2015年,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》,2017年,“化肥零增長”目標提前3年完成。2019年,中央一號文件又提出“化肥使用量負增長”,“減肥”的同時要保證“增產(chǎn)”。中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)資源與區(qū)劃研究所研究員趙秉強談及肥料產(chǎn)業(yè)的未來時表示,“肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的著力點逐漸向肥料科技創(chuàng)新轉(zhuǎn)移,肥料產(chǎn)業(yè)更加注重產(chǎn)品創(chuàng)新,而肥料的施用更加科學化、系統(tǒng)化,開始走質(zhì)量效益、增值增效之路。”
人民日報客戶端三農(nóng)頻道:能否介紹一下化肥業(yè)現(xiàn)狀及面臨的形勢?對土壤造成了哪些威脅?
趙秉強:受農(nóng)業(yè)農(nóng)村部化肥使用量零增長行動方案、供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、化肥行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能等影響,我國化肥使用量以2015年為拐點,2015年之前,化肥使用量逐年上升,達到6000萬噸高點,從2016年開始,化肥使用量逐漸下降,2017年5859萬噸,2018年5653萬噸。
近幾年,氮肥行業(yè)通過淘汰落后產(chǎn)能,尿素產(chǎn)量從7000萬噸下降到5000萬噸左右,其中農(nóng)用尿素大約3500萬噸。磷肥產(chǎn)能過剩相對比較嚴重,過剩大約500萬噸五氧化二磷,行業(yè)轉(zhuǎn)型升級壓力較大。我國鉀肥生產(chǎn)集中在青海、新疆等地,鉀肥仍有50%依賴進口。
英國洛桑實驗站持續(xù)170多年肥料定位試驗研究表明,科學施用化肥,是不會導致土壤質(zhì)量下降的。但是,化肥的長期不科學施用,往往會導致土壤酸化、次生鹽漬化、土壤板結(jié)等土壤質(zhì)量問題。不合理施肥導致我國耕地土壤pH值平均降低了0.85個單位,酸化面積占耕地總面積的21.6%。如湖南的長期定位試驗,有機無機配合施肥,土壤pH變化不大,偏施氮肥,土壤pH由5.7下降到4.2,嚴重影響了作物產(chǎn)量和質(zhì)量?;逝涫┯袡C肥有利于增強土壤pH緩沖能力,可有效避免土壤酸化。近年來,土壤磷素的大量積累所造成的土壤板結(jié)、中微量元素的缺失越來越受到重視,由于施肥造成的土壤微生物環(huán)境的變化,也可能是造成植物病害加劇的重要原因。
人民日報客戶端三農(nóng)頻道:當下,我國農(nóng)業(yè)進入綠色發(fā)展階段,由過去的數(shù)量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向提質(zhì)增效,追求更高質(zhì)量和高效益收益,對肥料產(chǎn)業(yè)提出了什么要求?
趙秉強:肥料對作物產(chǎn)量的貢獻率40%-60%,也就是說我國糧食產(chǎn)量的一半是依靠化肥取得的,化肥的重要性不言而喻。而目前我國農(nóng)業(yè)正由數(shù)量效益型向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變,由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式向農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展轉(zhuǎn)變,綠色高效肥料的研發(fā)和應用將為我國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供重要的科技和產(chǎn)品支撐。
在這樣的背景下,一方面需盡快構(gòu)建國家綠色肥料體系,包括綠色原料、綠色制造、綠色產(chǎn)品、綠色流通和綠色施用。另一方面圍繞國家環(huán)保需求、農(nóng)業(yè)可持續(xù)需求、農(nóng)民效益需求、產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,積極加強綠色高效肥料新產(chǎn)品持續(xù)研發(fā),從而達到“用量少、效率高、能增產(chǎn)、提品質(zhì)、護土壤、優(yōu)環(huán)境”的目標,這也是肥料產(chǎn)業(yè)技術升級的重要方向。
2016年,科技部啟動了“化肥農(nóng)藥減施增效綜合技術研發(fā)”重點專項,集中了我國科研、產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢單位開展新型復混肥料、水溶肥料、緩釋肥料等綠色高效肥料產(chǎn)品研發(fā),為化肥減施提供理論指導、技術和產(chǎn)品支撐。以我主持的重點研發(fā)計劃項目“新型復混肥料及水溶肥料研制”為例,設計作物專用增效、增效載體增效、原料升級增效、功能拓展增效四大增效途徑,設置作物專用高效復混肥料研制與產(chǎn)業(yè)化、新型增效復混肥料研制與產(chǎn)業(yè)化、配方摻混肥料研制及應用模式創(chuàng)新、高效水溶肥料原料創(chuàng)制與產(chǎn)業(yè)化、功能水溶肥料研制與產(chǎn)業(yè)化5個研究課題,圍繞思路創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、技術創(chuàng)新和模式創(chuàng)新,開發(fā)新型高效復混肥料及水溶肥料替代產(chǎn)品與技術,滿足農(nóng)業(yè)“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)”的要求,推動肥料產(chǎn)業(yè)技術升級,為化肥減施增效提供科技支撐。
人民日報客戶端三農(nóng)頻道:目前能滿足作物和綠色發(fā)展需求的肥料產(chǎn)品占了整個肥料行業(yè)的比例?這個數(shù)據(jù)是否有所提升?
