緩控釋肥：“減肥”提效助力零增長

高效利用迫在眉睫

數(shù)據(jù)顯示，我國農(nóng)作物每畝化肥用量約21.9千克，是美國的2.6倍，遠(yuǎn)高于世界平均水平（每畝8千克）。其中，東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、長江下游地區(qū)施肥量偏高，蔬菜、果樹等附加值較高的經(jīng)濟(jì)作物過量施肥較為普遍。不當(dāng)?shù)氖┓史绞皆诩又剞r(nóng)民負(fù)擔(dān)的同時(shí)，還導(dǎo)致耕地板結(jié)、土壤酸化等環(huán)境問題。
“農(nóng)業(yè)部提出到2020年化肥使用量實(shí)現(xiàn)‘零增長’。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)必須轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，化肥企業(yè)要積極推動(dòng)轉(zhuǎn)型升級，將發(fā)展戰(zhàn)略向重效益轉(zhuǎn)變，在做好產(chǎn)品研發(fā)的基礎(chǔ)上，廣泛開展農(nóng)化服務(wù)，積極配合國家的節(jié)肥政策，使化肥零增長行動(dòng)落到實(shí)處�！鞭r(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司耕地與肥料管理處副處長仲鷺勍表示，今年下半年農(nóng)業(yè)部將率先開展玉米、蔬菜、蘋果化肥減量增效試點(diǎn)，在積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上逐步在其他作物上推廣。

在第八屆國際緩控釋肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展高層論壇會議期間，以色列化工集團(tuán)特種肥料全球營銷與技術(shù)副總裁約翰·維荷文先生（右二）、以色列化工集團(tuán)股份有限公司經(jīng)理羅納德·克萊門斯（左二）與清華大學(xué)工程系教授王亭杰（右一）等專家在交流緩控釋肥發(fā)展情況。

在減量使用的同時(shí)，當(dāng)前我國化肥行業(yè)化解過剩產(chǎn)能的局面依然嚴(yán)峻�！笆�二五”期間，我國氮肥、磷復(fù)肥行業(yè)的平均銷售利潤率分別為2.38%和 3.28%，均低于石化行業(yè)6.53%的平均值，也低于全國規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)6.14%的平均值。其中，2014年氮肥行業(yè)尤為困難，全行業(yè)虧損56.6 億元，是歷史上從未有過的。
“一方面國內(nèi)基礎(chǔ)肥料產(chǎn)品嚴(yán)重過剩，另一方面還要實(shí)現(xiàn)化肥使用零增長。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就需要我們將減量和品種調(diào)整結(jié)合起來，通過測土配方科學(xué)施肥，加快研發(fā)速效與緩效、大量與中微量元素、有機(jī)與無機(jī)、養(yǎng)分形態(tài)與功能融合的新產(chǎn)品，而緩控釋肥通過實(shí)施一定的技術(shù)，能夠使其對作物的有效養(yǎng)分隨著時(shí)間緩慢釋放，用量能比常規(guī)施肥減少10%，恰好適應(yīng)了國家提出的提高肥料利用率的要求�！敝袊�農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究院、中國植物營養(yǎng)與肥料學(xué)會秘書長趙秉強(qiáng)告訴記者。
據(jù)了解，《方案》中提出的“化肥使用量零增長”是一個(gè)漸進(jìn)的過程。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，2015~2019年，國家提出逐步將化肥使用量年增長率控制在 1%以內(nèi)，主要農(nóng)作物肥料利用率平均每年提升1個(gè)百分點(diǎn)以上；到2020年，主要農(nóng)作物化肥使用量實(shí)現(xiàn)零增長，農(nóng)作物肥料利用率達(dá)到40%。
“緩控釋肥產(chǎn)品的生產(chǎn)要避免熱炒概念、一哄而上的混亂局面。盡管目前我國緩控釋肥的研發(fā)技術(shù)及包膜設(shè)備已經(jīng)位居世界前列，但是產(chǎn)業(yè)化發(fā)展還處于初級階段�！壁w秉強(qiáng)提醒道，企業(yè)在布局項(xiàng)目時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎規(guī)劃。從氮磷鉀肥料三要素比較看，我國氮肥消費(fèi)量最大，損失率也最高，因此企業(yè)可以先從布局緩釋氮肥項(xiàng)目入手。

