据国家统计局统计，2016年我国农用化肥用量5984万吨（折纯），比2015年减少38万吨，这是我国农用化肥使用量自上世纪70年代（1974年）以来首次实现负增长。农业部测算，2017年我国水稻、玉米、小麦三大粮食作物氮肥当季平均利用率为37.8%，比2013年和2015年分别提高7.8个百分点和2.6个百分点。这“一减一提”，标志着我国科学施肥工作取得了积极进展，提前3年实现了化肥使用量零增长的目标，为农业绿色发展作出了重要贡献。
施用农家肥是传统农耕文明的精华。肥料是给植物提供养分的一类物质的总称。在远古刀耕火种的时代，勤劳的人民就学会用植物焚烧后留下的矿质养分为下一季节作物提供营养，到春秋时代已逐渐形成比较成熟的造肥和施肥技术。北魏时期中国杰出的农学家贾思勰所著的《齐民要术》中就已全面地阐述了施肥种类、特性、积造方法、施用方法，强调“地薄者粪之，粪宜熟”的基肥施用方法，以及“粪种法”的种粪施用技术和绿肥肥田技术。古代的肥料品种不仅包括各种动物粪便、骨头、蚕矢、蚕蛹，而且有“割蒿沤肥”的习惯，在江河流域也有以塘泥积肥的广泛做法。《齐民要术》中强调了绿肥种春谷可亩收10石，和当时的谷子一般亩产3.3石相比较，增产2倍以上。晋时《广志》中介绍了水田种苕作为绿肥的技术。1911年，美国科学家金（King）在《千年农夫》一书中认为，中国作为全球最大的帝国且千年不衰的奥秘就是农家肥的应用。
化肥是国家工业现代化成果的体现之一。化肥发明于欧洲，是工业文明的重要标志。1800年英国率先从工业炼焦中回收硫酸铵作为肥料，1861年德国从海水中提取氯化钾，1908年德国发明了现代化的合成氨工艺。化肥中的氮肥主要原料来自于大气，其他化肥的原料主要是矿产。氮肥生产与传统农业中的生物固氮机理相似，通过高温高压以及催化剂，将大气中的惰性N2变成作物可以利用的活性NO3-和NH4+。但在10公顷的土地上建立一个合成氨厂，每天可生产3000吨N，能够满足6万亩农田维持亩产800~1000斤的产量，这比传统生物固氮的效率提高了3000倍。其他化肥的原料大都取自于自然矿物，例如磷矿、钾矿、镁矿等，通过现代工业技术，例如热分解、酸溶解等就可大大提高生产能力。化肥让农田从休耕培肥—再生产的长周期转变为不需要培肥连续生产的短周期，大幅提高了农作物的生产频率和产量。
新中国成立初期，我国化肥生产能力仅6000吨，远远满足不了需求。1949年新中国初建即把化肥列为战略资源，举全国之力增加生产，并不遗余力地用极其宝贵的外汇进口。从上世纪50年代开始，以侯德榜等科学家为主要代表，研发了具有中国特色的化肥技术——“碳化法”制取碳酸氢铵，建成了自主创新的现代化氮肥工业体系。磷肥从过磷酸钙—钙镁磷肥—硝酸磷肥—磷酸铵—复合肥，整整摸索了半个世纪；钾肥工业从1956年在青海察尔汗干盐湖找矿开始，直到本世纪初研发成功“反浮选冷结晶”工艺后，才开始大规模生产。1990年中国超过前苏联成为全球最大的氮肥生产国，2005年中国磷肥产量超过美国成为世界第一。化肥产业的发展历程是新中国人民和政府引进与创新结合、集全国之力办大事解决人民吃饱吃好、国民经济稳固的成功范例。
化肥减量增效是农业绿色发展的必然要求。上世纪90年代，我国开始大量施用化肥，2015年全国农用化肥总用量为5416万吨，成为全球化肥用量最高的国家，是全球平均用量的3.4倍、美国的3.4倍、非洲的27倍。虽然化肥本身并无害，但施用量超过作物需要就会造成资源环境问题。当前我国农业的主要矛盾由总量不足转变为结构性矛盾，农业发展面临生产成本“地板”抬升、资源环境“硬约束”加剧等新挑战。近年来，国家相继实施了测土配方施肥和“到2020年化肥使用量零增长行动”，力求在不同区域，根据不同作物需肥规律、土壤供肥特性及其肥料效应，优化氮、磷、钾及中微量元素及其有机肥施用，实现减肥增效、提质环保的目标。
党的十九大将乡村振兴提高到战略高度，明确提出“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效”的20字总要求，为新时代农业农村经济发展明确了重点，指明了方向。化肥使用量零增长是实现农业转型和绿色发展的必由之路。要在确保国家粮食安全的基础上，坚持质量第一、效益优先、绿色导向，紧紧围绕市场需求变化，以提质增效、节本增效、保障有效供给、增加农民收入为主要目标，进一步推动调优结构减量、精准施肥减量、有机肥替代减量、耕地质量提升减量，提高化肥利用效率，促进农业由过度依赖资源消耗向追求绿色生态可持续转变，走出一条产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代农业发展之路。
(作者系：中国工程院院士、中国农业大学教授)
