春分刚过，农事繁忙，沉寂了一冬的小麦正在集结力量等待爆发。与华中地区的大部分村镇一样，曲周县的土地已经铺上了浓浓的绿意。这个位于河北省邯郸市东北部区位中心的县城，72%的土地是耕地，83%的人口是农民。
3月22日，曲周县种田大户徐洪刚正在给自己的庄稼追肥。化肥是用手直接撒向田里，量多少全凭经验控制。“宁愿施多点，保证长得好。”徐洪刚说。
对于像他这样的种粮大户来说，每亩田多施1斤化肥，总量就会多达上千斤。不过因为有国家对种粮大户的补贴，徐洪刚对此并不是特别在意。
在中国，化肥对粮食增产的贡献率达40%以上。同时，也有40%以上的农民在过量施肥。为了增产增收，肥料被寄予厚望。
农业部农情调度显示，今年冬小麦面积比上年增加109万亩。如何用有限的矿产资源滋养更多粮食作物，成为地质学者、农业专家关心的迫切问题。
“作为粮食的‘食粮’，磷、钾、硫资源看似不会‘掉链子’，但它们并非想象中那么充沛、安全。”中化地质矿山总局局长尚红林向《中国科学报》记者表示。
如今，中国作为产粮大国正在面临一场粮食“食粮”的保卫战。
种粮大户的“心思”
春分麦起身，肥水要紧跟。这个季节，走在田埂边，随处可见麦田里正在追肥和浇水的农民。徐洪刚就是其中之一。
徐洪刚今年30来岁，是这里少有的戴着眼镜的农民，从他黝黑泛红的面色和粗糙的双手上，已经看不出他曾是当地一家农业院校的毕业生。自2011年10月起，徐洪刚开始以每年800元一亩的价格流转土地，目前拥有了1014.59亩耕地。
“你看我的手，这边都裂了口子，撒肥弄的。”见到记者，徐洪刚礼节性地与记者握了握手，这是一双粗糙的手，手背上黑黑地皴起一层鱼鳞般的皮，手心也皲裂着一道道血红的伤口。
眼下正值小麦追肥浇水期。通常，小麦播种前，农民会在土壤里施以钾和磷为主、氮肥为辅的肥料，到春分后小麦进入拔节期，他们再在土壤表层撒上碳酸氢铵等氮肥或包含氮磷钾的复合肥，称为“追肥”。为了保证肥料施得均匀，农民大多选择徒手撒肥。在徐洪刚的地里，追肥工作从3月10日左右就开始了。
不过，尽管双手被肥料“蹂躏”至此，徐洪刚仍丝毫没有减少施肥量。今年是他种这些流转地的第3年，由于流转来的土地肥力不均，徐洪刚在施肥量上选择了“宁滥勿缺”。
其实，这样“宁滥勿缺”的想法，并非徐洪刚独有。
“不少农民存在过量施肥的问题，越是想高产的农户施的肥料就越多。”中国农业大学副教授张宏彦告诉记者。
张宏彦长期扎根曲周，带着中国农业大学的研究生经营着一个名为“科技小院”的组织，主要是帮助农民解决种地中遇到的技术问题。其中，测土配方施肥是他们的重点工作之一。
“一亩田施多少气儿肥（当地人对碳酸氢铵肥的称呼）呀？”看到一位正在施肥的农民，张宏彦上前寒暄。
“5亩地，6包。”农民回应。
“可以少一点，减少到5包。”张宏彦琢磨了一会儿后回答。由于张宏彦和研究生们与这里的农民已经很熟，他们的意见通常会被农民接受。
这几天，张宏彦和他的学生时常深入田间地头，指导农民合理施肥。今年已经是他们在这里工作的第5个年头。由于长期和农民待在一起，张宏彦能够理解农民对化肥增产的依赖。而这也是张宏彦等人在这个春意盎然的小县城一直待下去的原因。
“被丰富”的资源
与张宏彦不同，逐渐增加的化肥用量，让中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心主任王安建有些不安。他最关心的问题是，有多少资源可以持续支撑起粮食安全的重任。
去年年底，中央农村工作会议召开之后，王安建立刻联合中化地质矿山总局的领导和研究人员，筹划研究我国在肥料生产中必需的磷、钾、硫矿产资源的家底。他们的这项研究成果最终形成一系列咨询研究报告：《中国磷矿资源战略研究报告》《中国钾矿资源战略研究报告》和《中国硫矿资源战略研究报告》。
