傳統(tǒng)化肥增效改性提升產(chǎn)品性能與功能

趙秉強(qiáng)

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所,農(nóng)業(yè)部植物營(yíng)養(yǎng)與肥料重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，北京 100081)

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傳統(tǒng)化肥增效改性提升產(chǎn)品性能與功能

趙秉強(qiáng)

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所,農(nóng)業(yè)部植物營(yíng)養(yǎng)與肥料重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，北京 100081)

【目的】當(dāng)前，我國(guó)各類增效改性肥料年產(chǎn)量達(dá)到1300萬(wàn)噸(商品量)，每年推廣面積4億多畝，年增產(chǎn)糧食110億公斤，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、 農(nóng)民增收和環(huán)境保護(hù)做出了重要貢獻(xiàn)。推動(dòng)傳統(tǒng)化肥增效改性，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要國(guó)家從技術(shù)研究、 政策、 推廣等領(lǐng)域給予支持。綜合分析、 評(píng)述我國(guó)傳統(tǒng)化肥增效改性的意義、 取得的研究成果與未來(lái)發(fā)展，為推動(dòng)我國(guó)化肥提質(zhì)增效，提升化肥產(chǎn)品性能與功能提供思路和策略?！痉椒ā勘疚氖占宋覈?guó)有關(guān)傳統(tǒng)化肥增效改性研究的主要文獻(xiàn)，對(duì)目前改性增效肥料在我國(guó)的生產(chǎn)、 使用現(xiàn)狀和研究取得的成果和觀點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)分析、 歸納和綜合評(píng)述，展望未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，提出發(fā)展對(duì)策?！窘Y(jié)果】傳統(tǒng)氮肥因活性高、 損失途徑多，磷肥施入土壤易被固定，加之我國(guó)單位面積化肥用量較高等，化肥利用率較低，對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響較大，化肥增效改性是提高肥料利用率的重要途徑。目前對(duì)傳統(tǒng)化肥進(jìn)行增效改性的主要技術(shù)途徑包括緩釋法增效改性、 穩(wěn)定法增效改性、 增效劑法增效改性以及有機(jī)物料與化學(xué)肥料復(fù)合(混)優(yōu)化化肥養(yǎng)分高效利用，相應(yīng)發(fā)展的增效改性產(chǎn)品包括緩釋肥料、 穩(wěn)定肥料、 增值肥料和有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合(混)肥料?！窘Y(jié)論】傳統(tǒng)化肥增效改性是提升化肥產(chǎn)品性能與功能、 提高肥料利用率的重要途徑，需要加強(qiáng)研究和政策支持。

傳統(tǒng)化肥; 增效改性; 增效肥料

當(dāng)前新型肥料的發(fā)展主要包括兩個(gè)方面: 一是對(duì)傳統(tǒng)(常規(guī))肥料進(jìn)行再加工，使其營(yíng)養(yǎng)功能得到提高或使之具有新的特性和功能; 二是通過(guò)開發(fā)新資源，利用新理論、 新方法和新技術(shù)等，研發(fā)肥料新類型、 新產(chǎn)品。本文將就傳統(tǒng)化肥增效改性、 提升產(chǎn)品性能與功能問(wèn)題展開討論，為推動(dòng)我國(guó)新型肥料發(fā)展、 肥料產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)，起到拋磚引玉的作用。

1　傳統(tǒng)化肥增效改性的必要性

傳統(tǒng)磷肥品種主要包括磷銨、 普通過(guò)磷酸鈣、 重鈣、 硝酸磷肥、 鈣鎂磷肥以及氮磷鉀復(fù)合(混)肥等[3]，除鈣鎂磷肥外，多數(shù)磷肥品種中的磷是水溶性磷。但是，磷肥施入土壤中通常被大量固定是影響其提高效率的重要限制因素[8-9]。我國(guó)2012年磷肥產(chǎn)量達(dá)到1693萬(wàn)噸，占世界磷肥產(chǎn)量的40%，2012年我國(guó)磷肥農(nóng)業(yè)用量達(dá)到1167萬(wàn)噸。根據(jù)2013年農(nóng)業(yè)部的結(jié)果，我國(guó)水稻、 小麥、 玉米三大糧食作物磷肥的當(dāng)季利用率平均只有24%，比發(fā)達(dá)國(guó)家低十幾個(gè)百分點(diǎn)。第一次全國(guó)污染源普查公報(bào)，農(nóng)業(yè)源總磷排放量占排放總量(含農(nóng)業(yè)、 工業(yè)和生活源)的67.4%。大量施用磷肥也導(dǎo)致面源污染發(fā)生。因此，對(duì)傳統(tǒng)磷肥進(jìn)行增效改性的主要方向是減少固定、 促進(jìn)吸收、 提高效率。

