基于農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的新型肥料需求分析

鄭建國(guó) 劉永秀 曹瑩瑩 于南樹(shù)

摘要 針對(duì)當(dāng)前農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展和化肥零增長(zhǎng)需求，圍繞社會(huì)主義新時(shí)期農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革下的肥料篇展開(kāi)討論，綜述了農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革、減肥增效、新型肥料之間的相互聯(lián)系，通過(guò)這種相互聯(lián)系找到改革的源頭所在。這項(xiàng)改革既提出了對(duì)新型肥料的需求，其中包括緩控釋肥、藥肥一體化、水肥一體化、作物專用肥、有機(jī)肥及依土施肥，也促進(jìn)了企業(yè)研發(fā)能力的提高以保證在競(jìng)爭(zhēng)激烈的新形勢(shì)下不被淘汰。

關(guān)鍵詞 供給側(cè)改革；新型肥料；減肥增效；需求；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào) S14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2018）13-0188-03

Research on New Fertilizer Demand Based on Agricultural Supply Side Reform

ZHENG Jian-guo 1 LIU Yong-xiu 1，2，3 CAO Ying-ying 1 YU Nan-shu 1，2，3 *

（1 Kingenta Ecological Engineering Group Co. Ltd.，Linyi Shandong 276700； 2 Key Laboratory of Plant Nutrition and New Fertilizer R&D;，Ministry of Agriculture，P. R. China； 3 National Engineering Technology Research Center For SCRF）

Abstract In view of the current development of modern agriculture and fertilizer zero growth demand，this paper discussed the fertilizer using conditions under the reform of agricultural supply side reform in the new period of socialism，summarized the relationship among agricultural supply side reform，reducing fertilization and increasing efficiency and new fertilizers.Through this kind of connection，the source of the problem of reform was found.The reform not only raised the demand for new fertilizers，including slow release fertilizer，pesticide and fertilizer integration，water and fertilizer integration，crop specific fertilizer，organic fertilizer and soil based fertilization，but also promoted the research and development ability of enterprises，so as to ensure that they will not be eliminated in the fierce competition.

Key words supply side reform；new fertilizer；reducing fertilization and increasing efficiency；demand；development trend

2015年11月習(xí)近平總書(shū)記在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第十一次會(huì)議上首次提出供給側(cè)改革的概念，其根本目的是提高社會(huì)生產(chǎn)力水平，從生產(chǎn)領(lǐng)域加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)供給，減少無(wú)效供給，提高供給結(jié)構(gòu)適應(yīng)性和靈活性，提高全要素生產(chǎn)率，使供給體系更好地適應(yīng)需求結(jié)構(gòu)變化[1]。國(guó)家規(guī)定“中國(guó)要保住18億畝耕地這條紅線”，這些土地生產(chǎn)了世界16%的糧食，卻使用了世界31%的化肥，單位面積土地用量為世界平均用量的4倍，吸收率卻僅僅只有33%，大量肥料隨著雨水與灌溉水入地下，破壞土壤的營(yíng)養(yǎng)平衡[2]。調(diào)理土壤、提供更優(yōu)質(zhì)的化肥、培育新一代農(nóng)業(yè)從業(yè)者是改變這一現(xiàn)狀的關(guān)鍵與源頭所在[3]。因?yàn)閲?guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)的支持，我國(guó)糧食生產(chǎn)出現(xiàn)了罕見(jiàn)的“十二連增”，再加上進(jìn)口政策調(diào)整與歷史庫(kù)存，糧食的價(jià)格比較低迷并有繼續(xù)下跌的趨勢(shì)，加快農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的結(jié)構(gòu)調(diào)整迫在眉睫[4]。

1 農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革對(duì)肥料的要求

肥料供給側(cè)改革的討論與研討正在中國(guó)拉開(kāi)序幕，將促進(jìn)中國(guó)的農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革和中國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展[5]。產(chǎn)業(yè)政策、科技創(chuàng)新、農(nóng)化服務(wù)、聯(lián)合協(xié)作、國(guó)際化將是未來(lái)企業(yè)發(fā)展的主題要素。中國(guó)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展促進(jìn)了我國(guó)穩(wěn)定的社會(huì)發(fā)展體系，這主要?dú)w功于政府政策的支持[6]，同時(shí)化肥也起到了重要的作用。

