張 娜
(遼寧省農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,遼寧 沈陽 110032)
肥料是作物的“糧食”,對(duì)糧食安全具有重要作用。有機(jī)肥料在我國有著2 000多年的施用傳統(tǒng),是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)和保障,但隨著近代化工行業(yè)的飛速發(fā)展,化肥占據(jù)了主導(dǎo)。我國已成為世界化肥生產(chǎn)和使用大國,尤其是氮肥和磷肥,產(chǎn)量和施用量均為世界第1。世界化肥增長有50%的貢獻(xiàn)來自于中國[1]。2000年我國化肥施用總量為4 146.4萬t,2005年為4 766.2萬t,2010年為5 561.4萬t,2015年為6 022.6萬t,從2000—2015年,我國化肥施用總量增加了45.25%,是全球化肥施用總量最高的國家[2]。2015年,國家開始實(shí)施“化肥農(nóng)藥使用量零增長行動(dòng)”,化肥用量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),2018年,化肥表觀消費(fèi)量共計(jì)5 640萬t,相比于2015年累計(jì)下降8.9%[3]。遼寧省是農(nóng)業(yè)大省,也是北方重要的肥料生產(chǎn)基地,遼寧省肥料行業(yè)的發(fā)展不僅對(duì)遼寧省更是對(duì)東北三省一區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展尤其是糧食生產(chǎn)都具有舉足輕重的作用。本文對(duì)新中國成立以后遼寧省肥料行業(yè)發(fā)展情況進(jìn)行梳理,對(duì)當(dāng)前遼寧省肥料行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及主要產(chǎn)品生產(chǎn)情況進(jìn)行分析,提出目前肥料行業(yè)存在的問題,對(duì)行業(yè)未來發(fā)展方向和前景做了簡要分析,為推動(dòng)遼寧省肥料行業(yè)綠色發(fā)展提供參考。
1950—1959年。有機(jī)肥料完全占據(jù)主導(dǎo)地位,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)90%以上施用量。新中國成立后,從日本人手里接收過來的化工企業(yè)雖然破敗不堪,但經(jīng)過2年的改造,已經(jīng)初步形成了以“鞍鋼”和“大化”為主的化肥生產(chǎn)單位,并且開始了氮肥的生產(chǎn),到1955年,年產(chǎn)氮肥15萬t(主要以硫銨和氯化銨2種氮肥為主)。其中“大化”也有“中國化學(xué)工業(yè)的搖籃”的美譽(yù)??梢哉f,遼寧省是我國化肥行業(yè)起步的地方。
1960—1990年。有機(jī)肥和化肥總體用量同步增加,但二者的施用占比呈現(xiàn)明顯的逆相關(guān)趨勢(shì)。有機(jī)肥的施用占比由90%以上逐漸降低到50%以下,而化肥用量逐漸占到50%以上。在品種方面,除了氮肥產(chǎn)量和品種逐年增加外,磷肥開始生產(chǎn)并且大面積施用;在起步階段主要應(yīng)用硫銨和氯化銨的基礎(chǔ)上,碳酸氫銨和尿素產(chǎn)品逐漸興起,1976年開始投產(chǎn)的遼河化肥廠也成為遼寧省第1個(gè)生產(chǎn)尿素的企業(yè)。在重視氮肥的同時(shí),中小型磷肥廠也不斷發(fā)展,以過磷酸鈣為主,產(chǎn)能逐漸壯大,到1990年,全省化肥產(chǎn)能達(dá)到60多萬t。
1991—1999年。這一時(shí)期也是我國肥料產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展時(shí)期,化肥企業(yè)大量興起,產(chǎn)能迅速擴(kuò)大,有機(jī)肥逐漸被化肥替代。在這一階段,遼寧省化肥行業(yè)最大的變化體現(xiàn)在復(fù)合肥料的大量生產(chǎn),氮磷鉀元素實(shí)現(xiàn)了由單質(zhì)到復(fù)合的轉(zhuǎn)變,肥料的復(fù)合化不僅降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約了肥料,更使肥料利用效率實(shí)現(xiàn)跨越式飛躍,糧食產(chǎn)量穩(wěn)步提升。1999年,全省肥料企業(yè)近200家,產(chǎn)能達(dá)到200萬t,帶動(dòng)全省糧食產(chǎn)量比1978年增長近1倍。
