“我國的糧食產量在1950年到1998年間增加了3倍，氮肥用量卻增加了34倍，每年因氮肥過量使用造成的直接經濟損失達300億元。”在日前由中科院遺傳與發(fā)育生物學研究所舉行的植物基因組及新綠色革命論壇上，重慶師范大學特聘教授張漢馬給出的這組數據，讓與會的生物學家倍感壓力。

　　張漢馬表示，氮肥是農作物產量的重要決定因素，也是上世紀“綠色革命”的主要貢獻者之一，而在當下卻很有可能成為“綠色革命”的毒藥。

　　氮肥高效利用仍是國際性挑戰(zhàn)

　　曾擔任歐洲氮代謝協會主席的張漢馬，在歐洲領導過不少有關氮代謝的科研項目，但氮肥的綜合利用效率并沒有提升，“全球因氮肥過量使用帶來的問題越來越多，隱患越來越大”。

　　據了解，氮肥生產的成本高、能源消耗量大。生產一噸用于合成氮肥的氨需要2800公斤煤、1600度電。張漢馬介紹說，我國氮肥生產每年耗費一億噸標準煤，并以每年1000萬噸的速度增長。以這樣高的能耗生產出來的氮肥，其利用效率并不高，還給生態(tài)環(huán)境帶來了災難性的破壞。

　　我國長期關注磷對水環(huán)境的污染，其實農業(yè)氮同樣是水環(huán)境的主要污染源。張漢馬表示，農業(yè)氮流失造成的氮污染超過工業(yè)和生活污染的總和，是導致湖泊、河流、淺海水域富營養(yǎng)化和水質惡化的主要污染源。不僅如此，氮肥在生產和使用過程中還會產生有害氣體。

　　三個關鍵科學問題無法回答

　　氮肥利用低下是一個全球性問題，卻為何遲遲無法解決？在張漢馬看來，主要原因是基礎研究做得不夠。

　　“植物內部對氮的調控，經過幾億年的發(fā)展已經形成了固定的系統與機制，而人類對這個最根本機制的認識基本上等于零，因此無法通過改變這個機制來增強固氮能力。”張漢馬認為，在實驗室中可以通過添加化學元素改變氮代謝的過程，但對這一過程是怎么發(fā)生的仍是一頭霧水。

　　植物如何調控氮的吸收與利用？如何降低氮肥投入，同時保持作物高產？如何能使非豆科植物固氮？這是張漢馬提出的解決氮肥高效利用的三個關鍵科學問題。

　　“基礎研究搞不好，其他措施都是低效率的嘗試。”張漢馬說，氮肥高效利用這一全球性的挑戰(zhàn)已引起國際上的高度關注。

　　比爾·蓋茨和梅琳達基金會已于2012年7月宣布為一項旨在研究氮肥高效技術途徑的項目投入一千萬美元的項目經費，歐盟和美國也相繼推出數千萬英鎊的項目專門研究如何提高氮肥利用效率。

　　相比之下，我國在這方面的基礎研究投入明顯不足。“據我所知，在已啟動的國家重大項目中，還沒有專門針對氮肥高效利用的項目。”張漢馬表示。

　　中國政府的施肥指導缺位

　　中國農業(yè)大學教授張福鎖的一項研究顯示，我國擁有占世界7%的耕地，卻消耗了全球35%的氮肥。我國的氮肥利用效率與歐美發(fā)達國家相比差距明顯。

　　“在全球基礎研究都沒有大的進展的前提下，為什么歐美國家做得比我們好？在這方面，政府的引導與推動起了很大的作用。”張漢馬認為。

　　“發(fā)達國家為本國農業(yè)生產提供很詳細的施肥指導，像英國在施肥技術上持續(xù)探索了上百年。”張漢馬說，哪個作物、在哪個區(qū)域、什么時候、該施多少肥，政府都提供明確的指導，農民不需要自己去研究。

　　中科院院士武維華曾在一次論壇上表示，與發(fā)達國家的農業(yè)從業(yè)者相比，我國農民盲目相信“肥有多大量、地就有多大產”。他在調研中發(fā)現，有的地區(qū)根本就不用施氮肥，農民卻盲目地往地里倒肥料，反而影響了作物產量。

　　據張漢馬介紹，施肥指導需要在充分掌握土壤情況、氣候等情報的前提下才能給出科學的建議，一些基礎性的研究與數據搜集顯得更為重要。

　　“在三個科學問題沒有得到解答的情況下，政府的詳細指導能在提高氮肥效率方面起到作用。”張漢馬表示，但最根本的還是要在生物學上找到植物固氮的機理。