農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革下的肥料供給側(cè)改革對(duì)肥料企業(yè)的影響十分巨大，在有著中國(guó)肥料“第一縣”之稱的山東臨沭有逾100家肥料生產(chǎn)企業(yè)，近年來(lái)只剩下約40家，產(chǎn)能過(guò)剩是主要原因[7]。只有淘汰落后產(chǎn)能，加快培育新的戰(zhàn)略性增長(zhǎng)點(diǎn)，大力發(fā)展高效新產(chǎn)品，加快創(chuàng)新農(nóng)業(yè)服務(wù)模式才能在肥料行業(yè)生存發(fā)展[8]。這對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)既是一個(gè)挑戰(zhàn)，也是一個(gè)脫穎而出的好機(jī)會(huì)。肥料施用量國(guó)家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖1[9]。針對(duì)肥料的供給側(cè)改革主要須把握好2個(gè)方向：一是提高肥料的效率與利用率，改良土壤與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)；二是減少肥料用量，減肥增效有利于降低農(nóng)產(chǎn)品的投入產(chǎn)出比，也有利于改善土壤與農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[10]。

2 肥料使用過(guò)程中面臨的問(wèn)題

2.1 對(duì)土壤的破壞問(wèn)題

2.1.1 土壤酸化。長(zhǎng)期使用單一化學(xué)肥料會(huì)加速土壤酸化，因?yàn)槠匠Ｊ┯玫姆柿洗蠖酁樗嵝苑柿希缦跛徜@、氯化銨、硫酸銨、尿素等，養(yǎng)分被作物吸收后留下大量的氫離子，導(dǎo)致土壤酸化[11]。大部分未經(jīng)吸收的養(yǎng)分如NH4+會(huì)逐漸消化，產(chǎn)生大量氫離子，反應(yīng)方程式為：2NH4++4O2→2NO3-+2H2O+4H+。土壤酸化后，一方面會(huì)抑制作物對(duì)養(yǎng)分的吸收，另一方面會(huì)酸解釋放土壤中的有毒物質(zhì)，特別是重金屬[12]。

2.1.2 重金屬污染。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中化肥的不合理使用和施用低品質(zhì)的化肥，特別是施用磷肥和一些不合格的土壤調(diào)理劑是土壤重金屬污染的重要來(lái)源[13]。磷肥的源頭是磷礦，如果磷礦的品質(zhì)較低，其中的重金屬含量會(huì)相對(duì)較高，還有一些企業(yè)直接把磷尾礦進(jìn)一步調(diào)和而未經(jīng)過(guò)特殊處理配制成土壤調(diào)理劑。農(nóng)業(yè)從業(yè)者如果長(zhǎng)期使用這樣的肥料不僅會(huì)對(duì)土壤造成破壞[14]，而且生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品也必定會(huì)受到影響，目前尚無(wú)很好的辦法徹底處理重金屬污染問(wèn)題。

由表1可以看出，我國(guó)土壤重金屬污染點(diǎn)位超標(biāo)率19%，其中輕微污染點(diǎn)位超標(biāo)率14.65%，輕度污染的點(diǎn)位超標(biāo)率2.23%，中度和重度污染點(diǎn)位超標(biāo)率分別為1.24%、0.88%。由此可見(jiàn)，輕微污染占大多數(shù)[15]。

2.1.3 土壤結(jié)構(gòu)變化。土壤結(jié)構(gòu)主要通過(guò)土壤顆粒不同的堆積方式相互黏結(jié)而形成，土壤結(jié)構(gòu)適宜性與土壤肥力緊密相關(guān)。土壤顆?？梢苑譃槠瑺罱Y(jié)構(gòu)體、塊狀結(jié)構(gòu)體、柱狀結(jié)構(gòu)體和團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體，其中只有團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體才是符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求的土壤結(jié)構(gòu)體，其直徑在0.25～10.00 nm之間，呈圓球狀；穩(wěn)定性高，孔隙發(fā)達(dá)，比表面積大[16]。土壤酸化后，大量的NH4+、K+和土壤膠體中的Ca2+、Mg2+等陽(yáng)離子發(fā)生交換，使土壤結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致土壤板結(jié)，土壤中氧氣缺乏，影響植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育。大量使用化肥會(huì)使有機(jī)質(zhì)下降，進(jìn)一步影響土壤微生物的生存，不僅破壞了土壤的肥力結(jié)構(gòu)，而且降低了肥效[17]。

