近几年,我国新型肥料如雨后春笋般发展迅猛,同时,由于政策扶持和引导使企业研发出现“一边倒”的现象,受关注的品种大多集中在缓控释肥、水溶肥以及有机肥等,诸如一些有机-无机复混肥、液体肥、中微量元素肥等具有改良土壤、提升作物品质的新型肥料。与此同时,一些植物激素类等不属于肥料的类别也鱼龙混杂地登堂入室。
近日,上海化工研究院高级工程师陈明良表示,无论是新型肥料还是常规肥料,其本质必须是肥料。行业发展新型肥料应当有甄别地对待各品种研发、定位和发展。
新型肥料研发
不能急于求成
陈明良解释说,根据全国科学技术名词审定委员会1998年公布的土壤学名词,所谓肥料,是指“提供植物养分为主要功用和部分兼有改善土壤性质的物料”。我国的国家标准《肥料和土壤调理剂术语》(GB/T6274-1997)中把肥料定义为“以提供植物养分为其主要功效的物料”。根据以上术语,植物激素类(如生长素、赤霉素、细胞分裂素等)和人工合成的植物生长调节剂不属于肥料之列,声、光、电、磁等物理因素更不是肥料。
“新型肥料至今还没有统一的标准。”陈明良颇为无奈。我国科技部和商务部《鼓励外商投资高新技术产品目录》(2003)中有关新型肥料目录,包括了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以及控、缓释新型肥料,生物有机肥料,有机复合肥料,植物稳态营养肥料等。这些类别笼统地归于一个产品目录,尚缺乏一个统一的标准界定。
新型肥料是为了解决肥料生产、施用等过程出现的新问题而在原料种类、养分结构、功效、施用方法、养分释放方式和周期、适用对象、生产加工方式等方面采用新理念、新技术的区别于现实常态中大量存在和使用的肥料的一个概念。新型肥料应该是对长期施肥惯性的校准、补充。“所以,我认为发展新型肥料首先应反思和正确认知肥料品种、生产工艺、施肥方法等之于现状的不良反应,有针对性地加以改进,才是新型肥料发展的基础。”
陈明良一针见血地指出,新型肥料的研制、生产与推广需要稳步发展,不能急于求成。“当前,有些新型肥料的研究尚处于前期预研阶段,技术还不成熟,应用效果也不稳定,并没有得到广泛的应用试验证明。但是,市场上的产品鱼龙混杂,某些企业以新型肥料为名,夸大功效,炒作概念,误导消费者,影响农民正常购肥、用肥行为。陈明良说,世界各国的肥料使用现状仍然是以常规肥料为主。新型肥料只是在某些特殊作物、特殊土壤上或者在其他的具体条件下进行应用。虽然政府对新型肥料研究的支持极为必要,仍是促进肥料品种多元化、提高施肥效益的重要手段,但是,从当前生产实践来看,肥料工作的重点还是应该放在提高科学施肥水平上,完善施肥技术、推广平衡施肥理念上,常规肥料在今后相当长的时间内仍将是肥料应用的主流。
随着化肥施用量的增加,肥料利用率低,资源瓶颈、环境压力等问题日益突出。陈明良表示,化肥消费的高速增长期已基本结束,将进入结构调整时代,总量保持稳定并且可能会出现降低趋势,尤其是磷肥的施用量可能会减少。农业增产将更加依赖于农业技术水平的提高、农业基础生产条件的改善、农作物新品种的推广、科学施肥体系的建立和推广。
缓控释肥料核心是控氮
我国的缓/控释肥料研究虽然起步较晚,但是研究特色明显,树脂包衣、营养材料包裹、基质复合、胶结控释、酶抑制、缓控释掺混肥料、控失肥、肽肥等产品和工艺发展呈现百花齐放。近几年,国家和地方政府非常重视缓/控释新型肥料的研究与产业化,国内缓控释肥料是肥料领域的研究热点和重点。基于氮、磷、钾养分的特性,缓控释肥料的总体方向应该是“控氮释放、促磷增效、防钾淋失”,核心是控氮,尤其是尿素的缓控释。
