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增值化肥减量施用还增产,专家预计增值肥料将

日期:2019-08-23编辑作者:云顶彩票app下载

记者从日前在京召开的FMB会议上获悉,德国或将出台政策,要求尿素未经增效处理不得直接施入耕地。业内专家纷纷表示,增值尿素将是未来全球共同的发展趋势。

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增值肥料让农业增效

“我这200亩地小麦刚刚做了测产,平均每亩760.5公斤。要是接下来10天不下雨的话,今年每亩地小麦产量突破800公斤就不是什么大问题。”5月30日,山东省德州市经济开发区抬头寺村德迪粮食种植合作社理事长张文果高兴地说。

本报记者钟欣

上述消息来自德国某知名跨国化工企业相关人士,该人士参与了政策起草。据透露,该项政策已经起草完毕,进入了最后的表决阶段。无独有偶,在国内,4月1日工信部发布的6项化工行业标准就包括了含腐植酸尿素、含海藻酸尿素等多种增值尿素产品,目的同样是为了促进氮肥改性增效,提高利用率。

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。

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记者在德迪合作社的田头看到一块牌子,上面写着小麦高产的技术路径:机械深松、选用高产品种、宽苗带精量播种和增值化肥等。“我们合作社用的增值化肥是骏化牌锌腐酸复合肥,这种化肥跟以往的化肥还真不一样,用量少、小麦长得好、增产效果明显。”张文果说。

炎炎烈日下,在吉林省德惠市天台镇的新型增值肥料百亩示范田中,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员、中国植物营养与肥料学会秘书长赵秉强等业内专家一行详细观察着不同对照组的玉米长势。在中国磷复肥工业协会副理事长修学峰建议下,大家拔起几株玉米,只见施用增值肥料的玉米较常规施肥的对照组玉米根系明显粗壮。赵秉强兴奋地说:“增值肥料可以让农民获得更大的效益。”

对此,农业部全国农技推广中心首席专家高祥照介绍,欧洲对氮肥的控制政策很早就有,规定每亩氮肥的投入量,一旦超过规定就要遭受处罚。他介绍,在施用尿素后的一个星期内,特别是温度较低时和降雨量较大的地方非常容易流失,因此在提出尿素提质增效的方案时,要根据不同地区、气候、土壤、农民的施肥和耕作习惯,制定有针对性的解决方案。

作为化肥产业“十三五”时期转型升级路线图,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。

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增值化肥是改性增效的化肥

在越来越多的传统肥料企业致力于发展增值肥料之际,由中国磷复肥工业协会主办的增值肥料示范推广现场观摩会,日前在吉林省长春市举行。修学峰在会上发言时表示,复混肥行业发展已经到了由数量增长型向质量效益型转变的关键时期,既为行业改革提出了新挑战,也给行业发展提供了新机遇;随着农业生态治理、土壤保护和改良工作的深入开展,必将促进高效专用肥、增值肥料、有机肥料等新品种肥料的发展;工业和信息化部发布的“化肥产业结构调整意见”已经明确提出,未来要重点发展具有改善土壤环境、提高作物品质功能的新型肥料,肥料行业“十三五”规划中也提出了肥料利用率要提高3~5个百分点,新型肥料的占比要提高10个百分点;这些都为海藻提取物、锌腐酸等肥料增效载体的推广应用,带来了巨大的发展机遇。

中国农科院新型肥料首席科学家赵秉强研究员表示,由于尿素的活性较大,施入土壤后损失比例很大。赵秉强给记者算了一笔账,中国农用尿素年用量大约为4000万吨,按40%的损失率来算,大约1600万吨的尿素流失,经济损失高达几百亿。同时,尿素制造会消耗大量天然气、煤炭,带来资源的浪费。

“在粮食增产与环保双重压力的大背景下,大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。

■本报记者 秦志伟

“增值化肥是增效肥料的一种,专指在生产过程中加入海藻酸类、腐植酸类和氨基酸类等天然活性物质的化肥改性增效产品。海藻酸类、腐植酸类和氨基酸类等增效剂都是天然物质或是植物源的,可以提高化肥利用率,且环保安全。”中国农业科学院土壤肥料研究所研究员赵秉强说。

修学峰告诉记者,近年来,腐植酸、氨基酸、海藻提取物等生物刺激剂已在国内外广泛应用,从机理到实验、示范及大面积应用,已被广泛证明安全有效,以此为基础的含腐植酸二铵、含海藻酸二铵等增值肥料在提高肥料利用效率、减少环境负担、推动农业可持续发展上必将焕发新的生机与活力。