“关于化肥，有一种假象。看起来目前我国化肥资源的问题不大，但事实上从我们的研讨结果来看，并不容乐观。”王安建对《中国科学报》记者说。
《中国磷矿资源战略研究报告》显示，我国67%的磷矿石用于生产磷肥，磷矿资源基础储量位居世界第二。
截至2012年底，我国查明磷矿资源储量200.66亿吨。不过这些看似丰富的磷矿资源，实际上可采储量静态只能维持17年左右。我国磷矿资源的特点是贫矿多、富矿少，难采选的多、易采选的少，分布不平衡。按现有经济技术条件可供开发利用的磷矿基础储量约21亿吨。
“2012年，我国磷矿石产量9529.5万吨，加上开采过程中的损失，每年消耗磷矿储量高达1.2亿吨左右。”尚红林说。
另一方面，我国对于磷矿的消费量却逐年攀升。“目前中国人均磷肥消费量约10千克，消费量还处在上升阶段，预计2020到2025年会达到一个峰值，峰值期磷肥需求将达到1776万吨。”王安建说。
更令人担忧的是，我国是世界磷肥最大的出口国。2000年至2011年，我国磷肥出口量由28.9万吨增加到432.8万吨，而进口量则从221.15万吨减少到26.6万吨。
令人焦虑的钾矿
在作物生长发育过程中，钾是植物进行光合作用的重要元素。而钾肥的生产依赖于自然界的矿物资源——钾盐。
中国工程院院士郑绵平已满头白发，他用了近半生的时间从事找钾工作。在接受《中国科学报》记者采访时，他感慨道：“我们的资源有6亿吨，可开采储量是1.8亿吨。以进口50%来估计，或许可以维持30年。但是如果按照我们当下的强度开采利用，连30年都很难维持。”
“如果说磷矿是‘被丰富’了，那么无论从现有的资源状况和找矿前景看，钾盐连‘被丰富’的基础都没有，十分短缺。”尚红林说。据了解，作为三大基础肥料之一，2012年我国钾肥（氧化钾，下同）表观消费量为752.6万吨。
“近60年来，我们在找钾上严格说没有大的突破，特别是在固体钾矿上尤为如此，没有找到一个上规模、可供开发利用的大型固体钾盐矿床。”中化地质矿山总局副局长姜树叶告诉《中国科学报》记者。
《中国钾盐资源战略研究报告》显示，我国钾盐资源约占世界总量的1.8%，且以卤水钾矿为主。我国固体钾盐矿很少，且品位不高，规模小，主要分布在我国云南江城勐野井。我国周边国家分布有多个大型固体钾盐矿床，但我国目前一直尚未发现与之相当的大型固体钾盐矿。
与资源匮乏相应的是极大的需求和快速增长的产量。据联合国粮农组织统计，2011年中国钾肥消费量为790.6万吨，占世界总消费量3036万吨的26.04%，位居世界第一。而据中国无机盐工业协会钾盐（肥）分会数据，中国2003年钾肥产量仅为62.4万吨，到2012年已攀升至377万吨，成为世界第四大钾肥生产国。
根据中化地质矿山总局和中国地质科学院的预计，到2020至2025年，钾肥的需求量可能会达到1100万~1150万吨的峰值。而资源的保障程度成为最令人焦虑的问题。
被忽视的硫资源
硫，是磷肥生产中不可或缺的元素。据中国硫酸工业协会统计，2012年我国硫资源约90%用于制造硫酸，而这些硫酸中58%用于生产磷肥。
“硫资源也是为粮食服务的重要资源，与磷和钾盐资源一样涉及到粮食安全问题，要给予高度重视，但目前我国对硫铁矿找矿和矿山建设重视还不够。”尚红林说。
其实，在世界范围内，回收硫已经取代硫铁矿成为硫资源生产的主流，90%的硫可以通过石油和天然气回收。
“但由于国情不一样，尽管我国在回收硫方面也做了一些工作，却仍然满足不了对硫资源的需求，还是要利用一部分硫铁矿资源。”姜树叶说。
