緩/控釋肥料應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與存在問(wèn)題及發(fā)展建議

趙欣楠，車宗賢，馮守疆，楊君林，張旭臨

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所，甘肅　蘭州　730070）

緩/控釋肥料應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與存在問(wèn)題及發(fā)展建議

趙欣楠，車宗賢，馮守疆，楊君林，張旭臨

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所，甘肅蘭州730070）

摘要：從緩/控釋肥料對(duì)肥料利用率、作物產(chǎn)量、作物生長(zhǎng)、節(jié)約能源、我國(guó)農(nóng)村現(xiàn)狀、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際、生態(tài)環(huán)境影響等方面綜述了緩/控釋肥料應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并針對(duì)緩/控釋肥料實(shí)際應(yīng)用與推廣中的存在問(wèn)題，提出今后的發(fā)展建議是：設(shè)立“緩/控釋肥料”科研專項(xiàng)，支持技術(shù)創(chuàng)新；出臺(tái)緩/控釋肥料生產(chǎn)和銷售企業(yè)優(yōu)惠政策；加快緩/控釋肥料使用農(nóng)戶直補(bǔ)步伐。

關(guān)鍵詞：緩/控釋肥料；優(yōu)勢(shì)；存在問(wèn)題；發(fā)展建議

肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)物資，也是糧食的“糧食”。20世紀(jì)70年代以來(lái)的三次肥料更新浪潮，使我國(guó)肥料行業(yè)步入了理性發(fā)展階段，90年代以來(lái)緩/控釋肥料在我國(guó)農(nóng)業(yè)、肥料制造業(yè)等行業(yè)和相關(guān)領(lǐng)域備受關(guān)注［1］。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)步伐的不斷加快，糧食安全、節(jié)能減排、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等諸多外部因素對(duì)肥料創(chuàng)新的需求，使新型肥料行業(yè)步入發(fā)展的歷史機(jī)遇期。2013年中央1號(hào)文件提出“加快糧棉油糖等農(nóng)機(jī)裝備、高效安全肥料農(nóng)藥獸藥研發(fā)”、“啟動(dòng)低毒低殘留農(nóng)藥和高效緩釋肥料使用補(bǔ)助試點(diǎn)”；2015年《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于深化體制改革加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的若干意見》及農(nóng)業(yè)部重磅推出減輕面源污染《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》指出，2020年化肥利用率達(dá)到40%，比2013年提高7百分點(diǎn)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物化肥零增長(zhǎng)等國(guó)家戰(zhàn)略，為新型肥料的發(fā)展注入了活力。近兩年，緩/控釋肥料作為新型肥料行業(yè)中的后起之星，閃耀綻放在我國(guó)肥料行業(yè)的歷史舞臺(tái)上，其養(yǎng)分釋放緩慢化、品種多樣化、營(yíng)養(yǎng)全面化、產(chǎn)品功能化等特點(diǎn)，在肥料界新型肥料研究領(lǐng)域中成為熱點(diǎn)［1 -3］。我們對(duì)緩/控釋肥料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行如下綜述，并針對(duì)緩/控釋肥料目前在實(shí)際應(yīng)用與推廣中存在的問(wèn)題提出今后發(fā)展建議。

1　緩/控釋肥料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1提高肥料利用率

緩/控釋肥料使養(yǎng)分緩慢釋放或控制釋放，使其養(yǎng)分釋放速率與作物需求同步，減少施肥量，提高肥料利用率。如國(guó)外產(chǎn)品Triabon（聚合物包膜肥，德國(guó)生產(chǎn)）氮、磷、鉀利用率為普通肥料氮、磷、鉀利用率的2倍。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品Field（磷酸銨鉀鹽包膜肥，蘭州生產(chǎn)）氮、磷、鉀利用率分別為37.2%、24.7%和71.3%；S（氮磷鉀養(yǎng)分混配肥，蘭州生產(chǎn)）氮、磷、鉀利用率分別為32.5%、19.1% 和46.4%，較普通肥料提高氮、磷、鉀利用率分別為8.3%～24.0%、0.3%～23.5%、2.9%～78.3%［4］。對(duì)玉米研究表明，包衣尿素氮肥利用率為35.69%，較傳統(tǒng)氮肥利用率（30.02%）提高18.9%［5］。在水稻不同生育時(shí)期，控釋肥料（70日型，含氮40%）的利用率明顯不同，在水稻生育前期，控釋肥料氮利用率為48.4%；在生育中期氮利用率為85.6%。在成熟收獲時(shí)，控釋氮肥利用率為72.3%，而尿素利用率只有35.5%［6］。