2001—2015年。這一時(shí)期主要特點(diǎn)是產(chǎn)品呈現(xiàn)多元化發(fā)展,復(fù)合肥料、摻混肥料、有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥料、有機(jī)肥料、水溶肥料、生物肥料等產(chǎn)品陸續(xù)出現(xiàn),形成了品種豐富、用途多樣的產(chǎn)業(yè)格局,尤其是水溶肥料、生物肥料的出現(xiàn),使肥料行業(yè)發(fā)展到一個(gè)新高度,高效化、水溶化、綜合化程度日益提高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提高,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的支撐力度逐漸增強(qiáng),尤其是體現(xiàn)在增產(chǎn)方面。同時(shí),2005年,國家啟動(dòng)了測土配方施肥技術(shù)推廣,是科學(xué)施肥技術(shù)的一次革命,通過測土施肥,更精準(zhǔn)地確定了肥料配方和施用量,實(shí)現(xiàn)了以產(chǎn)定肥,配方肥產(chǎn)品在市場上逐漸占據(jù)主導(dǎo)。2015年,全省肥料生產(chǎn)企業(yè)近500家,年產(chǎn)能近500萬t,大量優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品銷售到吉林、黑龍江、河北等地,全省糧食產(chǎn)量多年實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。
2015—2020年,我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,人們生活水平大幅提高,不僅要吃得飽,還要吃得好、吃得健康。近40年,遼寧省糧食增產(chǎn)了近85%,化肥用量增長了4.5倍,而有機(jī)肥用量由建國后的90%以上降到不足10%?!笆濉逼陂g,國家提出化肥零增長行動(dòng),對(duì)肥料行業(yè)發(fā)展提出了新的要求。這期間,化肥產(chǎn)能比較穩(wěn)定,產(chǎn)品呈現(xiàn)多元化,省際之間肥料的流通越來越頻繁,有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展開始進(jìn)入黃金期。
目前,肥料仍然是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最重要的農(nóng)資產(chǎn)品,其貢獻(xiàn)率仍在50%以上。在過去的“十三五”期間,國家提出了“化肥減量增效”“黑土地保護(hù)利用”“有機(jī)肥替代化肥”“種養(yǎng)循環(huán)”等多個(gè)惠農(nóng)項(xiàng)目,同時(shí)加大了環(huán)保督查力度,化肥用量逐年減少,畜禽糞便資源化、商品化利用率大幅提高,引領(lǐng)遼寧省肥料行業(yè)發(fā)生了新變化。
遼寧省2005—2019年化肥用量情況如表1所示(2005—2018年數(shù)據(jù)來源于遼寧省統(tǒng)計(jì)年鑒,2019年數(shù)據(jù)來源于遼寧省統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng)),2005—2018年,遼寧省化肥使用實(shí)物量由354.2萬t上升至2014年最高位的433.7萬t,增加79.5萬t,增幅22.4%,2015年以后逐漸減少。隨著養(yǎng)分濃度(折純量/實(shí)物量)由33.9%提升到35.5%,化肥使用折純量的增加更為明顯,從2005年的119.9萬t上升至2015年最高位的152.1萬t,增加了32.2萬t,增幅26.8%,2016年以后逐漸減少。可見,化肥使用無論是實(shí)物量還是折純量都有較大增幅,在2014—2015年達(dá)到了峰值,2015年以后,隨著耕地保護(hù)與質(zhì)量提升行動(dòng)的開展和高效緩控釋肥料的廣泛應(yīng)用,使化肥使用量增速減緩,控肥、減肥、增效初見成效。
表1 2005—2018年遼寧省化肥使用情況
2.2.1 化肥行業(yè)向新型化發(fā)展
