和影响水稻氮吸收的关键过程，明确了有机物料、农药等对土壤无机氮供应的影响，阐明了有机物料长期投入提高土壤无机氮供应能力，提出了通过调节土壤内部氮转化过程来提高土壤供氮能力、调节供氮形态……
随着土壤中氮素的面纱被揭开，更为科学的施肥蓝图也向农户们徐徐展开：畜禽粪便类有机肥、作物秸秆类有机物料等，也能轻松调控土壤无机氮形态；“秸秆还田，变废为宝”，还能阻止水田土壤中的氮“离家出走”；一些除草剂、杀虫剂还能成为喜铵作物的“好帮手”……
围绕“增强土壤无机氮供应能力，提高氮素供应形态与作物氮形态喜好的耦合程度”这一项目研究，张玉树团队与南京师范大学、英国洛桑试验站、德国吉森大学等高校和科研院所开展长期合作研究，取得显著科研成果：共获授权国家发明专利2件，发表论文48篇。同行专家评审认为，该研究成果整体达到同类研究国际先进水平。
他们仍然在探索土壤中氮素秘密的路上，“目前我们调节土壤氮转化过程的手段还不够多，今后还需进一步创新调控技术，提高氮肥利用效率，同时还需进一步监测调控技术对土壤质量的影响”。
那是一道又一道专业且未知的门槛，但并非不可跨越。“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！”（记者 林霞）
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