前面说过，一九五九年和一九六O年，陈云曾经设想把发展化肥工业的重点，放在建设一批年产八百吨和年产二千吨合成氨的小型氮肥厂上。但是，经过一年多实践的检验，小型氮肥厂在技术上还没有过关，证明这种设想缺乏充分根据。到一九六O年底，年产八百吨的厂已经建成投产二十多个，其中五个生产比较正常；年产二千吨的厂已经建成投产七个，其中三个生产比较正常。即使这几个生产比较正常的小型氮肥厂，由于设备质量不好，技术操作很难掌握，事故比较多，到一九六一年春生产仍不稳定，实际产量并未达到设计要求，而且原料和动力的消耗都很大。一九五九年底，在北京建成投产的年产一万吨合成氨的中型厂，比小型合成氨厂好一些，但直到一九六一年春生产也不稳定，产量没有达到设计要求。特别是由于氨加工的技术问题没有很好解决，氨的损耗比较大，而且成品容易分解，不易保存。而同这些小型和中型氮肥厂相比，在大连、南京、吉林、兰州、太原、成都建成的年产二万五千吨或五万吨合成氨的大型氮肥厂，不论建设和生产，在技术上都是成熟的。这些大厂都已稳定地进行了比较长时间的生产，一直很正常。陈云经过详细的调查研究后，下决心要以主要力量发展大型氮肥厂。
一九六一年三月四日至八日，陈云连续四次听取化工部有关负责人关于化学肥料工业、基本化学工业、有机化学工业、橡胶工业、医药工业、国防尖端工业等情况汇报。他边听、边询问，并分析了大、中、小型三种规模的合成氨厂的状况，初步提出了发展大型氮肥厂的意见。他说：
“一万吨合成氨辩论会，要找一些反对派参加，包括化工部以外的反对派，听听反面意见。不听反面意见，一边倒一定要失败的。现在有些同志有话不敢讲，应当诱导他们大胆地讲。一百句话中，只要有几句话好的，都可以吸收。我说小的（指八百吨和二千吨合成氨）没有过关，中的较好，但也不能说过了关，推广一万吨要我签字，我现在不签。我们想是搞小的经济，可是搞了许多都未搞成，反而不合算。大、中、小之间，现在看来小的没有选择的余地，只能在大、中之间选择。大的可以说过关了，搬的是外国的，中的还有问题，还不能立即大批推广。搞大的和老太爷一样，稳稳当当的。我们要的是什么？要的是实际。大的无非是要设备，材料多些而已，先搞一批，从进口方面解决这个问题。”
陈云明确表示：“如果中央会议要我发表意见时，我的意见要搞大的。”对于小型和中型的合成氨厂，陈云提出：在没有过关之前，要一个一个地试验，但“海阔天空，搞多了就不行”。他要求把试验研究和推广应用区别开来：“一方面试验研究要敢想敢说敢做，另一方面，具体做必须从实际出发，要摸着石头过河。”“推广必须是成熟的东西。经验教训是要的，老头子头发白了就是碰钉子碰出来的。”他还认为，试验研究应当充分听取不同意见。“小合成氨的试验还是积极干，主要是改设备，管子太小也要换一下。有些人反对小的或者怀疑小的，要充分吸收他们的意见，兼听则明，偏听则暗。要他们充分发表意见，不要戴帽子，这是学术上的讨论。偏听，做结论不左则右。一万吨、八百吨、二千吨的合成氨，都要有意识地找些反对的人来讨论。”对于搞大的氮肥厂，陈云反对全面铺开、齐头并进，要求根据原料和销路选择好厂址。他说：“我的意见每年搞五个五万好些，搞多了，‘叫花子吃三鲜汤’，搞不起来。”
经过一九六O年九月至十二月对氮肥厂的实地调查，又经过一九六一年三月召集有关部门对氮肥生产一个问题一个问题的讨论，陈云对整个化肥工业发展的主要问题基本上摸透了。这时，他已胸有成竹，决定召集化工部、第一机械工业部、国家计划委员会和上海市生产委员会的主要领导人，于一九六一年四月四日至十日在杭州开座谈会，集中研究如何解决化肥工业发展问题。
