增值肥料让农业增效

  关于肥料的行业标准再次引发关注。日前，记者从工信部获悉，6项肥料行业标准已于今年4月1日正式实施，这中间还包括了含腐植酸尿素、腐植酸复合肥、含海藻酸尿素、海藻酸类肥料、水溶性磷酸一铵和肥料级磷酸二氢钾6个肥料产品。

  据了解，腐植酸类、海藻酸类、氨基酸类等生物活性物质属于肥料增效载体，它们都是天然物质或植物源的，不但可提高肥料利用率，而且安全环保。而通过向肥料中添加上述生物活性增效载体所生产的改性增效产品，通常称做增值肥料。

  作为化肥产业“十三五”时期转变发展方式与经济转型路线图，工信部在《关于推进化肥行业转型发展的指导意见》中提出了发展腐植酸类、海藻酸类、氨基酸类等增值肥料新产品。

  “在粮食增产与环保双重压力的大背景下，全力发展新型高效增值肥料技术，为践行国家减肥增效、化肥质量替代数量发展和实施化肥零增长战略提供重要的科技支撑。”中国农科院农业资源与农业区划研究所研究员、化肥增值产业技术创新联盟秘书长赵秉强告诉《中国科学报》记者。

  记者调查发现，日常生活中，很多人谈化肥色变。殊不知，化肥作为重要的农业生产资料，是粮食的“粮食”，在粮食增产中的作用占40%～50%。

  据统计，我国从20世纪80年代开始大量施用化肥，目前我国农业化肥消费量已达到6000万吨，占世界消费量的1/3，单位面积施肥量是世界中等水准的3倍。

  由于化肥本身存在的某些缺陷以及过量和不合理的施用，导致肥料利用率低，对土壤、环境、农产品品质等造成了负面影响。

  现实情况下，我国目前存在为获取高产而大量施用化肥的情况。多个方面数据显示，我国氮、磷、钾化肥的当季利用率分别只有35%、20%和40%左右，平均比发达国家低15～20个百分点。

  以氮肥为例，中国传统氮肥最重要的包含尿素、硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵及硝酸铵等品种类型。“由于氮肥活性高，损失途径多，未被利用的氮肥又不容易在土壤中残留而被后续利用，目前我国农田氮肥利用率长期处于较低水平。”赵秉强告诉《中国科学报》记者。

  据测算，我国每年农业施用的氮肥通过挥发、淋洗和径流等途径损失超过1000万吨，相当于2000多万吨尿素，直接经济损失400多亿元，不仅造成资源的浪费，还对环境造成了极大的威胁。

  第一次全国污染普查报告数据显示，农业源总氮排放量占排放总量的57.2%。在赵秉强看来，需要对传统氮肥进行增效改性，减少损失、提高利用率。

  此外，我国农业大量依靠投入氮、磷、钾化肥获得高产的同时，大量中微量元素也随作物收获而带出农田。中科院南京土壤所研究员林先贵曾向《中国科学报》记者介绍，我国农田土壤中微量元素缺乏现象越来越普遍。

  在赵秉强看来，我国未来肥料发展的重点应当是怎么样提高效率和利用率，而不是继续大幅度提升施肥水平。而在不增加或适度减少化肥施用量的前提下，通过提高效率，保证我国的粮食安全也正是业界努力的方向。

  在这种情况下，对传统化肥进行改性增效势在必行。目前常用的化肥改性增效技术最重要的包含缓释法、稳定法、增效载体法。其中增效载体法，即通过添加生物活性物质类氮肥料增效载体，如海藻提取物、氨基酸、腐植酸等，增效载体改性增效的化肥也就是增值肥料。

  但增值肥料需要满足一些特点，如增效载体微量高效，添加量在0.3～3之间；增效明显，添加的增效载体可检测；增效载体为植物源天然物质及其提取物，环保无害；工艺简单、成本低。

  中科院沈阳生态应用研究所高级工程师江志阳在接受《中国科学报》记者正常采访时表示，上述增效载体有利于拓展肥料产品的原料来源，丰富当前肥料的功能，最重要的是，提高了肥料的质量和效益。

  据介绍，增值肥料产品改变了过去单纯依靠调控肥料营养功能改善肥效的技术策略，而是通过生物活性增效载体与肥料相结合，实现对“肥料作物土壤”的综合调控，更加大的幅度地提高肥料利用率。

  而增值肥料的关键技术是开发微量高效、环保安全的肥料增效载体。这也正是中国农科院新型肥料创新团队努力的方向。

  赵秉强向记者介绍，经过十多年的努力，该团队研制出发酵海藻液、锌腐酸、禾谷素等系列肥料增效载体，开发了海藻酸尿素、锌腐酸尿素、禾谷酸尿素等新产品，获得26项国家发明专利授权。

  2012年，在中国氮肥工业协会的指导下，化肥增值产业技术创新联盟成立，推动我们国家传统化肥增效改性。据悉，上述6项行业标准中就有4项是由该联盟单位起草制定的，分别是《含腐植酸尿素》《含海藻酸尿素》《海藻酸类肥料》和《腐植酸复合肥料》。

  在赵秉强看来，这不仅意味着肥料增值技术取得了重大突破，而且标志着增值肥料已经由产品升级到新产业。

  与此同时，由该联盟成员单位申报的《含腐植酸磷铵》和《含海藻酸磷铵》的化工行业标准已列入工信部2016年标准制定计划重点项目，预计今年将完成标准制定工作。

  据统计，增值肥料产品已在该联盟的30多家企业实现产业化，产能达到1200万吨，累计推广新肥料产品520万吨，推广面积1亿多亩，增产粮食30亿公斤，增加效益40多亿元，为促进我国肥料产品转型升级作出了贡献。

  对肥料产业的发展，增值肥料的作用是不容否定的。过去十年，中国传统肥料改性增效技术发展快速，为农业增效、农民增收和环境保护作出了重要贡献。

  但目前增值肥料检测的新方法及技术标准研究需要加强。中国腐植酸工业协会理事长曾宪成在接受《中国科学报》记者正常采访时给出了“正面引领没问题，其间指标待努力”的判断。

  面对资源、能源、环境保护和粮食安全的巨大压力，开展肥料科学技术创新、发展新型肥料是我国肥料产业实施质量代替数量发展的战略选择。

  “利用物理、化学或生物等手段对传统肥料进行改性，使其营养功能得到增强或赋予新的功能，是肥料科学技术创新的重要方法。”赵秉强说。

  但毋庸置疑，推动传统化肥增效改性是一项系统工程，需要科学家和肥料行业的共同努力，更需要国家在政策上的推进。

  为此，赵秉强建议增加科研投入，开展传统化肥增效改性的技术探讨研究；国家从投资、信贷、税收等政策领域给予增效肥新产业以优惠扶持。

  此外，还需国家支持建立一批传统化肥增效改性的示范企业，建立传统化肥增效改性工程技术国家研发平台，推动传统化肥产业技术提升。

  据悉，由中国农科院农业资源与农业区划所牵头承担、赵秉强主持的“新型复混肥料及水溶肥料研制”重点研发计划项目首批获得立项，总经费为1.034亿元。该项目将利用5年的时间，通过生物技术开发新型增值肥料系列新产品。其中项目产业化企业包括云天化、中阿公司、中化化肥、开门子等联盟内大型肥料企业。