趙秉強:目前的增值肥料、緩釋肥料、穩(wěn)定性肥料等綠色高效肥料產(chǎn)品產(chǎn)量大約1500萬噸,占整個肥料行業(yè)的10%左右。我們肥料產(chǎn)業(yè)十分重視產(chǎn)品創(chuàng)新,這個數(shù)據(jù)正在提升,相信未來隨國家政策支持、科技進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,未來5-10年,我國綠色高效肥料產(chǎn)品占農(nóng)業(yè)使用的比有望提高至30%以上,將對我國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展做出突出貢獻。
人民日報客戶端三農(nóng)頻道:五年前,農(nóng)業(yè)部制定了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》,方案出臺后,肥料的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了什么變化?行業(yè)出現(xiàn)了哪些應對舉措?
趙秉強:發(fā)達國家在20世紀七、八十年代,通過加強綠色高效肥料產(chǎn)品的研發(fā)和應用、提升科學施肥技術和裝備、推行有機無機結(jié)合施肥等措施,美國實現(xiàn)了化肥零增長,歐盟、日本的化肥使用量下降30%-50%,作物單產(chǎn)持續(xù)提高。
2017年,我國提前3年完成了化肥零增長目標。2019年中央一號文件提出“化肥使用量負增長”,未來的目標是化肥負增長,并實現(xiàn)“減肥增產(chǎn)”。我國化肥使用量較2015年再降低1000萬噸,保持在5000萬噸左右是可以保障糧食安全。 按目前的發(fā)展速度,這一目標有望在“十四五”末實現(xiàn)。
《到2020年化肥使用量零增長行動方案》實施后,肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的著力點逐漸向肥料科技創(chuàng)新轉(zhuǎn)移,肥料產(chǎn)業(yè)更加注重產(chǎn)品創(chuàng)新,而肥料的施用更加科學化、系統(tǒng)化,開始走質(zhì)量效益、增值增效之路,通過不斷研發(fā)和推廣綠色高效肥料產(chǎn)品,為肥料企業(yè)發(fā)展注入動力。
人民日報客戶端三農(nóng)頻道:增值肥作為“化肥使用零增長”的一種助力,明顯的優(yōu)勢是什么?未來的發(fā)展空間如何?
