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我国新型肥料的现状及发展

新闻分类:新型肥料来源:点击次数:发布日期:2016-02-16

我国新型肥料的现状及发展
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? ? 截止至2015年,全国有新型肥料生产企业近3000家,约占我国肥料生产企业总数的1/4,资产总规模约400亿元,2015年的总产值将接近1000亿元,年平均增长率在20%以上,从业人员数约5万人。其中,缓释肥料从20世纪70年代开始,至今经历了探索发展(20世纪80年代)、初步发展(20世纪90年代)和快速发展(2000年以来)3个阶段。目前,在我国新型肥料中具有缓(控)释功能的肥料,包膜类肥料年生产量约3000 kt,脲甲醛类肥料年生产量约500 kt,稳定性氮肥中抑制剂类氮肥年生产量约2000 kt,水溶肥年生产量约2000 kt。

? ? 当前有些新型肥料仍处于前期预研阶段,技术还不够成熟,距离产业化生产还有较大距离;应用效果也不稳定,并没有得到广泛的应用试验证明,故距大规模推广和实际应用还有很长的路要走,尚需开展大量的工作。但市场上新型肥料鱼龙混杂,某些非法企业以新型肥料为名,炒作概念,误导消费者。此外,对某些新型肥料品种的功效也存在着夸大宣传问题,影响农民正常购肥、用肥行为。作为消费者应当仔细甄别,切忌一味求新、求异而忽视肥料的实际应用效果;对没有把握的新型肥料应多作咨询,在专家的指导下科学使用,或者进行必要的肥效试验后再进行推广应用。

1 ?新型肥料及其发展

1.1 ?化肥的发展阶段

? ? 化肥的定义,教科书上为“用化学和(或)物理方法人工制成的含有一种或多种农作物生长需要的营养元素的肥料”。这只能算狭义的化学肥料定义,不够完整,将土壤调理剂、微生物肥料、商品有机肥料等全部排斥在外。笔者提出的广义化肥定义应该是“用工业方法生产的,能够直接或间接提供一种或一种以上植物必需的营养元素,改善土壤性质或提高土壤肥力的一类物质”。化肥与肥料的区别在于后者包括了农家肥和绿肥。

? ? 目前市场上常说的新型肥料主要是指化肥新型肥料,不包括农家肥和绿肥。自1840年德国化学家J.U.Liebig等人创立了植物营养与肥料科学,植物营养与肥料科学和产业不断进步和发展。170多年来,按照化肥产品特点及使用技术,可将化肥生产使用划分为3个阶段:①第1个阶段自19世纪40年代至20世纪二三十年代,为化肥的创立及单质肥料发展阶段,氮、磷、钾各种单质肥料相继问世,化肥工业蓬勃发展;②第2个阶段自20世纪二三十年代至20世纪七八十年代,是复合肥料及掺混肥料、配方肥料发展阶段,各种氮磷钾两元、三元复合肥料相继问世,掺混肥料、配方肥料大面积使用,化肥的使用总量趋于峰值,有效性和利用率不断提高;③第3个阶段自20世纪七八十年代至今,属于新型肥料发展阶段,各种缓(控)释肥料、微量元素肥料、叶面肥料、工业有机肥料、微生物肥料等相继问世,化肥使用进入了高效、长效、多效、品质、生态、环保的新时期。

1.2 ?新型肥料的重新定义

? ? 所谓新型肥料应该是有别于传统的、常规的肥料。我国科技部和商务部在《鼓励外商投资高新技术产品目录》(2003)中有关新型肥料目录就包括复合型微生物接种剂,复合微生物肥料,植物促生菌剂,秸秆、垃圾腐熟剂,特殊功能微生物制剂,控/缓释新型肥料、生物有机肥料、有机复合肥,植物稳态营养肥料等。但该定义不够完善,新型肥料的定义应该是包含有新工艺、新技术、新配方、新物质、新元素、新形态,使用具有新功能、新效果的一类化肥。

? ? 新型肥料与常规肥料的区别关键在于一个“新”字,而一个事物的“新”与“旧”是随着时间的变化而变化的,也就是说,现在的新型肥料用了一段时间就可能成为常规肥料了,而现在的常规肥料也正是由当年的新型肥料经多年应用而稳定下来的。