这个座谈会，每天开半天，一共开了六次，讨论了组织特殊材料进口、氮肥设备指定专厂制造、氮肥设备成套供应、氮肥厂今后建设规模等四个问题。会上，化工部部长彭涛汇报化工部几年来在化肥工业发展上进行的一些工作，分析了化肥工业上不去的原因，提出进口材料的品种、数量和外汇等意见。第一机械工业部汪道涵副部长汇报氮肥设备生产及试制的情况，定点制造的范围、原则及定点厂数，关键设备制造的现有能力，提出了氮肥设备生产制造中加强管理的办法和措施。上海市生产委员会副主任顾训方汇报上海市氮肥设备制造情况，争取一九六二年生产六套五万吨合成氨设备所需要采取的措施。
陈云请大家畅所欲言，认真听取不同意见。他说：“真正增产粮食还要靠化肥和水，因此中央一致意见是多搞、快搞化肥。”他对氮肥厂规模选择、建设部署和设备材料进口、定点制造、成套供应等一一发表自己的看法，对设备材料进口问题更多次发表意见。陈云称赞彭涛为落实氮肥设备制造而提出的进口材料的意见，“是个大发明，是件大好事，是很重要的措施和保证”。虽然“不能永远寄托进口”，但“要将目前和长远打算分开，目前最难解决的是材料”。由于八月份以前急于用外汇进口粮食，挤不出多少外汇来进口制造氮肥设备所需要的材料，陈云说：“八月以前主要进口粮食，我没有办法，八月以后当了裤子都干，这样干有希望。”“要落实每年制造十套二万五千吨氨设备不动摇，现在能订到什么材料，赶快组织小组解决当务之急，下半年能拿到多少外汇现在不敢讲，但中央是下了决心的。总之，能进多少就进多少。”对如何组织订货小组，陈云建议由彭涛负责，化工部、第一机械工业部和外贸部各有一个副部长参加，国家计委副主任柴树藩也参加，研究具体办法。他说：“出国订货小组，由三个部派人参加，组织去欧洲一个组，去香港一个组，要派非常内行的人，并固定下来。准备干十年。如国内能生产就少进。准备长期这样干。”他还要求出国订货小组组织起来后，准备一个月，五月中旬或六月初出国。“先少订些，先订一两套合成氨需要的材料，逐渐增加订货，由少到多。先去摸摸门路，不要着忙。”座谈会期间，陈云打电话给外贸部林海云，询问进口材料的具体环节，得知一般订货在订合同后两三个月制造，一个月运出，复杂的要六个月才能交货，运到手要按八个月考虑。陈云提出：“争取八月后即少量进口。”当时参加这个座谈会的秦仲达回忆说：
“我当时是化工部设备司副司长，在这一过程中多次参加了陈云同志主持召开的汇报会、研讨会和杭州的座谈会，有幸当面聆听他的许多讲话，受到了极为深刻的教育。”“在设备制造所需材料这个关键问题上，经过仔细研究反复核算之后，陈云同志当机立断提议中央批准每年拿出一定数额的外汇，从国外进口相当于制造五个年产五万吨合成氨成套设备的重要材料，以保证氮肥设备制造质量和按时配套交货。连由哪个部门和人来具体管好这件事，都一一地做出安排。”
杭州座谈会后，陈云又赶到南京，于四月十六日至二十日听取南京化学工业公司负责人的工作汇报。陈云一边实地考察、了解大型化肥厂的生产情况，一边就化肥生产的原料问题、设备维修问题、如何重视技术人员的作用问题、如何处理党政关系以及群众运动与规章制度的关系问题、如何解决基本建设规模大小和程序问题等，交流了自己的看法。
