據了解，腐植(zhi)酸(suan)類(lei)(lei)、海藻酸(suan)類(lei)(lei)、氨基酸(suan)類(lei)(lei)等生物(wu)活性物(wu)質屬于(yu)肥(fei)料(liao)增(zeng)效載體，它(ta)們都是天然(ran)物(wu)質或植(zhi)物(wu)源的，不(bu)但可(ke)提高肥(fei)料(liao)利用率，而且安(an)全環保(bao)。而通過向肥(fei)料(liao)中添加上述(shu)生物(wu)活性增(zeng)效載體所生產(chan)的改性增(zeng)效產(chan)品，通常稱做(zuo)增(zeng)值肥(fei)料(liao)。

作為(wei)化(hua)肥產業“十三(san)五(wu)”時期轉(zhuan)型(xing)升(sheng)級(ji)路線(xian)圖，工信部在《關于推進(jin)化(hua)肥行業轉(zhuan)型(xing)發展(zhan)的指導意見》中提(ti)出了發展(zhan)腐(fu)植酸(suan)(suan)類(lei)、海藻(zao)酸(suan)(suan)類(lei)、氨基酸(suan)(suan)類(lei)等增值肥料新產品。

“在糧食增(zeng)產與(yu)環保(bao)雙重壓(ya)力(li)(li)的(de)大(da)背景下，大(da)力(li)(li)發(fa)展(zhan)新(xin)型高效增(zeng)值(zhi)肥(fei)料技術，為踐行國(guo)家減肥(fei)增(zeng)效、化肥(fei)質量替代數量發(fa)展(zhan)和實(shi)施化肥(fei)零增(zeng)長戰(zhan)略提(ti)供重要的(de)科(ke)技支撐。”中(zhong)國(guo)農(nong)科(ke)院農(nong)業資源與(yu)農(nong)業區劃研究(jiu)所研究(jiu)員、化肥(fei)增(zeng)值(zhi)產業技術創新(xin)聯盟(meng)秘書長趙(zhao)秉強(qiang)告訴《中(zhong)國(guo)科(ke)學報》記者。

化肥：糧食的“糧食”

記者調查(cha)發現，日常生活中(zhong)(zhong)，很多人(ren)談(tan)化肥色變。殊不(bu)知(zhi)，化肥作為重要的農業生產資料(liao)，是糧食(shi)的“糧食(shi)”，在(zai)糧食(shi)增產中(zhong)(zhong)的作用占40%～50%。

據統計，我(wo)國從20世(shi)紀80年代開始(shi)大量(liang)(liang)施用化(hua)肥(fei)，目(mu)前我(wo)國農業化(hua)肥(fei)消費量(liang)(liang)已達到6000萬(wan)噸(dun)，占(zhan)世(shi)界消費量(liang)(liang)的(de)1/3，單位面(mian)積施肥(fei)量(liang)(liang)是世(shi)界平(ping)均水(shui)平(ping)的(de)3倍。

由于(yu)化肥(fei)(fei)本身存在(zai)的(de)某些缺(que)陷以及(ji)過量(liang)和不(bu)合(he)理的(de)施(shi)用，導致(zhi)肥(fei)(fei)料利(li)用率(lv)低，對(dui)土(tu)壤(rang)、環(huan)境、農(nong)產品品質等造(zao)成了(le)負面影響。

現實情(qing)況(kuang)下，我國(guo)目前存(cun)在為獲取高產而(er)大(da)量施用(yong)(yong)化肥的情(qing)況(kuang)。數(shu)據(ju)顯示，我國(guo)氮、磷、鉀化肥的當季利用(yong)(yong)率分別只有35%、20%和40%左(zuo)右，平(ping)均比(bi)發達國(guo)家低15～20個百分點。

以氮(dan)肥(fei)為例，我國(guo)傳統氮(dan)肥(fei)主要包(bao)括尿素、硫(liu)酸(suan)銨、氯化銨、碳酸(suan)氫(qing)銨及硝酸(suan)銨等品種類型。“由于氮(dan)肥(fei)活性高，損失(shi)途徑多，未被利用(yong)的氮(dan)肥(fei)又不(bu)容易在土(tu)壤中(zhong)殘(can)留而被后續利用(yong)，目前我國(guo)農(nong)田氮(dan)肥(fei)利用(yong)率(lv)一直處在較低水平。”趙秉強(qiang)告訴《中(zhong)國(guo)科學報》記者。

據測算，我國(guo)每(mei)年農業施用的氮(dan)肥通過揮發、淋洗和(he)徑流等途徑損(sun)失(shi)超過1000萬(wan)噸(dun)，相當于2000多萬(wan)噸(dun)尿素，直(zhi)接經濟損(sun)失(shi)400多億元，不僅造成(cheng)資(zi)源的浪費，還對環境造成(cheng)了極大的威脅。

第一次全國污染普(pu)查報告顯示，農業源(yuan)總氮(dan)排放(fang)量(liang)(liang)占排放(fang)總量(liang)(liang)的57.2%。在趙秉強看來(lai)，需(xu)要對傳統(tong)氮(dan)肥(fei)進行增效改性，減少損失、提高利(li)用率。