赵秉强介绍,增值尿素起源于美国、日本、加拿大等国家,但近几年中国的发展速度很快,相关技术已走在世界前列。试验结果表明,在相同的投入条件下,增值尿素和普通尿素相比可增产9.6%;此外,增值肥料是依靠生物活性进行综合调控,不仅能够调控肥料,还能调控土壤,使得利用率更高,施肥效果更好。赵秉强认为,通过不同途径对尿素进行改性增效将是全球大趋势,从提高产量、经济发展、环境保护、资源保护等层面上都有很大的必要性。

化肥:粮食的“粮食”

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平均水平的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。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,我国传统氮肥主要包括尿素、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一直处在较低水平。”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如何提高效率和利用率,而不是继续大幅度提高施肥水平。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。

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,其中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。

总结起来,增值化肥具有“促根、保氮、增磷、缓释、长效”的功效:促进作物根系生长发育,增强作物对养分的吸收,提高作物的糖、氨基酸等含量;提高氮肥的稳定性,改变尿素在土壤中的释放、转化和移动过程,减少氨挥发损失和硝态氮淋失;增效剂中含有磷、钾活化因子,既防止磷肥被固化,又能激活土壤中被长期固定磷、钾元素,使其变为有效态,提高当季综合肥效;增效剂改变化肥的结构,延缓的肥效元素的释放和转化速度,有效控制养分释放速度,可提高肥料利用率 30%~40%;增效剂是小分子的活性物质,可以被植物直接吸收,因此,增值化肥还具有生物营养的功能和有机碳原子的功能。“经过对在17个省、12种作物、56个试验的结果分析,施用增值肥料可使作物平均增产9.6%,氮肥利用率平均提高7.9个百分点。”赵秉强说。

赵秉强在会上作了题为《增值肥料新产业》的主题报告,提出肥料产业转型升级必须要改变过去以工业主导的肥料产品开发模式,转变为以农业需求为导向的肥料产业新体系,发展具有满足作物高产优质、保护土壤、保护环境、增强植物抗逆功能的锌腐酸尿素、锌腐酸二铵等新型高效肥料,通过化肥增效实现减量,达到绿色增产的目标。他认为,增值肥料之所以能够实现作物高产优质,在于它改变了过去单纯依靠调控肥料营养功能改善肥效的技术路径,而是通过生物活性增效载体与肥料科学配伍,达到综合调控“肥料—作物—土壤”系统的目标。

中国氮肥工业协会秘书长王立庆表示,目前中国尿素产业也提出了提质增效的目标,为顺应这一大趋势,还专门成立了化肥增值产业技术创新联盟。现在许多氮肥企业研发增值肥料产品,截至去年增值尿素年产量已达90多万吨。

增值肥料重在提高效益

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主要包括缓释法、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,最为重要的是,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,更大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,推动我国传统化肥增效改性。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。

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。

增值化肥是化肥减量的好选择

据悉,由化肥增值产业技术创新联盟起草的《含腐植酸磷铵》《含海藻酸磷铵》行业标准已于2016年11月30日正式立项。

国内增值尿素已经形成了新产业。赵秉强预测,按照现在的发展趋势,10年后中国一半的尿素产品都将会成为增值尿素。化肥增值联盟副秘书长单位秦皇岛五弦维爱科技开发有限公司董事长田耀雄表示,国家重视增值尿素对企业来说是利好,公司专注拓展增效剂的研发,并尽最大可能添加于尿素产品中,以此来提高化肥利用率,减少环境污染和保障农民增收。

肥料科技创新是必选项

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,我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,开展肥料科技创新、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,是肥料科技创新的重要途径。”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。

作为化肥产业“十三五”时期转型升级路线图,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。

我国肥料利用率低是不争的事实,尿素、碳酸氢铵等传统氮肥品种的利用率在30%左右、过磷酸钙、磷酸二铵等传统磷肥品种的利用率在20%左右,与美国、欧盟等发达国家氮肥60%左右和磷肥35%~45%的利用率差距很大。因此,要达到“到2020年化肥使用量实现零增长”的目标,对传统化肥增效改性、提高利用率是一条非常重要的途径。

“在粮食增产与环保双重压力的大背景下,大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。

“传统化肥增效改性主要有三大途径,一是缓释肥料,第二种是稳定性肥料,第三是利用增效剂。”赵秉强说。目前,已有的对化肥特别是氮肥进行改性增效的研究,如包膜尿素、脲醛肥料、稳定性肥料等,取得了一定的效果。但是,这些肥料大多需要二次加工,且以中小型新型肥料企业为主,尚不能从整体上助力传统大型氮肥、磷肥、复合肥企业脱困,提高肥料利用率的普及面偏窄。

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