编者按:7月29日,工业和信息化部在其官网发布《关于推进化肥行业转型发展的指导意见》(以下简称《意见》),《意见》提出:以提高化肥利用率和产品质量为目标,大力发展新型肥料。力争到2020年,我国新型肥料的施用量占总体化肥使用量的比重从目前的不到10%提升到30%,氮肥、磷肥企业非肥料产品销售收入比重达到40%~50%。与此巧合是,文件发布10天前,一场由中国科学院南京土壤研究所主办,华昌企业院士工作站承办的“农业可持续发展与肥料创新研讨会”在江苏南京举行,来自农业、肥料届的30位专家,从肥料产品创新、科学施肥、养分管理、标准管理等不同层面阐述了中国肥料创新的关键。
肥料创新 时不我待
肥料让中国以占全世界9%的土地养活了21%人口。农业部2013年发布的《中国三大粮食作物肥料利用率研究报告》显示,目前水稻、玉米、小麦三大粮食作物氮肥、磷肥和钾肥当季平均利用率分别为33%、24%、42%。与此相对的是惊人的化肥用量,《中国肥料使用中存在的问题及对策(2012~2014)》显示,中国耕地施肥水平为世界平均水平的4倍多,谷物单产为世界平均的153%;中国施肥水平为美国的414%,但美国谷物单产为中国的127%。
郑州大学化工学院许秀成教授是《中国肥料使用中存在的问题及对策(2012~2014)》报告的参与者,他略显焦虑地对记者说:“化肥过量施用不仅破坏土壤环境,更导致农产品微量元素缺乏,提高化肥的利用率,向农作物提供多营元素的肥料势在必行。”
化肥的大量施用激刺了中国化肥产量的急速扩张,而且这种扩张并不平衡。工信部提供的数据显示:“十二五”以来,中国化肥总量保持快速增长,氮肥、磷肥产能、产量及消费量已居世界首位,自给有余;钾肥生产跃居世界第四,自给率大幅提升。
中国农业科学院研究员白由路表示,肥料生产中仍存在规模集中度不高、复合化率低、功能性肥料标准缺乏、二次加工比例过大、肥料过度加工、夸大肥效、肥料标准过细等一系列问题。中国化肥行业已经到了转型发展的关键时期,只有通过转型升级才能推动行业健康发展,实现由大变强,更好地服务中国农业的发展。
现代农业 以需定肥
当前的肥料行业存在这样的怪圈:一方面是相对较低的化肥利用率,一方面是高速增长的肥料产能,如何解决这个怪圈 ?许秀成教授认为,我们必须了解未来农业的发展趋势,然后为肥料创新方向定位。
许秀成介绍美国精准农业和日本植物工厂发展的趋势。2010年美国谷物种植面积上的比例已分别达到:全球定位土壤监测20%,制导系统40%,变量投入技术20%,产量监控53%。精准农业生产中将各种单质肥(氮、磷、钾)、含中量、微量元素的颗粒肥,分别贮于施肥斗内,随施肥机的运行,在全球定位系统的引导下,进行变量施肥,肥料利用率大幅提高。日本的植物工厂则通过在设施内高精度环境控制,实现作物周年连续生产的高效农业系统;植物工厂少占农地,产品无污染,操作省力,机械化程度高,单位面积产量可达到露地产量的几十倍甚至百倍。
许秀成提出:未来中国化肥在全球的地位要由跟跑变为领跑,需要做好四件事。第一件,复合肥要变为多功能的颗粒;第二件,钾肥海水提取技术推广和淡水资源生产结合;第三件,低品位磷矿的活化利用;第四件,氮肥要研究模拟生物酶催化。
全国农业技术推广服务中心首席专家高祥照认为,当前农业有两大趋势,稳粮增收调结构、提质增效转方式。到2020年,中国农业要实现“一控两减三基本”,首要的是控制农业用水总量;减少化肥、农药使用量,化肥、农药用量实现零增长。他建议,提高肥料利用率要抓好两件事,一是将施肥与灌溉结合大力推广水肥一体化;二是将施肥与农业机械相结合,考虑机械化施肥,节省劳动力。
为了实现农业可持续发展,推动化肥行业转型升级,白由路也提出了三个建议:第一,延长基础肥料产业链,限制肥料二次加工;第二,肥料标准制定不宜过细;第三,肥料生产布局以资源分布为核心,合理配置肥料生产,减少向农业污染区输入肥料。
肥料零增 粮食不降
在肥料用量与粮食生产的问题上,一直有这样一个担忧。减少化肥用量,会不会引起粮食产量下降?中国农业大学资源与环境学院教授刘学军教授肯定地告诉记者:“如果采用养分综合管理技术,将农业生产中各种养分的投入和产出计算好,减少化肥用量,中国粮食产量不会下降。”
刘学军教授一直从事氮养分资源的管理研究工作,在他看来,过去几年粮食作物增效取决于几个因素:一是综合技术的配合,如品种、栽培、灌溉等;二是农户知识和观念的改善;三是技术服务方式的多元化,例如肥料工业参与、基层农技体系改革、密集的技术示范、广泛的农户培训;四是农户创新和企业创新的贡献;五是各种补贴政策的引导;
刘学军认为,中国肥料用量高于绝大部分国家,但粮食作物产量仅达到可实现产量潜力的60%,低于发达国家的水平。欧盟和中国耕地面积接近,农田中化肥的比例只有45%,原因是生物固氮、沉降、有机肥已经纳入养分管理中。丹麦是全球养分管理最好的国家,氮肥用量降低了48%,目前用量仅74公斤/公顷;化肥占农田氮素投入的30%;但盈余仍达到100公斤/公顷。中国每公顷氮盈余超过330公斤,比丹麦历史峰值还高。如果中国氮肥利用率从35%提高到42%,加上利用好环境氮养分等,每公顷耕地至少可减少氮肥用量50~60公斤,相当于减少600万吨至720万吨肥料氮投入!