据了解，硫铁矿和伴生硫是我国硫资源的主要来源，全世界以硫铁矿为原料生产的硫酸产量中，我国约占89%。
“回收硫之所以难，是因为我国的石油天然气中本身含硫量较低，煤炭大部分还是中硫或低硫煤，因此回收量有限。”王安建介绍，目前我国50%的硫从国外进口，30%左右的硫通过石油、天然气回收得来，剩余20%的硫要依赖硫铁矿。
《中国硫资源战略研究报告》显示，与磷肥消费轨迹类似，中国硫消费目前还处在上升阶段，预计2020至2025年，当磷肥需求量到达峰值时，需要耗硫总量预计会达到3300万至3400万吨。
如今，一些硫酸工厂里有一个奇特的现象——两套制酸装置，一套用硫铁矿制酸，另一套用硫磺制酸。
“为了适应市场价格的变动，硫酸企业不得不如此运作。当硫磺进口价格过高时，硫酸企业就转用硫铁矿制硫酸。”尚红林说，由于国内自给率有限，硫磺进口规模大，导致我国在国际市场上的话语权不足，市场风险高。
两个“主战场”
磷、钾、硫需求量大、生产量大，但资源有限，在化肥矿物原料生产、流通、使用的整个链条上，打响了粮食的“食粮”保卫战，其中，生产和使用成为两个主“战场”。
“加大找矿力度”，“走出去”……在专家看来，“安内攘外”是较为合理的战术。
对于磷来说，“要加大磷矿找矿投入，一是在南方富磷省份寻找富矿；二是加大在北方缺磷地区的找矿勘查；三是提高已有资源勘查级别，以解决中国可供开发利用的资源总量不足和‘南磷北运’的问题。”王安建建议，不仅如此，还要限制磷矿石出口，呼吁国家支持中国企业走出去，开发利用摩洛哥等国的磷矿资源。
对于钾来说，“在中国还有一定盐井的情况下，要加强力度和投入，不能掉以轻心。只要肯下功夫，中国还有盐井，还有希望做得更好，还是有可能做到钾矿资源立足国内的。”郑绵平呼吁。
同时，“国家也要继续加大对企事业单位‘走出去’的政策扶持力度，充分利用经济、外交等策略支持企事业单位开发世界的钾盐资源，形成稳定的供应基地。”王安建说。
对于硫来说，“就我国的硫资源开发利用问题，我们的主张是跟上世界潮流，充分利用回收硫，尽可能做到‘吃干榨净’。”尚红林表示，鉴于我国硫资源的实际情况，不能放弃从硫铁矿中获取硫资源，加强寻找富矿，适当地储备硫铁矿资源，以平衡国际市场价格，改变硫铁矿找矿一概不予立项的政策导向。
在化肥使用领域，农户正在想办法。“我们正在逐渐从撒肥改成填肥。”曲周县今科富小麦种植专业合作社理事长王志成向记者介绍。
这个合作社是曲周县众多农业合作社之一。2010年是合作社成立的第二年，为吸引更多农户、提高粮食产量，合作社开始采用测土配方施肥技术。
“新技术应用的第二年，小麦亩产量从1000斤增加到1360斤，每亩地施肥量降低20%。”王志成说。
2005年国家启动了测土配方施肥项目，由中国农业大学教授张福锁任项目专家组组长。“国家出钱给农民测土，测了土以后，专家来做配方，分析地里种了什么作物，土壤养分供应如何，作物全生育期需要多少，该用什么比例，再由企业按照配方比生产肥料，政府、企业和科技人员共同指导农民用好配方肥。通过这个办法，农民在施肥中就不至于用量太多或太少，造成浪费或欠缺。”张福锁说。
化肥企业也在想办法。“目前我国磷肥的利用率仅为15%～20%，钾肥的利用率仅为35%～40%，远低于发达国家水平。”金正大集团副总裁颜明霄在接受《中国科学报》采访时表示，企业正在推动缓控释肥、水溶肥等新型肥料的推广与应用，希望能够根据作物整个生长周期对养分的需要，提高肥料利用率。
不过，这似乎是一场持久战。“目前过量施肥的农户仍在40%以上。”张福锁认为，要解决科学施肥和资源高效利用的问题，政策引导非常重要，不能不顾生态环境引导农民过量施肥；同时要提高农民的认识，改进施肥技术，逐渐转变小农户粗放的经营方式。