趙秉強:增值肥料首先利用腐植酸類、海藻酸類、氨基酸類等將天然/植物源材料研發(fā)微量高效生物活性增效載體,將增效載體與尿素、磷銨、復合肥等大宗化肥科學配伍生產(chǎn)的肥料增值產(chǎn)品。所謂增值,既包括經(jīng)濟價值,又體現(xiàn)在環(huán)境價值,在研發(fā)-生產(chǎn)-銷售-應用產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)均體現(xiàn)其價值,最終為國家創(chuàng)造價值。其明顯的優(yōu)勢分為三點:一是產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢,產(chǎn)能高、成本低;二是環(huán)保優(yōu)勢,載體安全環(huán)保、利用率高;三是技術優(yōu)勢,改變了過去單純依靠調(diào)控肥料營養(yǎng)功能改善肥效的技術策略,通過綜合調(diào)控“肥料-作物-土壤”系統(tǒng),更大幅度提高肥料利用率。
2012年,在中國氮肥工業(yè)協(xié)會的指導下,中國農(nóng)業(yè)科學院聯(lián)合全國16家大型尿素生產(chǎn)企業(yè)成立了“化肥增值產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟”,目前聯(lián)盟企業(yè)已達到48家,尿素和磷銨產(chǎn)能分別占全國的70%和60%,成為我國肥料產(chǎn)業(yè)技術綠色轉(zhuǎn)型升級的重要力量。目前,綠色高效增值肥料產(chǎn)能超過2000萬噸/年,累計生產(chǎn)1000萬噸,推廣2億畝,增產(chǎn)糧食60億公斤,節(jié)肥120萬噸。創(chuàng)造了80萬噸/年尿素裝置一次性連續(xù)生產(chǎn)10萬噸腐植酸尿素的世界紀錄,入選“2018年中國氮肥工業(yè)發(fā)展60周年大事記”。
中國農(nóng)業(yè)科學院制定的《含腐植酸尿素》《含海藻酸尿素》《海藻酸類肥料》《含腐植酸磷酸一銨、磷酸二銨》等6項國家行業(yè)標準及200多項企業(yè)標準,促進了增值肥料行業(yè)健康發(fā)展。
增值肥料上升為國家戰(zhàn)略,《工業(yè)和信息化部關于推進化肥行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的指導意見(工信部原[2015]251號)》中提出發(fā)展腐植酸、海藻酸、氨基酸增值肥料新產(chǎn)品,到“十三五”末增值尿素年產(chǎn)量達到1000萬噸。
“十四五”末,每年發(fā)展2000萬噸增值尿素、2000萬噸增值復合肥、1000萬噸增值磷銨等產(chǎn)品,使我國的普通化肥30%以上實現(xiàn)增值化改性,推動我國傳統(tǒng)化肥產(chǎn)品性能升級,每年推廣面積10億畝,增產(chǎn)糧食200億公斤,減少化肥流失,保護環(huán)境。
人民日報客戶端三農(nóng)頻道:研究發(fā)現(xiàn),植物中礦物質(zhì)的減量大幅下降,人體所需的營養(yǎng)物質(zhì)越來越少,在這樣的大環(huán)境下,肥料創(chuàng)新的著力點會發(fā)生什么樣的變化?
趙秉強:不合理施肥導致作物營養(yǎng)元素吸收不平衡,會導致營養(yǎng)元素特別是中微量元素含量下降,使作物“虛胖”,容易導致人體營養(yǎng)元素缺乏,也就是常說的“隱形饑餓”。美國農(nóng)業(yè)部曾調(diào)查1963~1992年果蔬營養(yǎng)數(shù)據(jù),30年間鈣降低29.82%,鐵降低32%,鎂降低21.08%。
科學施肥、平衡施肥,是不會導致作物應用物質(zhì)大量下降,相反可以提高農(nóng)產(chǎn)品的蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)。因追求高產(chǎn),長期只重視氮磷鉀大量元素的施用,忽視中微量元素補充,導致中微量元素缺乏,農(nóng)產(chǎn)品特別是蔬菜、水果中的中微量元素含量下降嚴重。在現(xiàn)有耕地土壤中,中量營養(yǎng)元素鈣含量在缺素臨界值以下的占64%,鎂占53%、硫占40%;微量元素硼占84%、鐵占31%、鋅占42%、錳占48%、銅占25%、鉬占59%。與第二次土壤普查相比,缺素面積增加近一倍。
未來肥料科技創(chuàng)新的著力點,主要體現(xiàn)在三個方面:一,提高效率,重點是肥料產(chǎn)品的創(chuàng)新和應用,綠色施肥技術,尤其是大量元素及中微量元素配合,有機-無機肥配合,生物肥應用,精準施肥技術應用等,大幅度提升肥料的效應。二,提高產(chǎn)量、改善品質(zhì),肥料效應的提高,必然會提高作物的抗病性,提升品質(zhì),改善作物的土壤環(huán)境,保護土壤質(zhì)量,確保持續(xù)生產(chǎn)。三,以健康為目標的肥料科技創(chuàng)新,土壤健康、作物健康、人體健康。