傳統(tǒng)鉀肥主要包括氯化鉀、 硫酸鉀等品種。我國(guó)水溶性鉀肥資源嚴(yán)重不足，只占世界水溶性鉀肥資源的5%左右，長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)鉀肥產(chǎn)量不能滿足自給需要[6]，50%以上依賴進(jìn)口，需要大量外匯。2012年我國(guó)農(nóng)業(yè)鉀肥用量525萬(wàn)噸，一半來(lái)自進(jìn)口。鉀肥在土壤中的活躍程度介于氮肥和磷肥之間。但是，鉀離子也相對(duì)較為活躍，施入土壤后受徑流、 淋溶及土壤固定等影響，當(dāng)季利用率也不高。根據(jù)農(nóng)業(yè)部2013年研究結(jié)果，我國(guó)水稻、 小麥、 玉米三大糧食作物鉀肥的當(dāng)季利用率平均為42%。對(duì)傳統(tǒng)鉀肥增效改性的方向，也主要是提高有效性、 促進(jìn)吸收，提高效率。

另外，我國(guó)農(nóng)業(yè)大量依靠投入氮、 磷、 鉀化肥獲得高產(chǎn)的同時(shí)，大量中、 微量元素也隨作物收獲而帶出農(nóng)田，我國(guó)農(nóng)田土壤中、 微量元素缺乏現(xiàn)象越來(lái)越普遍[10-12]。因此，發(fā)展高效中、 微量元素肥料，也是提高肥效和增加產(chǎn)量的有效途徑。

2　傳統(tǒng)化肥增效改性的主要技術(shù)途徑

對(duì)傳統(tǒng)化肥進(jìn)行增效改性的主要技術(shù)途徑包括: 一是緩釋法增效改性[13],通過(guò)發(fā)展緩釋肥料，調(diào)控肥料養(yǎng)分在土壤中的釋放過(guò)程，最大限度地使養(yǎng)分供應(yīng)與作物需肥節(jié)律相一致，從而提高肥料的利用率[5]。緩釋法增效改性的肥料產(chǎn)品通常稱作緩釋肥料。二是穩(wěn)定法增效改性[7],通過(guò)添加脲酶抑制劑或/和硝化抑制劑，以降低土壤脲酶和硝化細(xì)菌活性，減緩尿素在土壤中的轉(zhuǎn)化速度，從而減少揮發(fā)、 淋洗等損失，提高氮肥的利用率[7, 14]。穩(wěn)定法增效改性的肥料產(chǎn)品通常稱作穩(wěn)定肥料。三是增效劑法增效改性[7, 15-16],專指在肥料生產(chǎn)過(guò)程中加入海藻酸類、 腐植酸類和氨基酸類等天然活性物質(zhì)所生產(chǎn)的肥料改性增效產(chǎn)品。海藻酸類、 腐植酸類和氨基酸類等增效劑都是天然物質(zhì)或是植物源的，不但可以提高肥料利用率，而且環(huán)保安全。通過(guò)向肥料中添加生物活性物質(zhì)類肥料增效劑所生產(chǎn)的改性增效產(chǎn)品，通常稱作增值肥料[7, 17]。四是有機(jī)物料與化學(xué)肥料復(fù)合(混)優(yōu)化化肥養(yǎng)分高效利用，生產(chǎn)的肥料產(chǎn)品為有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥料或含有機(jī)質(zhì)的復(fù)合(混)肥料[9, 18]。

2.1緩釋肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展及技術(shù)趨勢(shì)

緩釋肥料是我國(guó)肥料質(zhì)量替代數(shù)量發(fā)展的重要產(chǎn)品類型[5]。從20世紀(jì)70年代開始，我國(guó)緩釋肥料經(jīng)歷了探索起步(20世紀(jì)80年代)、 初步發(fā)展(20世紀(jì)90年代)和快速發(fā)展(2000年以來(lái))三個(gè)階段[13]。2000年以前，我國(guó)緩釋肥料用量很少，在國(guó)際上沒(méi)有地位; 之后經(jīng)過(guò)10多年的快速發(fā)展，到2010年全世界緩釋肥消費(fèi)量170萬(wàn)噸，其中中國(guó)的消費(fèi)量占到70萬(wàn)噸，占世界總消費(fèi)量的40%以上，中國(guó)已經(jīng)超過(guò)美國(guó)(60萬(wàn)噸)成為世界上緩釋肥料第一生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)[13]。據(jù)測(cè)算，目前中國(guó)各類緩釋肥料的產(chǎn)能達(dá)到490萬(wàn)噸，年產(chǎn)量200萬(wàn)噸，應(yīng)用面積達(dá)到9000多萬(wàn)畝。中國(guó)緩釋肥料進(jìn)行了兩次大的技術(shù)引進(jìn)和集成創(chuàng)新。2005年以前，以引進(jìn)日本溶劑型樹脂包衣緩釋肥料技術(shù)為主要特征，通過(guò)消化吸收和集成創(chuàng)新，形成了產(chǎn)業(yè)化。2005年以后，以吸收和引進(jìn)美國(guó)、 加拿大無(wú)溶劑反應(yīng)成膜樹脂包衣緩釋肥料技術(shù)為主要特征，通過(guò)消化吸收和集成創(chuàng)新，形成產(chǎn)業(yè)化，整體技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。當(dāng)前我國(guó)緩釋肥料正面臨第三次創(chuàng)業(yè)和科技創(chuàng)新，需要從材料、 設(shè)備、 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等方面全面自主創(chuàng)新，提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平。