在确保粮食安全和环境健康前提下,刘学军提出了四步发展策略:第一步,保证粮食产量的同时节约30%的氮,提高肥料利用率;第二步,粮食增产10%~20%,同步改善品种、栽培、灌溉、植保和整地;第三步,粮食增产30%~50%,同步改善品种、植保、灌溉、整地,需要充分利用作物秸秆、有机肥、沉降和灌溉水等养分;第四步,保持高产,提高品质,大幅度减少化肥用量,充分利用其它养分替代化肥。
南京农业大学资环学院杨兴明教授补充提出,有机肥、微生物有机肥、有机无机复合肥在中国有很大发展空间,如果将畜禽粪便、秸秆等7000万吨有机资源利用好,将大幅提高化肥利用率和减少化肥用量,同时提高作物产品和预防土传病害。
多元协作 大有可为
在本次研讨会上,国家化肥质检中心(北京)的专家王旭和国家化肥质检中心(上海)的专家商照聪分就肥料登记、肥料标准对于促进肥料创新和农业可持续发展的关系提出了自己的意见。他们强调,创新要兼顾耕地质量和生态环境安全。
王旭认为肥料登记的一个重要目的就是保证耕地质量安全,不能让对人、动物或生态环境有危害的物质进入到土壤中。因此,国家对于以下肥料是限制登记的:第一种,原料组成可能存在潜在的使用风险,或尚须的对其使用效果进行探究的产品;第二种,将普通肥料产品经过简单工艺混配加工制成的,产品性能没有明显的提升,且技术指标不稳定的产品;第三种,有机水溶肥料没有完备的有机废弃物降解生产设备和条件,仅将原料经过简单工艺混配加工制成的产品;第四种没有成熟的标准方法,或所提交的检验方法无法用于产品质量检验合格判定的产品。
商照聪认为肥料创新发展需要标准来护航,但肥料标准要具备科学性和市场化的条件。当前国内肥料标准化的发展趋势呈现以下几个特征:第一,推进基于土壤、作物和肥料及土壤调理剂质量安全的标准化,关注废弃物的使用;第二,关注肥料施用技术、使用安全和经销农化服务规范;第三,关注肥料科技进步,做好新型肥料标准制定和标准体系梳理工作;第四,关注土壤调理剂产品标准化;第五,关注肥料检测技术进步,研发和引入高效、科学检测方法。
在日趋科学的标准与监管下,肥料企业在创新方面的动力越来越强、想法越来越多。华昌化工在提高化肥利用效率方面下足了工夫,先是与中科院沈阳生态研究所合作引入稳定性肥料生产技术,随后又与中国科学南京土壤研究所合作研制出脲铵氮肥,并且制定了行业标准,稳定性肥料和脲铵氮肥现在成为华昌化工占领一线市场的拳头产品。华昌化工朱郁健董事长告诉记者,中国改革开放几十年,一条重要的经验就是利用创新解决发展中各种问题。在农业可持续发发展的要求下,研究开发、肥料生产、肥料施用、行业监管都面临创新。国内肥料产品转型升级、测土配方施肥推进、有机肥替代、优惠政策调整等都回影响行业的发展。华昌化工目前正在规划“十三五”,定下两个战略,一个是肥料坚持化肥,一个是要走出化肥,要进入新材料。当前土地流转、国家粮食安全、环保治理等政策正在发生变化,农业生产面临着深刻的变革。作为传统肥料生产企业,要借鉴先进的发展理念才能在 “十三五”行业竞争中走在领跑位置。
中国氮肥工业协会名誉理事长刘淑兰表示,“十二五”期间平均销售利润率仅2.38%,低于化肥行业4.73%的平均值。氮肥行业转型升级的任务尤为迫切。建议“十三五”期间要搞好传统氮肥的提质增效,大力发展增值尿素和尿素硝铵溶液,有效提高氮肥利用率。到2020年底实现两个目标:一个是农用尿素1/3用增值尿素替代;二是以840万吨的UAN溶液替代1000万吨农用尿素。
华南农业大学资环学院廖宗文教授认为,要发展有机碳肥、双向控释肥、构件托水、生态调控、温和反应和食品安全的六大支撑技术。
中国科学院南京土壤研究所尹斌研究员则认为,要研发高产、高效、环保、简便易行的肥料及施用技术,如中微量加腐植酸涂层肥料、氮肥中添加中微量元素等都可以提高作物产量和氮肥利用率。
中国科学院院士朱兆良院士在总结发言中强调,化肥行业发展的关键是减少肥料损失,要结合农田产量水平考虑化肥投入,从施肥技术和栽培水平上努力,在耕地可持续发展和肥料科技创新的基础上,保障国家粮食安全。