1.2促進(jìn)作物生長(zhǎng)

緩/控釋肥料對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育具有明顯促進(jìn)作用，主要表現(xiàn)在增加植物體內(nèi)葉綠素含量、植株葉片數(shù)和葉面積以及植物生物量。對(duì)盆栽玉米研究的結(jié)果表明，控釋肥隨著施肥水平提高，其對(duì)應(yīng)的葉綠素值也相應(yīng)提高，并且所有葉綠素值均高于普通復(fù)肥；從玉米整個(gè)生長(zhǎng)周期來(lái)看，與普通復(fù)肥比較，控釋肥處理葉面積高出普通復(fù)肥處理約7%～10%，主葉數(shù)比普通復(fù)合肥多1～2片葉?？蒯審?fù)肥處理對(duì)應(yīng)的玉米根重、莖葉重均高于普通復(fù)肥處理，控釋復(fù)肥處理2個(gè)施肥水平玉米生物量均顯著高于普通復(fù)肥的兩個(gè)施肥水平，而且在施肥量減少1/2的情況下，仍能獲得高于普通復(fù)肥的生物產(chǎn)量［7-9］。

1.3提高作物產(chǎn)量

緩/控釋肥料對(duì)作物產(chǎn)量的影響因作物種類、肥料種類和試驗(yàn)條件而異。包膜緩釋肥可顯著增加水稻、小麥、玉米、棉花產(chǎn)量，增幅分別為5.0%～13.6%、11.3%、12.6%和18.8%［10 -13］。在春小麥上的研究表明，聚合物包膜肥（Triabon，德國(guó)生產(chǎn)）、磷酸銨鉀鹽包膜肥（Field，蘭州生產(chǎn)）和氮磷鉀養(yǎng)分復(fù)配肥（S，蘭州生產(chǎn)）3種肥料的施用與對(duì)照相比均有不同程度增產(chǎn)，聚合物包膜肥增產(chǎn)幅度最大，為42.5%；磷酸銨鉀鹽包膜肥次之，為31.3%；氮磷鉀養(yǎng)分復(fù)配肥最小，為27.4%［5］。在包衣尿素減少20%的氮肥用量并且采用夏玉米全生育期一次性基施的措施下，夏玉米產(chǎn)量仍能與普通尿素處理平產(chǎn)［14］。2009—2011年在甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院武威綠洲試驗(yàn)站進(jìn)行的3 a定位試驗(yàn)結(jié)果表明，春玉米全生育期一次性基施措施下，長(zhǎng)效緩釋肥減少10%施用量，提高玉米產(chǎn)量4.6%～5.2%［15］。

1.4有效節(jié)約能源

肥料制造是高耗能產(chǎn)業(yè)，每生產(chǎn)1 t的合成氨，平均耗能1.803 t標(biāo)準(zhǔn)煤。緩/控釋肥料較傳統(tǒng)化肥肥料利用率提高15%～30%，可減少1/3施肥量，從而減用3 000萬(wàn)多t標(biāo)準(zhǔn)煤，45億m3天然氣、170萬(wàn)t油和158 kW·h電［16］，有效節(jié)約化肥生產(chǎn)原料，減輕化肥對(duì)生態(tài)環(huán)境壓力。

1.5緩解化肥對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染

施入農(nóng)田的氮肥只有30%～35%被作物利用，大部分以氨氣、氧化亞氮的形式揮發(fā)到大氣，以硝態(tài)氮的形式淋失到地下水，不僅造成氮肥的大量浪費(fèi)，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，還對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。而使用緩/控釋肥料可以有效提高肥料利用率，減少氨揮發(fā)和硝態(tài)氮的淋失。包膜尿素中氮在土壤中的殘留高于普通尿素，施包膜尿素較普通尿素的氨揮發(fā)氮損失減少14.2%～14.9%，淋失和反硝化氮損失減少25.5%～28.3%，土壤持留氮增加32.0%～37.3%［17］，從而減少氮肥過(guò)量施用，緩解施肥對(duì)環(huán)境的污染。