2 ?新型肥料的作用和意义

? ? 新型肥料有别于常规肥料,必须突出一个“新”字。对“新”字的理解应该表现在以下几个方面或其中的某个方面。

? ? (1)功能拓展或功效提高。如肥料除了提供养分作用外,还具有保水、抗寒、抗旱、杀虫、防病等其他功能,所谓的保水肥料、药肥等均属于此类。此外,采用包衣技术、添加抑制剂等方式生产的肥料使其养分利用率明显提高,从而增加施肥效益的一类肥料也可归于此类。

? ? (2)形态更新。指肥料的形态出现了新的变化,如除了固体肥料外,根据不同使用目的而生产的液体肥料、气体肥料、膏状肥料等,即通过形态的变化,改善肥料的使用效能。

? ? (3)新型材料的应用。其中包括肥料原料、添加剂、助剂等,使肥料品种呈现多样化、效能稳定化、易用化和高效化。

? ? (4)运用方式的转变或更新。针对不同作物、不同栽培方式等特殊条件下的施肥特点而专门研制的肥料,尽管从肥料形态、品种上没有过多的变化,但其侧重于解决某些生产中急需克服的问题,具有针对性,如冲施肥、叶面肥等。

? ? (5)间接提供植物养分。某些物质本身并非植物必需的营养元素,但可通过代谢或其他途径间接提供植物养分,如某些微生物接种剂、VA菌根真菌等。

? ? 新型肥料的主要作用:能够直接或间接地为作物提供必需的营养成分;调节土壤酸碱度,改良土壤结构,改善土壤理化性质和生物学性质;调节或改善作物的生长机制;改善肥料品质和性质或能提高肥料的利用率。

? ? 在现代农业中,有机肥料作为作物养分来源的意义越来越小,而改良土壤、培肥地力,从而保证农作物稳产、高产、优质以及发展可持续农业、保护生态环境都具有十分重要的战略意义。有机肥料与无机肥料相结合,缓急相济,互补长短,可达到用地、养地的目的,而且广泛开发利用有机肥资源还可净化城乡环境。

3 ?新型肥料的分类

? ? 按照生产、使用、效果等情况,新型肥料大致可以分为以下几类。

? ? (1)缓(控)释肥料类。主要是在氮、磷、钾单质肥料或复合肥料中添加具有缓(控)释性能的新物质以达到缓释、控释、长效、增效的目的,包括物理型和化学型。物理型缓(控)释肥料就是通过简单的物理处理,使肥料具有缓控性,其大多为包膜肥料,包括无机包膜型肥料和有机化合物及聚合物包膜型肥料。化学型缓(控)释肥料养分释放机理比较复杂,不仅包括化学过程,同时也包括物理过程,有包衣尿素、脲甲醛尿素、缓释复混肥料、控释复混肥料和长效复混肥料等。

? ? (2)工业有机肥料类(又标为商品有机肥料或精制有机肥料)。主要是将畜禽粪便、动植物残体、农产品或食品加工的废弃物通过微生物发酵处理腐熟后,直接作为肥料或再添加一定量的氮、磷、钾或生物菌而制得的具有多种功能的肥料,以达到改良土壤、培肥地力、提高作物品质的目的,包括工业有机肥料、有机无机复混肥料和生物有机肥等。

? ? (3)微生物肥料类。由一种或数种有益微生物活细胞制备而成的肥料,以达到活化土壤养分、改良土壤、培肥地力、增强作物抗逆性目的,包括根瘤菌剂、固氮菌肥料、解磷菌肥料、解钾菌肥料、秸秆腐熟剂、有机物料腐熟剂、抗生菌剂、抗逆性功能菌种和复合菌剂等。

? ? (4)中、微量元素肥料类。此类肥料含有一种或数种作物生长发育所必需的且需要量较少的营养元素,包括硫、钙、镁、硅、锰、硼、锌、钼、铁和铜等。市场上主要的中、微量元素肥料品种有硫酸钾镁、硅肥、硫酸锰、硼砂、硫酸锌、钼酸铵、硫酸亚铁、硫酸铜及各种微量元素混合的叶面肥等。

