肥料

肥料（美式英语）或肥料（英式英语；参见拼写差异）是施用于土壤或植物组织以提供植物养分的任何天然或合成材料。 肥料可能不同于石灰材料或其他非营养土壤改良剂。 存在许多肥料来源，既有天然的，也有工业生产的。 对于大多数现代农业实践，施肥侧重于三种主要的常量营养素：氮 (N)、磷 (P) 和钾 (K)，偶尔添加补充剂，如岩粉以获取微量营养素。 农民以多种方式施用这些肥料：通过干式或颗粒状或液体施用过程，使用大型农业设备或手动工具方法。

从历史上看，施肥来自自然或有机来源：堆肥、动物粪便、人类粪便、收获的矿物质、作物轮作和人类自然工业的副产品（即鱼加工废物或动物屠宰的血粉）。 然而，从 19 世纪开始，在植物营养方面的创新之后，围绕合成肥料发展起来的农业产业。 这种转变对于改变全球粮食系统非常重要，可以实现具有高作物产量的更大规模的工业化农业。

20 世纪初的 Haber 工艺等固氮化学工艺，因二战期间产生的产能而得到扩大，导致氮肥的使用热潮。 在 20 世纪下半叶，增加氮肥的使用（1961 年至 2019 年间增加了 800%）一直是提高传统粮食系统生产力（人均超过 30%）的重要组成部分，作为 so 的一部分 -称为绿色xxx。 人造肥料和工业化肥的使用导致了许多环境影响，造成水污染和富营养化，原因是营养流失、化肥生产和采矿产生的碳和其他排放物，以及土壤污染和污染。 可以实施各种类型的可持续农业实践，以减少化肥使用对环境的影响以及农业的其他环境影响。

几千年来，土壤肥力管理一直是农民关注的焦点。 埃及人、罗马人、巴比伦人和早期的德国人都被记录为使用矿物质或粪肥来提高他们农场的生产力。 植物营养科学早在德国化学家 Justus von Liebig 的工作之前就开始了，尽管他的名字被提及最多。 Nicolas Théodore de Saussure 和当时的科学同事很快就反驳了 Justus von Liebig 的简化。 对植物营养有复杂的科学理解，其中腐殖质和有机矿物质相互作用的作用是核心，这与 1990 年以来的最新发现一致。 Justus von Liebig 借鉴的著名科学家是 Carl Ludwig Sprenger 和 Hermann Hellriegel。 在这个领域，发生了“知识侵蚀”，部分原因是经济学和研究的混合。 1837 年，英国企业家约翰·班纳特·劳斯 (John Bennet Lawes) 开始试验各种肥料对盆栽植物的影响，一两年后，试验扩展到田间作物。 一个直接的结果是，他在 1842 年获得了一种用硫酸处理磷酸盐形成的肥料的专利，从而成为xxx个创建人造肥料行业的人。 在接下来的一年里，他征募了约瑟夫·亨利·吉尔伯特（Joseph Henry Gilbert）的服务。 他们一起在可耕作物研究所进行作物试验。

Birkeland-Eyde 工艺是氮肥生产初期的竞争性工业工艺之一。 该过程用于将大气中的氮 (N2) 固定为硝酸 (HNO3)，这是通常称为固氮的几种化学过程之一。 然后将所得硝酸用作硝酸盐 (NO3-) 的来源。

在挪威的 Rjukan 和 Notodden 建立了基于该工艺的工厂，并建设了大型水力发电设施。

1910 年代和 20 年代见证了哈伯过程和奥斯特瓦尔德过程的兴起。 Haber 工艺从甲烷 (CH4)（天然气）气体和空气中的分子氮 (N2) 中产生氨 (NH3)。 来自 Haber 工艺的氨随后在 Ostwald 工艺中部分转化为硝酸 (HNO3)。 第二次世界大战后，为制造战时炸弹而增加的氮气生产厂转向农业用途。 合成氮肥的使用在过去 50 年中稳步增加，增加了近 20 倍，达到目前每年 1 亿吨氮肥的速度。