此外，我國(guo)(guo)農業大量依(yi)靠投入氮(dan)、磷(lin)、鉀化肥獲(huo)得(de)高產的同時，大量中(zhong)微(wei)量元素(su)(su)也隨作物收獲(huo)而帶出農田(tian)。中(zhong)科院(yuan)南(nan)京土壤(rang)所研究員(yuan)林先貴曾向《中(zhong)國(guo)(guo)科學(xue)報(bao)》記者介紹，我國(guo)(guo)農田(tian)土壤(rang)中(zhong)微(wei)量元素(su)(su)缺乏現象越來(lai)越普遍。

在(zai)趙(zhao)秉強(qiang)看來，我(wo)國未來肥(fei)(fei)料發(fa)展的(de)重點應當是如(ru)何提(ti)(ti)高(gao)效率(lv)和(he)利用率(lv)，而不是繼續大幅(fu)度提(ti)(ti)高(gao)施肥(fei)(fei)水平。而在(zai)不增加或適度減少化肥(fei)(fei)施用量的(de)前提(ti)(ti)下，通(tong)過提(ti)(ti)高(gao)效率(lv)，保證(zheng)我(wo)國的(de)糧(liang)食(shi)安全也(ye)正是業界努力的(de)方(fang)向。

增值肥料重在提高效益

在這種情況下，對(dui)傳統化肥(fei)(fei)進行改性(xing)增(zeng)效(xiao)(xiao)勢在必(bi)行。目前(qian)常(chang)用的化肥(fei)(fei)改性(xing)增(zeng)效(xiao)(xiao)技(ji)術主要包括緩釋法(fa)、穩定法(fa)、增(zeng)效(xiao)(xiao)載(zai)體(ti)(ti)法(fa)。其中增(zeng)效(xiao)(xiao)載(zai)體(ti)(ti)法(fa)，即(ji)通過添加生物活性(xing)物質類氮肥(fei)(fei)料增(zeng)效(xiao)(xiao)載(zai)體(ti)(ti)，如海藻提取物、氨基(ji)酸、腐(fu)植酸等，增(zeng)效(xiao)(xiao)載(zai)體(ti)(ti)改性(xing)增(zeng)效(xiao)(xiao)的化肥(fei)(fei)也就是(shi)增(zeng)值(zhi)肥(fei)(fei)料。

但增(zeng)(zeng)值肥料需要滿足一些特點，如增(zeng)(zeng)效(xiao)載體(ti)(ti)微量(liang)高效(xiao)，添加(jia)(jia)量(liang)在0.3‰～3‰之(zhi)間；增(zeng)(zeng)效(xiao)明顯，添加(jia)(jia)的增(zeng)(zeng)效(xiao)載體(ti)(ti)可檢測；增(zeng)(zeng)效(xiao)載體(ti)(ti)為(wei)植物(wu)源天然物(wu)質(zhi)及其提取物(wu)，環保無害；工藝簡單、成本低。

中科院沈陽生態應用研究所高級工程師江志陽在接受《中國科學(xue)報》記(ji)者采訪時(shi)表示，上述增效(xiao)載體有利于(yu)拓展肥(fei)料(liao)(liao)(liao)產品的原料(liao)(liao)(liao)來源，豐富當前肥(fei)料(liao)(liao)(liao)的功能，最為重要的是，提高了肥(fei)料(liao)(liao)(liao)的質量和效(xiao)益。

據(ju)介紹，增值(zhi)肥(fei)料(liao)產(chan)品改變了過去單純依靠調(diao)控(kong)(kong)肥(fei)料(liao)營養功能改善肥(fei)效的技術策(ce)略(lve)，而是(shi)通過生物活性增效載體與肥(fei)料(liao)相結(jie)合，實(shi)現對“肥(fei)料(liao)—作(zuo)物—土壤”的綜合調(diao)控(kong)(kong)，更大幅度地提高肥(fei)料(liao)利用率。

而增值(zhi)肥(fei)料的關鍵技術是(shi)開發微(wei)量高效、環保安全的肥(fei)料增效載(zai)體。這也正是(shi)中國(guo)農科院(yuan)新型肥(fei)料創新團隊(dui)努(nu)力的方(fang)向。

趙秉強向記(ji)者(zhe)介紹，經過十多(duo)年的(de)努力，該團隊研制出發酵海藻(zao)液(ye)、鋅腐(fu)酸(suan)(suan)、禾(he)谷素(su)等系列肥(fei)料增效載體(ti)，開(kai)發了海藻(zao)酸(suan)(suan)尿素(su)、鋅腐(fu)酸(suan)(suan)尿素(su)、禾(he)谷酸(suan)(suan)尿素(su)等新(xin)產品，獲(huo)得26項國家(jia)發明專利授(shou)權。

2012年(nian)，在中國氮(dan)肥工業協會的(de)指導下，化肥增(zeng)值產業技術創新聯盟(meng)成(cheng)立，推動我國傳(chuan)統化肥增(zeng)效改性。據悉，上述6項行業標準中就有4項是由該聯盟(meng)單(dan)位起草制定的(de)，分別是《含(han)腐植酸(suan)尿(niao)素(su)》《含(han)海藻(zao)酸(suan)尿(niao)素(su)》《海藻(zao)酸(suan)類(lei)肥料》和《腐植酸(suan)復合(he)肥料》。

