肥料
概述
肥料（肥料，fertilizer）是为向土壤或植物体提供作物生长所需的氮（N）、磷（P）、钾（K）等无机营养素而施入的物质。20世纪初，随着哈伯-博施法（하버-보쉬법）使大气中的氮能够以工业方式合成为氨，肥料成为支撑世界人口增长的核心基础设施。与此同时，过量施肥导致的水质污染、温室气体排放、土壤酸化等环境问题日益突出，产业与政策正朝着同时管理“生产率”与“可持续性”的方向重构。
主要内容
定义与分类
肥料大致分为无机肥料（化学肥料）和有机肥料。无机肥料又分为氮肥（尿素、硫酸铵、硝酸铵、复合肥原料）、磷肥（过磷酸钙、熔成磷肥、磷酸铵）、钾肥（氯化钾、硫酸钾）。有机肥料利用堆肥、粪尿、绿肥、鱼粉、骨粉等有机来源资源，对改善土壤物理性和促进微生物活性效果显著。
根据配比方式分为单质肥料和复合肥料（NPK配合），根据溶出速度分为速效肥料和缓效/包膜肥料（CRF）、缓控释肥料，以及溶于水随灌溉施用的液体肥料/水肥一体化（fertigation）用肥料。近年来，将微量元素以螯合形态稳定化的叶面施肥产品和按作物定制的配方肥料正在推广。
植物营养元素与最小因子定律
植物大量需要的元素是氮、磷、钾（主要大量元素）以及钙、镁、硫（次要大量元素），铁、锰、锌、铜、硼、钼、氯等被归类为微量元素。氮是蛋白质和叶绿素的组成成分，决定生长量；磷参与能量代谢（ATP）和根系发育；钾参与水分调节、抗病性和品质。李比希的“最小因子定律”指最缺乏的元素限制产量，是平衡施肥的理论基础。
历史
1840年尤斯图斯·冯·李比希提出矿质营养学说，1842年约翰·劳斯取得过磷酸钙制造专利，化学肥料产业由此起步。1913年弗里茨·哈伯和卡尔·博施成功直接合成氨（哈伯-博施法），成为决定性转折点。20世纪50—60年代的“绿色革命”将改良品种与化学肥料、灌溉结合，使发展中国家的谷物产量激增。韩国在20世纪60年代通过肥料增产政策和化肥厂建设奠定了主粮自给的基础，1990年代以后单位面积化学肥料使用量持续呈下降趋势。
生产与产业结构
氮肥的起点是氨（NH3）合成，之后加工成尿素、硝酸铵、硝酸等。哈伯-博施工艺约占全球能源消费的1%—2%，并占工业部门二氧化碳排放的很大一部分，是典型的能源密集型工艺。磷依赖集中在摩洛哥、中国等地的磷矿石，钾依赖加拿大、俄罗斯、白俄罗斯等少数国家的矿山，供应链风险在结构上较大。韩国大部分原料依赖进口，对成品和原料价格高度敏感；2021年中国尿素出口管制引发的“尿素水危机”就是包括工业用尿素在内的供应链脆弱性的案例。
环境影响与管理
氮、磷流入河流、湖泊会引发富营养化和藻类暴发；氮肥反硝化过程中产生的氧化亚氮（N2O）具有相当于二氧化碳数百倍的全球增温潜势。氨挥发是细颗粒物（PM2.5）的前体物，过量施肥会导致土壤酸化、盐分累积和地下水硝酸盐污染。国际上，“4R原则”（正确原料、正确用量、正确时间、正确位置）和基于土壤检测的处方施肥正作为标准化管理手段推广。
最新动态
2022年俄乌战争和天然气价格飙升导致欧洲氨产量大幅削减，肥料价格创下历史新高；2024—2025年，随着供应正常化和中国出口政策变化，价格相对趋稳。不过，原料分布不均和能源价格波动仍是结构性风险因素。
产业方面，基于可再生能源的“绿氨”和低碳氮肥受到关注。随着欧盟碳边境调节机制（CBAM）等碳监管可能适用于肥料贸易的讨论，减少生产工艺碳足迹的技术投资正在增加。在农业现场，结合卫星、无人机遥感（NDVI）和土壤传感器的精准农业、变量施肥（VRT）得到普及，在减少肥料投入量的同时保持产量的案例不断扩大。利用微生物制剂、固氮菌株的生物肥料，以及从污水污泥、畜禽粪尿中回收磷的循环型磷资源化也已进入商业化阶段。
在韩国，肥料原料进口来源多元化和扩大储备、扩大缓效/包膜肥料供应已成为政策课题；通过稻田浅水间歇灌溉和施肥处方优化同时减少温室气体和氨排放的减排技术正在以农户为单位推广。应对气候变化的“低碳肥料”认证和与碳减排绩效交易挂钩也在试点讨论中。
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