農(nóng)業(yè)農(nóng)村部數(shù)據(jù)顯示,2020年我國主要農(nóng)作物化肥利用率已達(dá)40%以上,除科學(xué)施肥技術(shù)不斷提高外,以緩控釋肥料為代表的新型肥料的不斷發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。雖然緩控釋原理有一定差距,但總體表現(xiàn)為能夠延長肥料養(yǎng)分釋放時(shí)期,提高肥料利用率。目前,遼寧省緩控釋類肥料主要包括穩(wěn)定性肥料、包膜類肥料、脲醛類肥料和炭基肥料4大類,其中穩(wěn)定性肥料和炭基肥料2大類產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)水平和工藝比較完備,市場占有率比較高。摻混肥料由于配方容易調(diào)整,在化肥行業(yè)仍占有一定市場。
2.2.2 有機(jī)肥料行業(yè)向多元化發(fā)展
長期重化肥輕有機(jī)肥,造成耕地質(zhì)量下降,而隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,畜禽糞便的處理也成為環(huán)境保護(hù)的一個(gè)難題,加上一直難以處理的秸稈難題,為有機(jī)肥料的發(fā)展提供了機(jī)遇。遼寧省每年產(chǎn)生有機(jī)廢棄物1.2億t,但綜合利用率70%左右。如何將有機(jī)資源變廢為寶、安全還田成為有機(jī)肥發(fā)展方向。2021年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部修訂了有機(jī)肥料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)商品有機(jī)肥產(chǎn)品提出了更為嚴(yán)格的技術(shù)要求,遼寧省制定了《農(nóng)業(yè)廢棄物堆漚肥料生產(chǎn)工藝技術(shù)規(guī)程》地方標(biāo)準(zhǔn),通過技術(shù)創(chuàng)新和工藝規(guī)范,提出了堆肥的技術(shù)指標(biāo),有效促進(jìn)了有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。全省有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)從“露天型、作坊式、季節(jié)性”向“機(jī)械化、規(guī)?;?、全年化”轉(zhuǎn)變,有機(jī)肥企業(yè)由2017年的100家左右擴(kuò)大到2021年的200余家,總產(chǎn)能由80萬t上升到150萬t,實(shí)現(xiàn)量質(zhì)雙飛。
2.2.3 生物肥料行業(yè)向功能化發(fā)展
生物肥料從“十三五”期間在遼寧省逐漸興起,生產(chǎn)量和施用量逐年增加。生物肥料主要包括農(nóng)用微生物菌劑、復(fù)合微生物肥料和生物有機(jī)肥。生物肥料一般不能提供養(yǎng)分,其特點(diǎn)是通過微生物作用,改善土壤理化性狀、調(diào)節(jié)土壤微生態(tài)環(huán)境,解決土壤相關(guān)障礙問題,或直接作用于農(nóng)作物,提高作物生育性狀、抗逆性或產(chǎn)品品質(zhì),增加產(chǎn)量和收益。目前,生物肥料主要包括2大類,一是腐熟劑類,主要用于秸稈和畜禽糞便的肥料化轉(zhuǎn)化;二是調(diào)理劑類,主要用于設(shè)施土壤連作障礙治理。從生產(chǎn)情況看,腐熟劑類產(chǎn)品工藝比較成熟,市場穩(wěn)定,調(diào)理劑類產(chǎn)品則處于起步階段,功能菌種尚需要繼續(xù)研發(fā),產(chǎn)品功能尚需擴(kuò)大。從施用情況看,生物肥料主要用于經(jīng)濟(jì)效益高的果樹和設(shè)施蔬菜等作物,生物肥料在大田作物上的應(yīng)用主要是大豆和花生根瘤菌劑。
2.2.4 水溶肥料行業(yè)向綜合化發(fā)展
水溶肥料具有養(yǎng)分高、水溶性好、養(yǎng)分吸收快等特點(diǎn),“十三五”期間,受益于設(shè)施農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展,水溶肥料成為發(fā)展最為迅速的肥料產(chǎn)品,幾乎在所有的設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中均有應(yīng)用。2021年,隨著國家肥料登記管理政策的變化,部分大量元素水溶肥料產(chǎn)品逐漸被復(fù)合肥料代替,使水溶肥料逐漸向多功能化發(fā)展,更多體現(xiàn)綜合作用,如含氨基酸水溶肥料、有機(jī)水溶肥料、含腐植酸水溶肥料等,除提供養(yǎng)分含量外,還具有提高作物抗逆性、改善作物品質(zhì)和土壤理化性狀等的作用。