2.2 利用率問(wèn)題

農(nóng)業(yè)部公布2015年我國(guó)三大糧食作物化肥利用率為35.2%，較2013年提高2.2個(gè)百分點(diǎn)[18]。美國(guó)糧食作物氮肥利用率為50%，歐洲主要國(guó)家為65%，較我國(guó)高15～30個(gè)百分點(diǎn)[19]。每提高1個(gè)百分點(diǎn)，農(nóng)民相應(yīng)會(huì)減少投入8.2億元，如果達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平，我國(guó)農(nóng)業(yè)每年將減少123億～246億元的投入?！兜?020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》的目標(biāo)任務(wù)是力爭(zhēng)到2020年主要農(nóng)作物肥料利用率達(dá)到40%以上[20]。

3 新型肥料的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 緩控釋肥

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，緩控釋肥就是具有緩釋或者控釋性能并能在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持肥力的肥料，其類型包括物理型和化學(xué)型[21]。目前，市面最常見(jiàn)的是物理型，大多為包膜肥料，包括無(wú)機(jī)包膜型肥料和有機(jī)包膜型肥料，通過(guò)包膜上的空隙不斷向外釋放養(yǎng)分；化學(xué)型緩控釋肥料較物理型更復(fù)雜，其原理是逐漸改變分子之間的化學(xué)鍵，作物不能直接吸收該類養(yǎng)分，只有隨時(shí)間延長(zhǎng)，化學(xué)鍵出現(xiàn)斷裂，該類養(yǎng)分轉(zhuǎn)變成作物能直接吸收的養(yǎng)分以達(dá)到緩控釋效果，例如聚磷酸銨等一系列聚合態(tài)肥料，只有聚合態(tài)磷轉(zhuǎn)變成磷酸根才能被作物吸收，可以增加其聚合度延長(zhǎng)釋放時(shí)間，通過(guò)不同聚合度的配合達(dá)到長(zhǎng)期釋放的效果。

3.2 藥肥一體化肥料

藥肥合劑是具有殺抑農(nóng)作物病蟲(chóng)害或作物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)中的1種或1種以上的功能，且能為農(nóng)作物提供營(yíng)養(yǎng)或同時(shí)具有提供營(yíng)養(yǎng)和提高肥料及農(nóng)藥利用率的功能性肥料。最早見(jiàn)于1964年《日本東北農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)研究報(bào)告》，以本谷耕一為代表的研究人員研究將除草劑五氯苯酚（PCP）混入肥料中作基肥施用，以期達(dá)到節(jié)省勞動(dòng)力、延續(xù)除草效用的目的。20世紀(jì)60年代中期，美國(guó)科研人員發(fā)現(xiàn)撲草凈能強(qiáng)烈抑制硝化作用和反硝化作用，減少氮的損失，還能增強(qiáng)生物固氮功能，增加土壤中氮含量[22]。我國(guó)藥肥研究起步于20世紀(jì)80年代，但是到目前為止，綜合應(yīng)用效果尚不理想，一直未推廣應(yīng)用。

3.3 水肥一體化肥料

水肥一體化最明顯的優(yōu)勢(shì)就是節(jié)水、節(jié)肥，肥料直達(dá)作物根系，增加肥料利用率，同時(shí)減少對(duì)土壤的污染和破壞。據(jù)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)張承林教授研究，灌溉施肥體系較常規(guī)施肥節(jié)省肥料50%～70%[23]。此類肥料主要是液態(tài)和固態(tài)肥料，如磷酸一銨、磷酸二胺、尿素、硝酸銨、硫酸鉀等，固態(tài)肥料要求水溶性強(qiáng)、雜質(zhì)少，還可以利用沼液或者腐植酸液體肥。