在趙(zhao)秉強看來，這不僅意味著肥料增值技術(shu)取得了重大(da)突破，而(er)且(qie)標志(zhi)著增值肥料已經(jing)由產(chan)品升級到新產(chan)業。

與此(ci)同時，由(you)該聯盟成員單位(wei)申報的《含(han)腐(fu)植酸磷銨》和《含(han)海藻酸磷銨》的化工(gong)行業標準已列入工(gong)信部(bu)2016年標準制定(ding)計(ji)劃(hua)重點項目(mu)，預計(ji)今(jin)年將(jiang)完成標準制定(ding)工(gong)作。

據統計，增值肥料(liao)(liao)產品(pin)(pin)已在(zai)該聯盟的30多家企業(ye)(ye)實現產業(ye)(ye)化，產能達(da)到1200萬噸，累計推廣(guang)新肥料(liao)(liao)產品(pin)(pin)520萬噸，推廣(guang)面積1億(yi)多畝，增產糧食30億(yi)公斤(jin)，增加(jia)效(xiao)益40多億(yi)元，為促進我國肥料(liao)(liao)產品(pin)(pin)轉型(xing)升級作出了貢獻。

肥料科技創新是必選項

對(dui)肥料(liao)(liao)產業的發展，增(zeng)值(zhi)肥料(liao)(liao)的作用(yong)是(shi)不容否定的。過去十年(nian)，我(wo)國傳統(tong)肥料(liao)(liao)改性增(zeng)效(xiao)技術發展快速，為農業增(zeng)效(xiao)、農民增(zeng)收和環境保護作出了(le)重要貢(gong)獻。

但目(mu)前增(zeng)值肥料檢測方法及技術標(biao)準研究(jiu)需要加強。中國(guo)腐植酸工業協會理事長曾(ceng)憲(xian)成在(zai)接受(shou)《中國(guo)科學報》記者(zhe)采訪時給出了“正面引領沒(mei)問題(ti)，其(qi)間(jian)指(zhi)標(biao)待努力”的判斷(duan)。

面對資源、能(neng)源、環(huan)境(jing)保護和糧食安(an)全(quan)的巨大(da)壓(ya)力，開展(zhan)肥(fei)(fei)料(liao)(liao)科技創新、發(fa)展(zhan)新型(xing)肥(fei)(fei)料(liao)(liao)是(shi)我國(guo)肥(fei)(fei)料(liao)(liao)產(chan)業實施質量(liang)代替數量(liang)發(fa)展(zhan)的戰略選擇。

“利(li)用物理、化學或(huo)生物等手段對傳統(tong)肥料進(jin)行改性，使其營養功能得到增強或(huo)賦予新的功能，是肥料科技創(chuang)新的重要途徑。”趙秉強說(shuo)。

但(dan)毋庸置疑，推動傳統(tong)化肥(fei)增效改性是一項系統(tong)工程(cheng)，需(xu)要(yao)科學家(jia)和肥(fei)料(liao)行業的共(gong)同(tong)努(nu)力，更需(xu)要(yao)國家(jia)在政(zheng)策上的推進。

為此，趙秉強建議(yi)增(zeng)加(jia)科(ke)研(yan)投(tou)入，開展傳統化肥增(zeng)效改性的技術研(yan)究；國家從投(tou)資、信貸、稅收(shou)等政策領(ling)域給予增(zeng)效肥新產業以優惠扶持。

此外，還需(xu)國家支持建立一批傳(chuan)(chuan)(chuan)統(tong)化(hua)肥(fei)(fei)增效改性的示(shi)范企業，建立傳(chuan)(chuan)(chuan)統(tong)化(hua)肥(fei)(fei)增效改性工程技(ji)術國家研發(fa)平(ping)臺，推動傳(chuan)(chuan)(chuan)統(tong)化(hua)肥(fei)(fei)產業技(ji)術提升。

據悉，由中國農科院農業(ye)資源與(yu)農業(ye)區劃所(suo)牽頭承擔、趙秉強(qiang)主持的“新(xin)型(xing)(xing)復混肥(fei)(fei)料(liao)及(ji)水溶肥(fei)(fei)料(liao)研(yan)制”重點研(yan)發計劃項目首(shou)批獲得立項，總經費為1.034億(yi)元(yuan)。該項目將利用5年的時(shi)間(jian)，通過生物(wu)技術(shu)開(kai)發新(xin)型(xing)(xing)增值肥(fei)(fei)料(liao)系列(lie)產品。其中項目產業(ye)化(hua)(hua)企(qi)業(ye)包括云(yun)天化(hua)(hua)、中阿公司、中化(hua)(hua)化(hua)(hua)肥(fei)(fei)、開(kai)門子等(deng)聯(lian)盟內大型(xing)(xing)肥(fei)(fei)料(liao)企(qi)業(ye)。