進(jìn)入“十四五”以后,工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展快速推進(jìn),化肥施用量仍然存在過量情況,加上農(nóng)民不太愿意用費(fèi)工、費(fèi)時(shí)的有機(jī)肥,導(dǎo)致目前施肥存在以下問題進(jìn)而影響肥料行業(yè)發(fā)展。
大田作物化肥總施用量較大,設(shè)施蔬菜氮、磷肥施用量過大。大田以水稻為例,遼寧省水稻播種面積約50萬hm2,平均每667 m2化肥用量26.1 kg(折純量,下文同),部分地區(qū)達(dá)到30~35 kg,高于20.9 kg的全國平均水平。設(shè)施蔬菜以番茄為例,氮肥用量普遍超過實(shí)際需求量的1~3倍,磷氮肥用量普遍超過實(shí)際需求量2倍以上。過量施肥不僅增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,消耗了大量資源和能源,而且成為農(nóng)業(yè)碳排放、環(huán)境污染的重要來源。
目前,遼寧省主要糧食作物肥料利用率約40%,蔬菜和果樹肥料利用率在20%~30%,這與發(fā)達(dá)國家還有很大差距。玉米、水稻產(chǎn)區(qū)農(nóng)戶普遍采用“一次性”或“底肥+追肥”的施肥模式,2種施肥方法都會(huì)產(chǎn)生肥料損失。如玉米一次性施用底肥,施肥量普遍過大,水稻底肥在泡田過程中容易造成養(yǎng)分損失;而追肥采用淺施、撒施等方式,肥料損失表現(xiàn)更為突出。蔬菜普遍追肥數(shù)量大、頻次高,且選用的肥料多為高養(yǎng)分含量肥料,造成肥料利用率低的情況。
大田作物產(chǎn)品配方通用化和單一化,易造成養(yǎng)分過多或脫肥,部分施肥器具不配套,易造成作物燒苗;同時(shí),化肥淺施、撒施現(xiàn)象仍有存在,導(dǎo)致肥料浪費(fèi)。如玉米、水稻等主要大田作物選用通用型肥料(15-15-15或相近配方)或高氮型肥料(32-10-10或相近配方),普遍采取“一炮轟”施肥方式,表現(xiàn)為氮養(yǎng)分過多、鉀不足、中微量元素缺乏。蔬菜作物存在水肥一體化設(shè)備配置較低,大水、大肥現(xiàn)象較多等情況。
新型肥料如緩控釋類復(fù)合肥料、生物類肥料等產(chǎn)品研究相對(duì)滯后,產(chǎn)品配方有限,成型配方更少,難以滿足不同作物和不同區(qū)域的需求。存在農(nóng)戶對(duì)新型肥料產(chǎn)品認(rèn)識(shí)程度不足;新型肥料產(chǎn)品魚龍混雜;缺少產(chǎn)品研發(fā)與推廣部門配合等,沒有適應(yīng)新產(chǎn)品的發(fā)展速度等問題。
“十四五”期間,國家明確提出要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色生產(chǎn),這也為遼寧省肥料行業(yè)的發(fā)展指明了方向。一是加強(qiáng)新產(chǎn)品研發(fā),重點(diǎn)加強(qiáng)新型肥料產(chǎn)品的研發(fā),包括穩(wěn)定性肥料、包膜肥料等,提高肥料利用效率,減少化肥用量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度;二是加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)菌種的選育,生物肥料可以說是肥料行業(yè)發(fā)展的一次新的革命,重點(diǎn)加強(qiáng)土壤解磷、解鉀方面功能和提高作物抗逆性功能菌劑的研究,實(shí)現(xiàn)減肥減藥增效;三是加強(qiáng)農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物肥料化利用,農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物量大,以養(yǎng)殖業(yè)廢棄物和秸稈為主,處理不當(dāng)易造成環(huán)境污染,重點(diǎn)開展農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物肥料化過程無害化、快速化和規(guī)?;芯?,促進(jìn)種養(yǎng)循環(huán),提高有機(jī)肥料行業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化,變廢為肥。