1.6降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)數(shù)量和強(qiáng)度

目前，我國(guó)面臨著城鎮(zhèn)化問(wèn)題，農(nóng)村大量青壯年勞動(dòng)力流入城市，主要?jiǎng)趧?dòng)力為老人及婦女。據(jù)調(diào)查，農(nóng)村剩余勞動(dòng)力中40歲以上的占勞動(dòng)力總數(shù)的50%以上，40歲以下的剩余勞動(dòng)力比例僅為10.7%。勞動(dòng)力極度短缺，并且還有加劇趨勢(shì)。而緩/控釋肥料可實(shí)現(xiàn)一次性施肥，免去多次追肥所產(chǎn)生用工量，使施肥簡(jiǎn)單方便，有效緩解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)勞動(dòng)力不足問(wèn)題。

1.7減少施肥對(duì)氣候依賴性

傳統(tǒng)肥料需要多次追肥，特別是在沒有灌溉條件的旱作區(qū)，降水為不確定因素，在作物的需肥期不追肥作物會(huì)減產(chǎn)，追肥則會(huì)因缺水造成肥料大量損失，追肥與降水無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效匹配。而高效緩/控釋肥料，只是在作物播種時(shí)一次性施入，不需要在作物生育期中追肥，可以減少追肥對(duì)氣候條件的依賴，提高肥料利用率，減少肥料浪費(fèi)。

1.8解決地膜覆蓋作物追肥難問(wèn)題

地膜增溫保水作用對(duì)糧食增產(chǎn)和增收發(fā)揮了巨大作用，但追肥難一直困擾著農(nóng)民和科技人員。緩/控釋肥料實(shí)現(xiàn)了一次性基施全生育期所需肥料的夢(mèng)想，免去多次追肥對(duì)地膜的損毀，有效解決地膜覆蓋作物追肥難問(wèn)題。

2　緩/控釋肥料實(shí)際應(yīng)用與推廣中存在的問(wèn)題

2.1農(nóng)民認(rèn)知滯后，推廣速度緩慢，企業(yè)積極性不高

雖然緩/控釋肥料研發(fā)工作已取得了重大進(jìn)展，且發(fā)展趨勢(shì)較好，但作為新型產(chǎn)品，上市后給農(nóng)民帶來(lái)了選擇的困惑，也給廠商的推廣增加了難度，如何將新產(chǎn)品讓農(nóng)民快速認(rèn)知、接納和使用，盡快發(fā)揮作用，成為緩/控釋肥料行業(yè)的一道難題。

2.2價(jià)格偏高，降本技術(shù)有待突破

目前，生產(chǎn)緩/控釋肥料所用材料昂貴和工藝復(fù)雜，產(chǎn)品成本偏高，一般高于常規(guī)肥料的1～4倍，致使該種肥料絕大部分只用于經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的花卉、蔬菜、草坪等生產(chǎn)中，限制了它的廣泛使用。所以科研重點(diǎn)應(yīng)放在保障肥料性能的同時(shí)降低生產(chǎn)成本，同時(shí)，有待在生產(chǎn)工藝技術(shù)上有新突破，研發(fā)高效環(huán)保低廉的緩/控釋肥料，加速此類肥料的大田化和普及化。

2.3市場(chǎng)秩序急需優(yōu)化

當(dāng)前的緩/控釋肥料市場(chǎng)魚目混雜、良莠不齊，部分企業(yè)的產(chǎn)品并不真正達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，卻打著緩/控釋肥的旗號(hào)大量推廣銷售，且價(jià)格高、效能低，嚴(yán)重挫傷正規(guī)企業(yè)和農(nóng)民的積極性，影響了緩/控釋肥料的推廣和使用。

2.4研發(fā)者對(duì)緩/控釋肥料養(yǎng)分釋放速率與影響因素相關(guān)性研究不系統(tǒng)

在田間條件下影響因素對(duì)緩/控釋肥料養(yǎng)分釋放機(jī)理的相關(guān)性研究不深入，研發(fā)者應(yīng)對(duì)緩/控釋肥料養(yǎng)分釋放速率、釋放模式與影響因素之間關(guān)系進(jìn)行深入系統(tǒng)研究，同時(shí)注重緩釋和促釋相結(jié)合，著力研發(fā)具有“S”型釋放曲線的緩/控釋肥料，使肥料養(yǎng)分釋放速率、模式與作物養(yǎng)分吸收規(guī)律相匹配，從而限制和減少影響肥料發(fā)揮最大效應(yīng)的限制性因素，最終使研究者的產(chǎn)品適應(yīng)生產(chǎn)者的需要，并實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的最大化。

