肥料
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肥料是任一天然或合成的一种或多种植物成长发育所必需的营养元素，约30%-50%的作物产量增加是来归因于天然或无机化学合成的商业肥料。市面上出售的肥料种类及品牌极多，依成分可分为无机肥料和有机肥料，肥料通常直接用于土壤，或喷洒于叶片。
从历史来看，施肥来自天然或有机来源，包括堆肥、动物排泄物、人类排泄物、开采的矿物、轮作耕种以及加工业的副产品（如鱼类加工废弃物或动物屠宰的血粉）。然而，从 19 世纪开始，在植物营养学的创新突破之后，以人工合成肥料为中心的农产品工业发展起来。这一转变对于改变全球粮食系统非常重要，使得在大面积土地进行大规模的工业化农业成为可能。特别是像 20 世纪初的 哈伯法这样的固氮化学处理，在二战期间所创造出来的生产容量的刺激下，导致了氮肥大量使用。在 20 世纪下半叶，氮肥使用量的增加（1961 年至 2019 年间增加了 800%）一直是提高传统粮食系统生产力（平均每人超过 30%）的关键要素，是所谓“绿色革命”的一部分。
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历史
[编辑]1840年德国人尤斯图斯·冯·李比希才首次发现植物所需的化学养分，是化学肥料的开端，农业产量因此大增，从此人类饥荒问题开始大幅减少。
统计
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保守估计报告称30％至50％的作物产量归因于天然或合成商业肥料。[1][2] 全球市场到2019年，价值可能会上升到超过1850亿美元。[3] 欧洲化肥市场将会增长，以赚取大约的收入。 2018年为153亿欧元。[4]
2012年每公顷耕地的化肥消费量数据由世界银行集团公布。[5]对于以下图表，欧盟（EU）国家的值已经被提取出来，以千克每英亩（英亩）计算。 欧盟105万公顷耕地面积的化肥总消费量为1590万吨[6]（或根据另一估计1.07亿公顷耕地[7]）。这个数字相当于欧盟国家平均每公顷耕地消耗的化肥151公斤。
营养元素
[编辑]主要营养素和次量营养素
[编辑]肥料内的元素可分为主要元素和次量元素两种。
氮（N）、磷（P）、钾（K）是三大重要元素，因为经常应用在“N.P.K.”肥料；钙（Ca）、镁（Mg）、硫（S）等称为次量元素，因为常用于石灰处理、施肥试验。植物组织含有大量这三大元素。
主要营养元素
[编辑]人工合成的肥料主要包括氮（N）、磷（P）、钾（K），当混合在一起，叫做“N.P.K.”肥料或“复合肥”。有关肥料中氮、磷和钾的比例，参见氮磷钾比例。
| 英文 | 中文 | 符号 | 作用 |
|---|---|---|---|
| nitrogen | 氮 | N | 氮肥可以促进植物的茎和叶子的生长。 |
| Phosphorus | 磷 | P | 具有增进庄稼早熟及颗粒饱满作用。促进植物花及果实之发育。 |
| potassium | 钾 | K | 对动植物的生长和发育起很大作用。促进植物茎之生长。 |
微量营养元素
[编辑]微量营养素在不同的植物中占不同的比例，通常每百万有5至100部分（根据质量）。微量元素包括铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）、钼（Mo）、硼（B）、氯（Cl）等。
应用
[编辑]- 有机肥料可以使土壤团粒化，改善土质通气及保肥力，使土壤更加肥沃。
无机肥料
[编辑]- 无机肥料又称“化学肥料”或“合成肥料”，通常是指非生物体或无机化合物、矿物中提炼制成的。
- 依成分细分，有单质肥料、复合肥料、特殊肥料、及微量元素肥料等4种。
- 一般由矿物质、人工化学合成或动植物燃烧后的物质，其形态包括液状、粉末、颗粒或棒状等。
- 超量使用易生肥害，长期施用易使土壤酸化，土壤变差。
- 自然出现的无机肥料包括石灰岩（减低土壤酸性）、智利硝酸钠、磷酸盐等。
- 经化学合成或人工合成的无机肥料包括硝酸铵、硫酸钾、过磷酸钙、三重过磷酸钙等。
- 无机肥料大多容易吸收空气中湿气及挥发，放久容易潮湿或降低肥效。
- 尿素（例如哈伯法与维勒尿素合成）、草木灰、过石灰，属于化学肥料一种。
应用
[编辑]无机肥料，通常用于提高生物量（以及其后绿肥价值）。
忌讳
[编辑]- 某些不同类型的化学肥料不可随便混合，否则会产生降低肥效或丧失肥效的化学反应。
- 例如：将硫酸钾镁混合肥和氯化铵钙混合肥施用在一起，会生成不易溶解的硫酸钙。
肥害
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过度施肥容易造成“肥害”，就会发生植物损害甚至死亡。或是蔬菜种植使用过多的氮肥作为肥料，导致蔬菜收成时残留过多的硝酸盐类，如果这些蔬菜作为婴幼儿的副食品的话，可能导致蓝婴症。
有机肥料
[编辑]- 有机肥料又称“天然肥料”，是以有机质状态出现，由生物体有机物质自然腐化形成的。
- 自然出现的有机肥料包括粪肥、黑水虻、甲壳、泥浆、蚯蚓皮屑、蚯蚓粪、泥炭、海草、鱼肥等。
- 经工业制造的有机肥料包括混合涂料、海草提出物等。
- 使用前应经过发酵腐熟后使用，勿新鲜施用，以防肥害，越腐熟肥效越佳。但需要密封的容器供收藏，不然通常会在发酵过程中发出恶臭。
环境影响
[编辑]水
[编辑]水的优养化
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施洒在土壤上的肥料，会随雨水或灌溉，而渗漏到地下水或流至河流或湖泊。这表示在河流或湖泊累积的肥料，可能导致水的优养化现象，而使水中的藻类大量繁殖，因而破坏了水中的自然生态的平衡。
土壤
[编辑]土壤酸化
[编辑]石灰、草木灰、氰氮化钙和熔磷肥等，与含氮无机肥料，如混合或过度使用，可能导致土壤酸化，导致养分供应失衡。
持久性有机污染物
[编辑]重金属的累积
[编辑]其他问题
[编辑]大气的影响
[编辑]过度施肥导致农田排放一氧化二氮增加。
增加害虫
[编辑]相关
[编辑]注释
[编辑]- ^ Vasant Gowariker, V. N. Krishnamurthy, Sudha Gowariker, Manik Dhanorkar, Kalyani Paranjape "The Fertilizer Encyclopedia" 2009, John Wiley & Sons. ISBN 9780470410349. Online ISBN 9780470431771. doi:10.1002/9780470431771
- ^ Stewart, W.M.; Dibb, D.W.; Johnston, A.E.; Smyth, T.J. The Contribution of Commercial Fertilizer Nutrients to Food Production. Agronomy Journal. 2005, 97: 1–6. doi:10.2134/agronj2005.0001.
- ^ Ceresana, Market Study Fertilizers - World, May 2013, http://www.ceresana.com/en/market-studies/agriculture/fertilizers-world/ （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- ^ Market Study Fertilizers - Europe. Ceresana.com. [2017-10-30]. （原始内容存档于2016-05-17）.
- ^ 存档副本. [2017-10-31]. （原始内容存档于2016-04-15）.
- ^ Archived copy. [2011-10-19]. （原始内容存档于2014-10-06）.
- ^ 耕地