為了做好今年的試點(diǎn)工作，農(nóng)業(yè)部選擇了玉米、蔬菜、蘋果等3個(gè)主要用肥領(lǐng)域，并根據(jù)各自區(qū)域的土壤條件、產(chǎn)量潛力制定了相應(yīng)的實(shí)施方案。其中，東北以及黃淮海地區(qū)將控制玉米種植面積，因地制宜調(diào)減玉米改種雜糧雜豆，控制氮肥、減磷穩(wěn)鉀、增施微肥；針對蔬菜生長快、用肥量大的特點(diǎn)，北方蔬菜集中產(chǎn)區(qū)和南菜北運(yùn)基地化肥減量試點(diǎn)工作將圍繞蔬菜展開，通過在酸化嚴(yán)重的菜田適量施用石灰等土壤調(diào)理劑改良土壤的生態(tài)環(huán)境，力爭將一般化肥用量減少30%；而黃土高原和渤海灣等蘋果主產(chǎn)區(qū)多分布在丘陵山區(qū)，以推廣使用有機(jī)肥，替代傳統(tǒng)化肥。

推廣應(yīng)用顯現(xiàn)成效

從我國的實(shí)際看，通過開展測土配方施肥，目前三大糧食作物氮肥、磷肥和鉀肥利用率分別達(dá)到33%、24%和42%，比項(xiàng)目實(shí)施前（2005年）分別提高了5、12和10個(gè)百分點(diǎn)。在國家倡導(dǎo)科學(xué)施肥的大背景下，緩控釋肥等新型高效肥的施用將成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。
近年來，一些新型肥料企業(yè)率先搶抓機(jī)遇、積極嘗試推廣模式，努力引領(lǐng)耕地“減肥”運(yùn)動(dòng)，取得了顯著的業(yè)績。
據(jù)金正大生態(tài)工程集團(tuán)股份有限公司研發(fā)工程師陳劍秋介紹，中國的耕地占世界的9%，卻使用了占世界35%的化肥。作為全球最大的緩控釋肥生產(chǎn)基地，10年前公司就將緩控釋肥引進(jìn)大田，開啟了國內(nèi)農(nóng)業(yè)種肥同播的時(shí)代。為了加大推廣力度，2011年山東省“兩會”期間，公司副總經(jīng)理高義武曾建議對農(nóng)民使用緩控釋肥給予一定的補(bǔ)貼。
“經(jīng)過多年的不懈努力，目前公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)從推廣成熟的玉米種肥同播，向水稻、小麥、棉花等作物拓展。截至2014年，公司緩控釋肥示范推廣已擴(kuò)大到25個(gè)省，60多個(gè)市縣的31種作物，累計(jì)推廣緩控釋肥施用面積6000萬畝，基本實(shí)現(xiàn)了緩控釋肥在主要糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物、油料作物上的示范應(yīng)用�！� 陳劍秋表示。
“通過對國內(nèi)各類提高肥料利用率的技術(shù)進(jìn)行深入考察后，我們發(fā)現(xiàn)普通長效肥、緩控釋肥中氮養(yǎng)分的利用率最高能達(dá)到50%左右。為此，施可豐與華南農(nóng)業(yè)大學(xué)開展合作，用3年時(shí)間研發(fā)出了肥料利用率更高的新型脲醛肥料。”施可豐農(nóng)科公司總經(jīng)理王程永告訴記者，2014年對于所有化肥企業(yè)是充滿挑戰(zhàn)的一年。面對極度低迷的化肥市場，不用說開發(fā)新客戶了，就是想保證以往的銷量也是難上加難。但就是在這種困難的市場形勢下，僅去年前7個(gè)月，公司的肥料銷量就超過了2013年全年的總銷量。
此外，山東農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司工貿(mào)中心經(jīng)理李國棟也表示，緩控釋肥在提高作物產(chǎn)量、減少養(yǎng)分流失和簡化施肥方式等方面起著非常重要的作用，其主要機(jī)理是肥料的緩釋技術(shù)能夠使養(yǎng)分釋放和植物的需求相一致，從而滿足植物在幼苗時(shí)期需要養(yǎng)分較少，而在生長后期卻需要較多養(yǎng)分的需求。硫素樹脂包衣尿素因具有良好的緩釋性能和經(jīng)濟(jì)性能，自2005年投放市場以來受到了廣大客戶的認(rèn)可和歡迎。作為國內(nèi)最早從事硫包衣尿素相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)之一，目前公司硫素樹脂包衣尿素年產(chǎn)能已達(dá)20萬噸。
“我們公司一直致力于做適合中國農(nóng)業(yè)的緩控釋肥。”沈陽中科新型肥料有限公司副總經(jīng)理盧宗云表示，近年來，該公司在穩(wěn)定性肥料產(chǎn)業(yè)化過程中做了不少工作：一是研究制定了穩(wěn)定性尿素生產(chǎn)設(shè)備工藝規(guī)程；二是通過院企合作，探索了區(qū)域作物特性、肥料科學(xué)使用以及推廣方法；三是在中原地區(qū)，與農(nóng)機(jī)廠家共同推廣了“兩免施肥種植技術(shù)”。四是制定《穩(wěn)定性肥料國家標(biāo)準(zhǔn)》。據(jù)盧宗云透露，目前標(biāo)委會已經(jīng)通過了《穩(wěn)定性肥料國家標(biāo)準(zhǔn)》，2015年年底有望發(fā)布實(shí)施。