? ? (5)水溶性肥料类。它是一类可以迅速完全溶解于水中的多元复合肥料,养分容易被作物吸收,而且吸收利用率相对较高,更为关键的是可应用于喷灌、滴灌、叶面喷施等设施农业,实现水肥一体化,达到省水、省肥、省工的效能,包括大量元素水溶肥料、中量元素水溶肥料、微量元素水溶肥料、含氨基酸水溶肥料和含腐殖酸水溶肥料等。

? ? (6)新功能肥料类。它是一类含有新元素、新物质、新形态、新功能的肥料,具有新的作物增产、改善品质、增强抗性等功能,包括抗病虫害肥料、硒肥、二氧化碳气肥、保水剂等。

? ? (7)土壤改良调理剂类。它是一类可以改良和调理土壤物理化学性质的肥料,具有改良土壤、培肥地力、增产、环保效果,包括苗床调理剂、土壤调酸剂、土壤改良剂等。

4 ?新型肥料的发展趋势及对策

? ? 随着人口的增长,人类对粮食和农产品需求量增大,只有加快新型肥料的发展速度,才能保证农业生产沿着高产、优质、低耗和高效的方向发展。新型肥料的发展趋势与农业发展密切相关,专用化、复合化、高效、安全、环保是其发展的主要方向。

? ? (1)施用专用化。我国农业的集约化、专业化发展,需要施用相应的新型肥料,如一次性施肥技术(轻简施肥)、种肥同播等,满足省时、省工的要求。

? ? (2)功能复合化。现代农业生产要求新型肥料应具有多种功效,以满足作物生长的需求。目前,有机一无机复合肥、生物有机肥以及含有农药、激素、除草剂、保水剂等新型肥料在市场上已日趋增多。

? ? (3)高效长效化。随着农业生产的进一步发展,对新型肥料的养分含量提出了更高的要求,高浓度肥料不仅可有效满足作物对养分的需求,而且还可省时、省工、提高工作效率。随着现代农业的不断发展,对肥料的效能和有效期均提出了更高的要求,肥料需满足不同作物的需求,并提高肥料利用率,实现作物的优质、高产,且对环境友好、生产工艺简单。

5 ?建议

? ? 对新型肥料产品的研发提出如下建议:

? ? (1)缓(控)释肥料:重点发展包膜控释肥料,在工艺设备、膜材、施用技术方面取得突破,降低生产成本,提高产品质量,制取个性化、专用化肥料。

? ? (2)工业有机肥料:重点发展有机——无机复混肥料、生物有机肥料,以提高我国有机废弃物资源化利用率、缓解肥料资源压力、减轻污染。

? ? (3)增值肥料:采用天然增效剂,安全、环保、生产工艺简单,且对施用无特殊要求。

? ? (4)水溶性肥料:加强对中、微量元素螯合技术以及稳定剂、分散剂、功能性助剂的研发。

? ? (5)多功能肥料:应具有保水、抗病、除草等功能,对添加有中、微量元素的多功能肥料的需求将会有所增大。

? ? 纵观欧美各国肥料使用现状,当前仍以常规肥料为主,新型肥料只是在某些特殊作物、特殊土壤或在其他的具体条件下进行应用。我国政府支持新型肥料的研发是极为必要的,是促进肥料品种多元化、提高施肥效益的重要手段。从当前生产实践来看,肥料工作的重点仍应放在提高科学施肥水平上,完善施肥技术、推广平衡施肥理念至关重要。由于常规肥料在今后相当长的时间内仍将是肥料应用的主流,因此,新型肥料的研制、生产与推广需稳步推进,不能急于求成。

? ? 现代农业的发展需要植物营养和肥料的创新和发展,但科学发展新型肥料还应注意以下问题:①摸清功能;②摸清使用方法,要围绕特定的作物品种展开应用方法试验;③摸清禁忌,即新型肥料是更专用化的肥料,使用的区域、作物、方法就会有一定的限制;④要有明确的标准规范;⑤需要持续创新。只有不断探索肥料新的功能、不断优化肥料核心内涵,才能使肥料功能保持常新,新型肥料才具有生命力。另外,新型肥料研发、生产和推广等机构要始终保持旺盛的探索热情,在研发时期、示范推广时期和市场营销时期,都应坚持开拓创新,以农业生产问题为导向,做好技术产品研发及新产品的集成,不断完善和提高科学施肥水平,为我国的粮食安全、农产品质量安全和生态环境安全做出应有的贡献。