陈明良认为,缓释肥将是我国未来发展的重点,而有机-无机复合肥业应当视为缓控释肥大力发展。他说,目前我国缓控释肥料的发展以面向大田作物为重点,大田作物生产期短,从性价比考虑,并不需要肥料的养分释放速率与作物养分吸收相同步,因此以树脂包裹缓控释肥不应当是我们的发展重点。我国缓控释肥料的目标应当是:以可再生、可循环、对环境友好的物质为主要材料,开发价格低廉、无毒害、生产和使用环境友好的缓控释肥料制造技术。将肥料养分与可降低其溶解性的物质混合,制成养分缓慢释放的缓控释肥料应当是我国发展的重点。
缓控释肥料是可以提高肥料利用率的,但是,发达国家肥料利用率高于我国并非由于使用缓控释肥料。美国和欧盟均严禁树脂包裹尿素在耕地上使用,因为树脂在土壤中降解周期为30-50年,长期施用将破坏土地结构。
此外,陈明良表示,随着氮、磷、钾化肥的大量使用,单位面积土壤作物产量的提升,随作物带走的土壤中微量元素养分没有得到补给,使缺乏中微量元素的土壤越来越广泛,成了“木桶短板”。应重视中微量元素肥料的开发应用。但是,微量元素不能加在常规的固体复混肥中直接施用于土壤中,微量元素直接施用于土壤可能被土壤固定,降低高价值的微量元素的使用效率。
应重视缓控释
新生力量的开发
有机-无机复合肥可以减缓氮肥的释放速度,提高氮肥的肥料利用率,亦应当看作一种缓释肥料。“已有的研究表明,采用合适的技术组合,可以提高有机无机复合肥的控释功能。稳定性缓释肥生产成本低、工艺简单,但应加强田间应用试验,尤其要重视对土壤环境的影响评价。”
陈明良指出,应重视有机肥的开发,尤其是有机-无机复混肥。有机-无机复混肥兼有无机肥的快速和有机肥平衡持久的优点,可以提高肥料无机养分利用率,改良土壤。适当的比例可使有机无机复混肥具有适宜的供肥强度,又能维持较长时间,克服无机供肥大起大落和农家肥供肥强度不足、肥效慢的特点。通过调节有机无机比例,使供肥过程与作物生长各阶段的需要相适应;根据不同的农作物、土壤及气候条件施用相应的有机无机复混肥,提高农作物的产量,改善作物的品质,促进农业生产的发展,保护土壤的生态平衡,但也要注意二次污染。
“随着我国种植业生产结构的调整,土地集约化的进度加快,同样也会影响化肥结构的调整。”陈明良说,集约化农业精细准确地调整土地和作物管理措施,方便地实行机械化种植和施肥,液体肥料和掺混肥料会迎来机会。液体肥料可以根据实际需求精确设计配方,控制各种营养元素(包括微量元素)的含量,生产过程中无烟尘,不会造成环境污染和损害人体健康。施用方便,适用于各种作物,尤其是水果、蔬菜、烟草、花卉等经济类植物,对肥料的利用率明显提高,对植物生长具有良好的调节效果,更重要的是能增加植物的产量,提高产品的品质。具有生产费用低,养分含量高,易于复合,能直接被农作物吸收,便于配方施肥和机械化施肥等优点,因此,开发和推广应用液体肥料是一个重要的肥料发展方向。可以在新疆、东北等大农业区优先发展使用方便、肥料利用率高的液体肥料。
此外,陈明良对于前几年呈现良好态势、随着追求高效而被遗忘的低浓度磷肥,提出自己的建议。他认为,近几年我国高浓度磷复肥发展很快,加上各地加强了对磷矿资源的调控,严重挤压了低浓度磷肥(普钙、钙镁磷肥)的生存空间。中国粮食作物以水稻为主,钙镁磷肥是水稻最好的肥料。事实上,同等P2O5下低浓度磷肥肥料价值高于高浓度,低浓度磷肥可以提供丰富的中等营养元素,并且可以使用低品位磷矿,他建议低浓度磷肥应当保留。