研發(fā)力度還需加大

盡管國內(nèi)企業(yè)在緩控釋肥應(yīng)用推廣上顯現(xiàn)成效，但在研發(fā)投入仍然較低，即使一些技術(shù)比較先進(jìn)的企業(yè)，研發(fā)投入也不足銷售收入的2%。為此，今后企業(yè)應(yīng)加大緩控釋肥的研發(fā)投入，并在研發(fā)方向上有所側(cè)重。
盧宗云表示，衡量新型肥料標(biāo)準(zhǔn)包括幾點(diǎn)：一是生產(chǎn)工藝上簡單明了；二是制造成本上農(nóng)民可接受；三是田間效果上肉眼可見；四是經(jīng)濟(jì)效益上增產(chǎn)增效；五是環(huán)境效益上要生態(tài)安全。為此，新型肥料的研發(fā)方向上一定要滿足以下幾個(gè)方面：一是肥料利用率高效化；二是肥效期長效化，可實(shí)現(xiàn)一次性施肥和追肥；三是農(nóng)藝上功能化，可以施肥時(shí)把除草、除蟲等操作一次性完成；四是營養(yǎng)上科學(xué)化，營養(yǎng)配比需要區(qū)分區(qū)域特點(diǎn)和作物特點(diǎn)。
對此，清華大學(xué)化學(xué)工程系教授王亭杰也表示贊同。他認(rèn)為，包膜材料技術(shù)是前景光明的發(fā)展方向。但今后在研發(fā)和提升過程中還應(yīng)注意幾點(diǎn)：一是要了解理想材料的制備方法以及過程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等；二是熟悉包膜化肥性能控制和檢測；三是殘余膜層的可控實(shí)現(xiàn)及時(shí)降解；四是包膜化肥的連續(xù)規(guī)�；�生產(chǎn)；五是成本進(jìn)一步降低，以至可大規(guī)模推廣，同時(shí)性能不斷提高。
記者在采訪中了解到，當(dāng)前，國內(nèi)的一些包膜技術(shù)已引起了業(yè)內(nèi)關(guān)注。
中科院過程工程研究所研究員張小勇團(tuán)隊(duì)研發(fā)了可降解材料包裹型緩控釋肥工藝技術(shù)，采用木質(zhì)素、硅砂和植物源封閉劑為包裹材料，通過特殊的包裹工藝對尿素和無機(jī)復(fù)合肥料顆粒進(jìn)行包衣。該技術(shù)材料來源廣，工藝比較簡單，制備成本較低。
王亭杰團(tuán)隊(duì)研發(fā)了聚合物乳液包膜控釋肥料技術(shù)。由于聚合物乳液的連續(xù)相是水，生產(chǎn)和使用過程中，不會造成有機(jī)溶劑污染，也避免了有機(jī)溶劑消耗和使用回收設(shè)備而增加成本。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃研究所博士楊相東研發(fā)的聚氨酯控釋肥技術(shù)，采用混合多元醇調(diào)控聚氨酯反應(yīng)配比，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、大產(chǎn)能生產(chǎn)；且反應(yīng)物料可連續(xù)添加，工藝綠色安全、環(huán)保節(jié)能。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授胡樹文還研發(fā)了專用功能性控釋肥料技術(shù)，即高分子包膜肥料。據(jù)了解，該技術(shù)生產(chǎn)過程能耗少，無“三廢”產(chǎn)生。生產(chǎn)的包膜控釋肥料產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于各種農(nóng)作物，在減氮量25%的條件下，可以保證穩(wěn)產(chǎn)或增產(chǎn)。
數(shù)據(jù)顯示，截至2015年5月，登記證在有效期的產(chǎn)品有24個(gè)，其中3個(gè)復(fù)合養(yǎng)分緩釋產(chǎn)品、其余均為包膜尿素，其適用作物分別為：玉米19個(gè)、水稻5個(gè)；棉花2個(gè)；花卉2個(gè)；小麥、馬鈴薯、油菜籽、大豆、甘蔗、香蕉1個(gè)。
對此，國家化肥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（北京）常務(wù)副主任王旭表示，2014年、2015年登記評審?fù)ㄟ^率為38%，通過率不高的原因主要是：一方面工藝不穩(wěn)定，釋放率和釋放期指標(biāo)與申請登記指標(biāo)差異大，與試驗(yàn)作物需肥特性不吻合；另一方面，釋放期短，性價(jià)比不合理。為此，企業(yè)還需要在工藝穩(wěn)定性上下功夫。
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