3　發(fā)展建議

為了保持和提高耕地質(zhì)量，保護(hù)環(huán)境和提高食品安全水平，提高糧食綜合生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和有效調(diào)動(dòng)新型肥料研發(fā)者、生產(chǎn)者、使用者的積極性，結(jié)合甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所多年對(duì)于新型肥料（緩/控釋肥料）研發(fā)與推廣應(yīng)用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出如下發(fā)展建議。

3.1設(shè)立“緩/控釋肥料”科研專項(xiàng)，支持技術(shù)創(chuàng)新

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，科技進(jìn)步無(wú)止境，緩/控釋肥料的研發(fā)絕不能停步不前，應(yīng)重點(diǎn)研究高效、環(huán)保、廉價(jià)的緩/控釋材料，簡(jiǎn)單低耗的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，高效、專用、區(qū)域型肥料農(nóng)藝配方和工藝配方，不斷提高肥料緩釋效果和環(huán)境安全性，降低生產(chǎn)成本，使更多的老百姓可以買得起緩釋肥料，推動(dòng)緩/控釋普及化。

3.2出臺(tái)緩/控釋肥料生產(chǎn)和銷售優(yōu)惠政策

生產(chǎn)企業(yè)的積極性決定緩/控釋肥料的發(fā)展速度，企業(yè)利潤(rùn)決定企業(yè)能否生存和發(fā)展，緩/控釋肥料是全新的高技術(shù)產(chǎn)品，成本高于同類產(chǎn)品15%～20%，使用的方式方法也不同于常規(guī)肥。雖然施肥量會(huì)降低15%～20%，節(jié)省用工等可以彌補(bǔ)高出的市價(jià)，發(fā)展前景看好。但在推廣初期，銷量小、市場(chǎng)培育成本高，企業(yè)正常利潤(rùn)很難維持，生存受到威脅，積極性有待提高。建議建立以市場(chǎng)為導(dǎo)向的緩/控釋肥料標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的生產(chǎn)銷售網(wǎng)絡(luò)體系，啟動(dòng)針對(duì)緩/控釋肥料企業(yè)的扶持補(bǔ)助政策，以及稅收、信貸、運(yùn)輸?shù)确矫娴膬?yōu)惠政策。

3.3加快緩/控釋肥料使用農(nóng)戶直補(bǔ)步伐

肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入的最大生產(chǎn)資料，占總投入60%～70%，大于種子、農(nóng)膜、農(nóng)藥等農(nóng)資產(chǎn)品投入的總和；肥料也是影響農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量和效益最關(guān)鍵的因子之一，農(nóng)民對(duì)肥料使用非常慎重。建議加大對(duì)緩/控釋肥料宣傳、示范推廣力度，配套補(bǔ)貼激勵(lì)政策，使農(nóng)民在不斷使用過(guò)程中逐漸認(rèn)識(shí)到緩/控釋的益處，加快其推廣的進(jìn)程。

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（本文責(zé)編：鄭立龍）

The Advantages and Problems of Release/Control Fertilizer and Its Development Suggestions

ZHAO Xinnan，CHE Zongxian，F(xiàn)ENG Shoujiang，Yang Junlin，ZHANG Xulin
（Institute of Soil，F(xiàn)ertilizer and Water-saving Agriculture，Gansu Academy of Agricultural Sciences，Lanzhou Gansu 730070，China）

Abstract：Effect on aspects such as fertilizer use efficiency，crop yield，crop growth，Energy saving，the local conditions of rural areas，reality of agricultural production and ecological environment of release/control fertilizer. Advantage on release/control fertilizer is reviewed of，existing problems are analized，development and countermeasure of release/control fertilizer are put forward.

Key words：Controlled/slow release fertilizer；Advantage；Problem；Countermeasure

通訊作者：車宗賢（1964—），男，甘肅會(huì)寧人，研究員，主要從事土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)研究工作。聯(lián)系電話：（0）13893122532。E-mail：chezongxian@ 163.com

作者簡(jiǎn)介：趙欣楠（1981—），女，甘肅臨洮人，助理研究員，主要從事新型肥料研究工作。聯(lián)系電話：（0）13919152671。E-mail：lzzxn@ 163.com

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技支撐項(xiàng)目“甘肅復(fù)混肥農(nóng)藝配方與生態(tài)工藝技術(shù)研究”（2011BAD11B05-13）

收稿日期：2015-06-10

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2015.09.029

中圖分類號(hào)：S145.6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-1463（2015）09-0077-04