回到北京的第二天，陈云致信周恩来，报告了化肥工业杭州座谈会的情况及要解决的几个问题。信中说：“我昨夜回京。广州会议后，我在杭州开了一次化肥会议，彭涛、汪道涵、柴树藩等都去了。在南京找永利宁厂的同志谈了五个半天，彭涛和省委许家屯等都参加了。”向国外进口大型氮肥厂设备、材料所需外汇，陈云说：算了一下，每年搞二十五万吨合成氨，即一百万吨化肥，共需一千六百万美元。“这个数量的外汇就很充裕了。”对今后氮肥厂的建设规模，陈云说：
“杭州会议讨论到化肥厂的规模，拟定每个厂年产合成氨五万吨，约合化肥二十万吨。每个厂的开建到生产约两年，因此每年约有五个厂竣工，五个厂开建。这样的建设规模除美国有过几年外，其他是无前例的。所谓五万吨合成氨，即等于日本人在大连所建的化肥厂的规模（年产五万吨合成氨，即二十万吨化肥），那是一个很大的工厂。永利宁厂在解放时只有合成氨一万二千五百吨。现在到去年底止，苏联帮助我们所建三厂，捷克机器装备的四川金堂化肥厂并连老厂在内，一共只有年产六十二万吨合成氨的能力，其中一半做炸药用。因此，我们每年竣工五个厂二十五万吨合成氨，并另外开建五个厂，这是很大的建设规模。能否完全实现，还要试验几年才能判断。估计明年只能制造二十万吨合成氨的设备（即八十万吨化肥）。一机部制造设备厂略加扩建，一九六三年及以后才能达年产二十五万吨合成氨的设备。我看，开始不妨稳当些，上了轨道就可以加速的。”
对建设大型氮肥厂的程序，陈云说：“看来建设程序必须这样：（一）先进口材料（且需早进口一年的后备材料，以免停工待料）；（二）其次才安排设备制造；（三）有了材料设备再安排土建（这是不难的）。由这三方面定了之后才定每年计划，这个计划才可靠，而且可以规定大体上每年的规模，三年不变，使制造厂投料，附属材料，都按计划办事，不需每年举棋不定，不需每年搞订货会议。”为了达到这一点，陈云说：“所有主机、附件统统要把制造的工厂指定，这对制造厂的计划和化肥的建设都必要。同时，要成立配套的三类物资的供销处和建立商业部五金交电公司的化肥零件支店。”
陈云在这封信的末尾，谈了自己的身体状况。事实上，这半年多紧张繁重的工作，他一直是勉力支撑着坚持过来的。他说：
“在上海我又检查了一下身体，比去年十一月检查时心脏的后备力量差了些，但一般说半年来每日工作半天，还能继续。但也不能再增加工作量，医生要我比上三个月的工作量要减少些，多做些运动和散步。看来，只要自己掌握好，可能继续这样工作下去的。”
四月二十三日，周恩来将陈云的信批送邓小平、彭真、李富春、李先念传阅。由于二十四日周恩来要陪同老挝贵宾到杭州访问，周恩来批示：“关于外贸安排，待由杭回京后一议。”同一天，陈云致信邓小平并向中共中央书记处报送了《建设大型氮肥厂杭州座谈会纪要》。
此后，陈云又为中央化肥小组起草给中共中央《关于加速发展氮肥工业的报告》。《报告》介绍了杭州座谈会的情况，详细论述了关于氮肥厂的规模和氮肥的品种、关于氮肥厂建设的部署和需要采取的措施。
对氮肥厂的规模，《报告》经过对大型、中型、小型三类厂的比较，肯定年产二万五千吨或五万吨合成氨的大型氮肥厂技术成熟、生产正常，具有可以节约劳动力、便于集中使用技术力量、产品质量好、生产成本低的优点。《报告》提出：“今后三年内，发展氮肥工业的计划安排，应该是分年分批建设年产五万吨合成氨的大型氮肥厂。”
对氮肥的品种，《报告》根据调查研究所掌握的资料，指出：“由于硫酸的资源和产量的限制，在某些地区硫酸根还容易破坏土壤结构，现在和将来都不宜于过多地生产硫酸铵。目前碳酸氢铵和尿素还在小规模试生产阶段，也不能大量推广。因此，我们认为，在今后两三年内应该主要生产硝酸铵。”