3.4 作物專用肥

此類肥料針對(duì)專門作物的喜好特點(diǎn)，根據(jù)作物生長(zhǎng)周期對(duì)肥料的需求而定制。長(zhǎng)期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐表明，營(yíng)養(yǎng)元素之間存在互助與拮抗作用，施入過(guò)多的肥料有時(shí)無(wú)法促進(jìn)作物生長(zhǎng)反而抑制了其生長(zhǎng)發(fā)育。比如小麥，每生產(chǎn)100 kg小麥，需要從土壤中吸收氮（N）3.0 kg、磷（P2O5）1.5 kg、鉀（K2O）2.0～4.0 kg，從不同生育時(shí)期來(lái)看，苗期對(duì)氮代謝旺盛，對(duì)磷、鉀反應(yīng)敏感，施足基肥有利于發(fā)根、壯稈；拔節(jié)期對(duì)氮、鉀積累量為最大值50%，磷占40%；孕穗期，氮素達(dá)到80%、磷鉀在85%以上；抽穗開(kāi)花后，小麥根系吸收能力減弱，對(duì)養(yǎng)分吸收隨之減少并趨于停止[24]。從以上需求來(lái)看，可以根據(jù)小麥的不同需求時(shí)期施用與之對(duì)應(yīng)的肥料，達(dá)到對(duì)肥料的充分利用，減少肥料浪費(fèi)和對(duì)土地平衡系統(tǒng)的破壞。

3.5 根據(jù)土壤類型研發(fā)肥料

土壤類型按質(zhì)地主要分為砂質(zhì)土、黏質(zhì)土、壤土。按酸堿性可分為酸性土壤、中性土壤、堿性土壤，還有部分為鹽堿土。砂質(zhì)土通透性好，但是保水、保肥能力差，針對(duì)此種土質(zhì)應(yīng)開(kāi)發(fā)出保水、保肥而且盡量含有大量有機(jī)質(zhì)的肥料。黏質(zhì)土養(yǎng)分含量高、通透性差、保肥能力強(qiáng)，針對(duì)此種土質(zhì)應(yīng)開(kāi)發(fā)出能分解有機(jī)質(zhì)的微生物肥料，既提高養(yǎng)分又增加土壤孔隙，利于根系呼吸生長(zhǎng)[25]。根據(jù)土壤的酸堿性和作物對(duì)酸堿的敏感性可開(kāi)發(fā)出能夠調(diào)節(jié)pH值的肥料，將此類土壤調(diào)節(jié)到作物適宜的pH值。鹽堿土大部分是在一定自然條件下形成的，可溶性鹽分高對(duì)作物的生長(zhǎng)有抑制作用，有機(jī)質(zhì)含量低，針對(duì)此類土壤可開(kāi)發(fā)有機(jī)質(zhì)類肥料、生物菌肥、葉面肥、含腐植酸成分的肥料，一方面調(diào)節(jié)作物需求營(yíng)養(yǎng)，另一方面可調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)及pH值，增強(qiáng)土壤對(duì)養(yǎng)分的吸附交換能力。

3.6 大力發(fā)展高效有機(jī)肥

《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》技術(shù)路徑中指出有機(jī)肥替代化肥，通過(guò)合理利用有機(jī)養(yǎng)分資源，用有機(jī)肥替代部分化肥，實(shí)現(xiàn)有機(jī)、無(wú)機(jī)相結(jié)合。提升耕地基礎(chǔ)地力，用耕地內(nèi)在養(yǎng)分替代外來(lái)化肥養(yǎng)分投入。我國(guó)有機(jī)肥資源總養(yǎng)分逾7 000萬(wàn)t，實(shí)際利用不足40%。其中，畜禽糞便養(yǎng)分還田率為50%左右，農(nóng)作物秸稈養(yǎng)分還田率為35%左右[26]。目前，最突出的問(wèn)題就是秸稈焚燒，既造成了養(yǎng)分流失，又造成了環(huán)境污染。根據(jù)中央1號(hào)文件的精神，政府對(duì)有機(jī)肥的發(fā)展支持力度會(huì)不斷增大，只要抓住這個(gè)機(jī)遇，不論是對(duì)企業(yè)的發(fā)展，還是對(duì)未來(lái)中國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展都將會(huì)是一個(gè)里程碑式的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

從農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的內(nèi)容來(lái)看，化肥供給側(cè)改革是其中一個(gè)主要的方面，主要目標(biāo)是使農(nóng)民增收，主攻方向是提高農(nóng)業(yè)供給質(zhì)量。這不僅要求國(guó)家培育新一代農(nóng)業(yè)從業(yè)者和優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，還要求科研人員開(kāi)發(fā)出更優(yōu)質(zhì)、綠色的肥料，從肥料端提高化肥利用率。突出研發(fā)緩控釋肥、有機(jī)肥及專用肥，加強(qiáng)藥肥結(jié)合、水肥結(jié)合等舉措是未來(lái)肥料的主流，也必定受到國(guó)家重視。

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