化肥：瞄準綠色替代技術(shù)潛力無限

行業(yè)要聞

化肥：瞄準綠色替代技術(shù)潛力無限

科技部近期公布的國家重點研發(fā)計劃重點專項提出，研發(fā)適合不同區(qū)域主要土壤類型的肥力快速恢復的秸稈快速分解制劑、緩釋肥、水溶性肥、有機肥、綠肥、生物肥、機械配套施用肥料、高效螯合肥料、根際養(yǎng)分增效劑、高肥效生長調(diào)節(jié)劑等綠色替代產(chǎn)品與技術(shù)。上海化工研究院化肥所副所長陳明良教授告訴記者，此技術(shù)真可謂百花齊放，發(fā)展空間很大，潛力無限，適用于農(nóng)業(yè)勞動力短缺而形成的施肥 “一炮轟”，有利于減少肥料施用量，提高肥料利用率。

現(xiàn)狀：肥料施用量多與利用率低

我國是肥料使用大國，單位面積肥料施用量也多于大部分國家，尤其是氮肥的施用量。

陳明良分析，肥料施用量多的原因無外乎兩個方面：一是土壤肥力。我國大部分耕地開墾年代較久，土壤利用強度又高，肥力較低。旱地土壤有機質(zhì)只有1.0%～1.5%，土壤全氮僅為0.07%～0.10%。而美國和俄羅斯等國土壤有機質(zhì)一般3.0%～5.0%，土壤全氮為0.2%～0.4%。我國土壤肥力不高，要獲得高產(chǎn)只能提高施肥量。

二是種植結(jié)構(gòu)。隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，經(jīng)濟作物種植面積增加較多，經(jīng)濟作物施肥量要比糧食作物施肥量高，通常是糧食作物的1.5～2.0倍，糖料是1.5倍、茶園1.6倍、果園1.8倍、蔬菜為2.6倍。我國化肥施用量中已超過45%為經(jīng)濟作物用肥，人均蔬菜份額達到了250千克/人年，大大高于世界120公斤/人年的平均水平，在水果和蔬菜施用肥量占到了34%。

陳明良認為，肥料利用率低與肥料結(jié)構(gòu)、施肥方式、土地類別相關(guān)。植物對氮素的吸收效率與土壤、作物、溫度、水環(huán)境和施肥方法有關(guān)，作物當技。這讓我們化肥行業(yè)吃了定心丸，化肥行業(yè)還是大有可為的。（本刊）季吸收利用一般為30%～50%，氮素損失可達20%～60%，土壤中殘留約25%～35%。氮肥損失量和損失途徑與土壤性質(zhì)、耕作載培制度、氣候環(huán)境條件密切相關(guān)，也受到農(nóng)業(yè)措施的影響。

一是土壤肥力。肥料利用率直接與土地中的有機質(zhì)相關(guān)。有機質(zhì)高，土地肥力強，可增加土地養(yǎng)分庫容和保肥性能及作物對養(yǎng)分的利用，殘留于土壤中約25%～35%氮素養(yǎng)分就可以保留在土壤中供下季作物使用，提高了氮利用率，而且減少磷素的固定。我國土壤有機質(zhì)含量東部在1.5%左右，西部1.5%以下。

二是過量施用。我國人多地少，種植指數(shù)高，為了在地力不足的土壤上得到高產(chǎn)，必然要增加化肥施用量，肥料利用率直接與施用量有關(guān)，用量越多，利用率越低。

三是施用方法。氮肥深施及分次施肥可提高利用率，尿素和碳銨深施可提高利用率7.2%～12.8%。采用施肥時間和施氮量與作物對氮肥的需求相吻合可提高氮肥利用率34%～40%，降低習慣施肥量38.7%～41.3%，產(chǎn)量提高2.5%～3.5%。我國現(xiàn)在農(nóng)村勞動力不足，勞動力成本較高，又沒有達到農(nóng)業(yè)機械化程度，在許多地方采用“一炮轟”、表面撒施等肥料施用方法，難于實施發(fā)達國家已得到驗證的測土施肥保證土壤養(yǎng)分間的平衡，減少了因過量施肥而造成的浪費和對環(huán)境的污染。

四是肥料結(jié)構(gòu)。美國的化肥利用率比中國高出20%。除了美國土壤肥力高，且播種系數(shù)低 （美國低于1，我國在1.5以上），施用適量化肥即可達到高產(chǎn)，所以化肥利用率高，還與美國肥料品種結(jié)構(gòu)有關(guān)，實施測土施肥，大量使用液體肥料，大部分氮素按作物需要以水肥一體化形式低成本施用，并且重視硝氮和銨氮配合施用，利用率就高。

土壤肥力：關(guān)乎肥料施用量和利用率

陳明良認為，土壤肥力是影響肥料施用量和利用率的關(guān)鍵因素，秸稈還田既可以減少農(nóng)業(yè)廢棄物，還可以提高土壤的有機質(zhì)，但一直存在還田難的問題，雖然科技工作者做了很多努力，取得了不少成績，但是技術(shù)推廣應用難度較大。