对氮肥厂建设的部署，鉴于过去搞多了都完不成的教训，《报告》提出：“从一九六二年到一九六四年这三年内，以分别建成四个到五个年产五万吨合成氨的厂为合适。”即从一九六三年起，“每年增加二十万到二十五万吨合成氨的生产能力”。《报告》认为：“这已经比其他工业走快了很大的一步。我们不应该、也不可能用挤掉其他部门的建设的办法，来加快氮肥工业的建设，而必须在整个国民经济综合平衡、全面安排的基础上，正确部署氮肥工业和其他部门的建设。在投资分配、材料安排和设备制造上，既要照顾氮肥工业建设的需要，又要照顾其他部门建设的需要。”在氮肥厂的布点上，“应该尽先在经济作物的集中产区和粮食的高产区布点，然后分期分批在其他地区布点”。“如果实行与此相反的办法，全面铺开，齐头并进，势必把有限的材料、设备和技术力量分散使用，使建设期限拖得很长，不能按期形成生产能力，甚至造成很大的浪费。”
为了贯彻实施上述方针，《报告》建议采取六项措施：第一，进口重要材料；第二，定点制造设备；第三，成套供应氮肥设备；第四，保证国内材料的供应；第五，消除配套设备制造中的薄弱环节；第六，严格遵守基本建设程序。
第二天，陈云分别致信毛泽东、朱德、邓小平并向他们呈送了这个报告。他在信中说：“在广州会议后，我约彭涛、汪道涵、柴树藩几个同志在杭州议了一下增产化肥的方案，议了一个每年增产一百万吨化肥的办法。”这实际上是画龙点睛地点出了这个报告的主要内容。增产化肥，增产粮食，走出困境，是中央最高决策层共同关心的问题。这个报告受到中央的高度重视。八月十一日，中共中央将它批转给各中央局，各省、市、自治区党委，并国家计委、国家经委、化工部党组。批示说：“现将中央化肥小组《关于加速发展氮肥工业的报告》发给你们，中央同意该报告所提的发展大型氮肥厂的方针、部署和采取的措施。至于每年氮肥厂的建设多少和建设进度，由国家计委在编制一九六一至一九六二年两年计划和长远计划时作通盘考虑。除了国内要积极安排制造氮肥设备外，还要积极地从国外进口必要的材料。在国家计划内有建设项目的省、市、区和中央有关部门应按计划安排，进行积极的准备工作，搞好协作，以保证工厂建设的顺利进行和投入生产后的正常运转。”
秦仲达回忆这个报告所提方针、措施的贯彻实施情况时说：“这个报告，很快得到党中央的同意，批准了所需外汇额度，重要材料很快地订了货，不久进口到岸，分发到设备制造厂和在建化肥厂。陈云同志还多次过问化肥厂进展情况，再三叮嘱工作要落实。这样，经过艰苦的努力，新厂建设得以顺利配套进行，由国内自己设计、自己制造设备、自己建设的合成氨厂，一个接着一个成功地建成投入了生产，为农业生产逐年增加了化肥的供应数量。从此，我国化肥工业走上了快速发展轨道。”在陈云直接主持下，自行设计、建成了一批五万吨氮肥厂。到一九六五年共建成十五套装置，年产合成氨一百三十万吨。
进口粮食、动员城市人口下乡、加速发展氮肥工业，是一九六一年实行调整国民经济的方针所采取的重要措施。这些措施的出台与组织实施，对缓解农业困难和粮食紧张的局面发挥了重大作用。加速发展氮肥工业虽然不像进口粮食、动员城市人口下乡那样能够立即化解燃眉之急，但是它对以后发展农业、解决世界上人口最多国家的人民的吃饭穿衣问题，发挥着越来越大的影响。陈云是这些措施出台的主要谋划者，也是将这些措施付诸实施的主要组织者和领导者。
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