應面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大力發(fā)展全水溶酸性肥/磷螯合中微量元素肥

解 田

中低品位磷礦及其共伴生資源高效利用國家重點實驗室常務副主任、研究員

2015年我國施肥總量6 000萬t，占全球化肥年施用量的35%，幾乎是美國和印度當年度化肥施用量的總和。我國在全球7%的耕地上，施用了全球35%的化肥，生產(chǎn)出全球24%的糧食產(chǎn)量，養(yǎng)活了全世界20%的人口，我國化肥施用量過大已經(jīng)是一個非常嚴峻的問題。2015年以來，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部組織開展化肥農(nóng)藥使用量零增長行動，經(jīng)過5年的實施，截至2020年年底，我國化肥農(nóng)藥減量增效已順利實現(xiàn)預期目標，化肥農(nóng)藥使用量顯著減少，促進種植業(yè)高質(zhì)量發(fā)展效果明顯。經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科學測算，2020年我國水稻、小麥、玉米三大糧食作物化肥利用率40.2%，比2015年提高5個百分點。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部計劃“十四五”化肥農(nóng)藥利用率再提高3個百分點，以推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式全面綠色轉(zhuǎn)型。

1 水肥一體化精準施肥將是進一步完成化肥減量增效部署的重要舉措

我國是全球淡水資源貧乏的國家之一，農(nóng)業(yè)的季節(jié)性及產(chǎn)業(yè)分布不均、區(qū)域性缺水等問題突出。水溶性肥料作為新型環(huán)保肥料使用方便可噴施、沖施并可和噴滴灌結合使用，在提高肥料利用率、節(jié)約農(nóng)業(yè)用水、減少生態(tài)環(huán)境污染、改善作物品質(zhì)以及減少勞動力等方面具有明顯優(yōu)勢，已經(jīng)有越來越多的政府部門、專家學者、技術推廣、農(nóng)業(yè)從業(yè)者認識到水溶性肥料的重要性。水溶性肥料的發(fā)展會促進水肥一體化技術的推廣與發(fā)展，水肥一體化將灌溉與施肥結合在一起，借助灌溉系統(tǒng)，將水溶性肥料均勻、準確地輸送到植物根部土壤，作物在吸收水分的同時吸收養(yǎng)分。與常規(guī)施肥相比，水肥一體化精準施肥可以節(jié)約肥料用量30%～50%，節(jié)約用水70%以上。按照農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《推進水肥一體化實施方案（2016—2020年）》的規(guī)劃，到2020年水肥一體化技術推廣面積將達到1.5億畝，而據(jù)農(nóng)業(yè)部門透露，目前實際上已經(jīng)大大超過了這個目標。

2 酸性肥料在水肥一體化技術中的應用

在我國西北、華北地區(qū)，由于灌溉用水中的鈣鎂離子含量較高，長時間使用會結垢造成灌溉系統(tǒng)的淤積堵塞而不能順利運行。以磷酸脲為代表的酸性肥料，其本身具有良好的水溶性，溶于水后呈現(xiàn)一定的酸性，能有效降低灌溉水的pH值，有助于防止結垢，保持灌溉系統(tǒng)的清潔暢通。同時還可以改變作物根系的微區(qū)pH，減少氨的揮發(fā)，增加磷和中微量營養(yǎng)元素的活性和可吸收性。因此，在西北、華北以及硬水灌溉區(qū)域，酸性肥料必將會是推廣水肥一體化技術的首選。

3 全水溶聚磷酸銨中微量元素復合肥較傳統(tǒng)中微量元素肥的優(yōu)勢

在作物生長的整個周期內(nèi)不僅要合理供應氮、磷、鉀，更要因地制宜配合施以中微量元素肥才可以更好地獲得糧食作物的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。已有大量研究資料表明配合稀土元素及作物生長所需的中微量元素可制備為水溶性極好的中性中微量元素復合肥，可使磷的利用率大大提高，且作物產(chǎn)量增加10%～30%。傳統(tǒng)的中微量元素肥基本為某種元素的無機鹽類，在水中的溶解性能較差、應用范圍較窄、效能低下、不利于作物吸收，而且由于土壤的自身堿性反應和氧化還原反應，使之容易形成難溶的氫氧化物等，降低其生物學活性，而且還會造成土壤板結，不利于環(huán)境保護和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

特別是在現(xiàn)代設施農(nóng)業(yè)中，傳統(tǒng)的中微量元素肥的硫酸鹽、硝酸鹽與全水溶的磷肥（比如磷酸一銨）同時使用時，會生成難溶的磷酸鹽沉淀附著在管道內(nèi)壁而失去應有的效果。除了使用EDTA螯合中微量元素外，目前還有一種特別有效的方法是采用聚磷酸銨螯合中微量元素，較傳統(tǒng)肥料而言，全水溶聚磷酸銨中微量元素復合肥料可減少施肥次數(shù)、施肥量，節(jié)約出更多的人力、時間成本，在要求化肥“減施增效”的背景下將發(fā)揮其性能優(yōu)良、高效環(huán)保的優(yōu)勢。

4 研制全水溶酸性肥/磷螯合中微量元素肥符合未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求

“十二五”期間，我國化肥行業(yè)在總量增長、結構調(diào)整、技術進步、節(jié)能減排等方面都取得較大成績，但與此同時，長期粗放經(jīng)營的發(fā)展模式，也給行業(yè)發(fā)展帶來了諸多嚴峻的困難和問題。“十三五”期間，我國化肥行業(yè)的發(fā)展基礎和比較優(yōu)勢都已發(fā)生深刻變化，行業(yè)發(fā)展進入新常態(tài)，要求行業(yè)在減量增效和化肥使用零增長行動的政策引領下，大力調(diào)整產(chǎn)品結構，提高化肥利用率，加快促進技術升級和提質(zhì)增效。進入“十四五”，在碳達峰、碳中和背景目標下，化肥行業(yè)要踐行新發(fā)展理念，構建新發(fā)展格局，進行高質(zhì)量發(fā)展。發(fā)展肥料的多功能化及生態(tài)性，并提高肥料利用率，已成為新型肥料研發(fā)的主流方向。同時，隨著各行業(yè)對水資源的消耗，在未來的農(nóng)業(yè)發(fā)展中，節(jié)水農(nóng)業(yè)將是一個必然的方向與趨勢。因此，水肥一體化將會是未來灌溉與施肥結合的最佳方式，也意味著研制能夠應用于滴噴灌系統(tǒng)的全水溶酸性肥/磷螯合中微量元素肥是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。