施用有機肥和綠肥也是增加土壤肥力的方法，應重視有機肥的開發(fā)，尤其是有機-無機復混肥。有機無機復混肥兼有無機肥的快速和有機肥平衡持久的優(yōu)點，可以減緩氮肥的釋放速度，提高肥料無機養(yǎng)分利用率，改良土壤；適當?shù)谋壤墒褂袡C無機復混肥具有適宜的供肥強度，又能維持較長時間，克服無機供肥大起大落和農(nóng)家肥供肥強度不足、肥效慢的特點；通過調(diào)節(jié)有機肥和無機肥比例，使供肥過程與作物生長的各階段的需要相適應；根據(jù)不同的農(nóng)作物、土壤及氣候條件施用相應的有機無機復混肥，可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，改善作物的品質(zhì)，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，保護土壤的生態(tài)平衡。但有機肥原料來源太廣，部分原料會帶來的二次污染，應該對有機肥原料作出規(guī)定。

隨著氮磷鉀化肥的大量使用，單位面積土壤作物產(chǎn)量的提升，隨作物帶走的土壤中的中微量元素養(yǎng)分沒有得到補給，使缺乏中、微量元素的土壤越來越廣泛，成了木桶短板。但大部分中、微量元素價格較高，使用于土壤后容易被固定，降低高價值的微量元素的使用效率。并且作物需要量少，很容易造成過量中毒，因此要重視中微量元素肥料種類和使用方法，采用高效螯合方法可以提高微量元素的利用率。根際養(yǎng)分增效劑、高肥效生長調(diào)節(jié)劑都是提高植物吸收養(yǎng)分的添加劑，有較大的研究價值。

發(fā)展方向：瞄準綠色替代產(chǎn)品與技術(shù)

陳明良表示，對北方缺水地區(qū)水肥一體化是提高水和肥料的利用率的一個有效方法，但現(xiàn)在國內(nèi)水溶性肥料對原料的要求過高，造成水溶性肥料成了高價肥的代名詞。按照植物營養(yǎng)理論，多數(shù)作物的幼苗期，對磷比較敏感，是磷素營養(yǎng)的臨界期，生長后期作物主要通過體內(nèi)磷的再分配和再利用來滿足后期各器官的需要。因此，多數(shù)作物只要在前期養(yǎng)分充足后就基本能滿足生命期磷素營養(yǎng)的需要，而鉀素營養(yǎng)臨界期也都在作物生育的早期，作物吸鉀在中、前期猛烈，后期顯著減少，甚至在成熟期部分鉀從根部溢出。因此，一般磷鉀大部分以基肥形式施用。假如磷和鉀也全部以水溶肥追肥形式加入，由于磷、鉀移動性差，可能無法被植物根際吸收，造成植物后期缺磷缺鉀。從作物養(yǎng)分吸收規(guī)律來看，水肥一體化更適合于氮肥和微量元素的追施，磷和鉀以基肥方式施用更合理，這樣也可以解決北方地區(qū)由于水中鈣鎂較高造成的磷素沉淀問題，提高水溶肥的性價比。

陳明良認為，我國的緩/控釋肥料研究雖然起步較晚，但研究特色明顯，樹脂包衣、營養(yǎng)材料包裹、基質(zhì)復合、膠結(jié)控釋、酶抑制、緩控釋摻混肥料、控失肥、肽肥等產(chǎn)品和工藝百花齊放。特別是近幾年，國家和地方政府非常重視緩/控釋新型肥料的研究與產(chǎn)業(yè)化，國內(nèi)緩控釋肥料是肥料領(lǐng)域的研究熱點和重點。基于氮磷鉀養(yǎng)分的特性，緩控釋肥料的總體方向應該是 “控氮釋放、促磷增效、防鉀淋失”，核心是控氮，尤其是尿素的緩控釋。

目前我國緩控釋肥料的發(fā)展以面向大田作物為重點。大田使用緩釋肥的目的是為了適應肥料 “一炮轟”施用，提高肥料利用率。大田作物生產(chǎn)期短，從性價比考慮，并不需要肥料的養(yǎng)分釋放速率與作物養(yǎng)分吸收相同步，因此以樹脂包裹緩控釋肥不應當是我們的發(fā)展重點。并且美國和歐盟均嚴禁樹脂包裹尿素在耕地上使用，因為樹脂在土壤中降解周期為30～50年，長期施用將破壞土地結(jié)構(gòu)。

陳明良表示，我國緩控釋肥料的目標應當是：以可再生、可循環(huán)、對環(huán)境友好的物質(zhì)為主要材料，開發(fā)價格低廉、無毒害、生產(chǎn)和使用環(huán)境友好的緩控釋肥料制造技術(shù)。將肥料養(yǎng)分與可降低其溶解性的物質(zhì)混合制成養(yǎng)分緩慢釋放的緩控釋肥料應當是我國發(fā)展的重點。穩(wěn)定性緩釋肥生產(chǎn)成本低、工藝簡單，但應加強田間應用試驗，尤其要重視對土壤環(huán)境的影響評價。

現(xiàn)在許多產(chǎn)品價格較高，性價比低。如果土地集約化程度更高，推廣機械化施肥，解決氮肥追施問題，緩釋肥市場會萎縮。農(nóng)村勞動力不足的趨勢會越來越嚴重，土地集約化的進度會加快，集約化農(nóng)業(yè)精細準確地調(diào)整土地和作物管理措施，方便地實行機械化種植和施肥，與機械化配套施用的肥料研究缺乏，這些應該加以重視。

不過，陳明良認為，從當前生產(chǎn)實踐來看，肥料工作的重點還是應該放在提高科學施肥水平上，完善施肥技術(shù)、推廣平衡施肥理念上，常規(guī)肥料在今后相當長的時間內(nèi)仍將是肥料應用的主角。

（陳傳武）