中國(guó)緩釋肥料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展中亟待從理論上明確大田作物需要什么樣的緩釋肥料。國(guó)外緩釋肥料主要用在草坪、 園藝等領(lǐng)域，在大田作物上應(yīng)用不多，沒(méi)有太多經(jīng)驗(yàn)可供我們借鑒。我國(guó)緩釋肥料發(fā)展的主要目標(biāo)是大田作物，大田作物對(duì)肥料養(yǎng)分緩釋性的要求如何是必須加強(qiáng)研究和明確回答的問(wèn)題。肥料的緩釋性不等同于供肥性，肥料的緩釋性是指肥料進(jìn)入介質(zhì)后養(yǎng)分向介質(zhì)(水或土壤)中擴(kuò)散的速度快慢; 而肥料的供肥性是指肥料進(jìn)入土體后持續(xù)供應(yīng)作物養(yǎng)分的能力，包括供肥強(qiáng)度和供肥持續(xù)時(shí)間兩個(gè)方面。肥料養(yǎng)分在土壤中釋放后并不立即在原位全部被作物直接吸收，大部分通過(guò)轉(zhuǎn)化和遷移，分布在不同深度的土體中，通過(guò)水-肥-根的耦合，從整個(gè)土體中供應(yīng)作物養(yǎng)分。肥料養(yǎng)分能否被作物高效吸收利用，關(guān)鍵在于水-肥-根在時(shí)間和空間上的耦合特征[6]。水肥耦合有效地提高了肥料向作物根系的移動(dòng)[19]，但在機(jī)理上只關(guān)注了水分、 養(yǎng)分同其吸收主體—根系在時(shí)間上的高效耦合而忽視了在空間上的耦合[6, 13]。肥料養(yǎng)分緩釋性的設(shè)計(jì)原則是實(shí)現(xiàn)“肥料養(yǎng)分在土壤中按一定規(guī)律釋放后，在土體中與作物需肥規(guī)律在時(shí)間和空間兩維相匹配(S型供應(yīng))”，供肥不僅僅局限于0—20 cm表土根層,只考慮肥料養(yǎng)分在0—20 cm土層中的釋放與作物需肥規(guī)律相匹配(“S”型釋放)，還要考慮養(yǎng)分向亞表層根系的供應(yīng)。目前的緩釋肥料養(yǎng)分一般在施入土壤表層(一般是0—20 cm土層)后呈“S”型釋放，并不一定能實(shí)現(xiàn)肥料養(yǎng)分在整個(gè)土體中的供肥性也是“S”型的[6]。換言之，緩釋肥料養(yǎng)分在施入土壤表層(0—20 cm)后呈“S”型釋放，可使表層肥料養(yǎng)分供應(yīng)(如0—20 cm土層，供應(yīng)淺層根系)是“S”型的，但深層土壤的養(yǎng)分供應(yīng)(20 cm以下土壤，供應(yīng)深層土壤根系)不一定是“S”型的，因此整個(gè)土體中的供肥性就不是“S”型的。不同作物的根系深淺不同，對(duì)肥料養(yǎng)分緩釋性的要求也不相同; 土壤、 氣候和水分管理制度等不同條件下栽培的作物，對(duì)肥料養(yǎng)分緩釋性的要求亦不相同。因此，需要在緩釋肥的“供肥性”上大做文章，根據(jù)不同根系生長(zhǎng)特性的作物在不同生育期根系在不同土層的分布特點(diǎn)，大力研究適應(yīng)不同作物的專用型緩釋肥。

樹脂包膜緩釋肥料是我國(guó)最為重要的緩釋肥料品種之一，需要在以下幾方面加大科技創(chuàng)新力度: 1)生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)連續(xù)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性; 2)提高單套設(shè)備產(chǎn)能，年生產(chǎn)能力力求超過(guò)萬(wàn)噸以上，甚至超過(guò)5萬(wàn)噸; 3)提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，省工、 高效、 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。另外，大田作物需要多樣化的緩釋肥料產(chǎn)品，因此，我國(guó)緩釋肥料在重視發(fā)展樹脂包膜緩釋肥料(多以BB緩釋肥料的形式進(jìn)入農(nóng)田)的同時(shí)，還應(yīng)重視發(fā)展其他緩釋機(jī)理的肥料產(chǎn)品，如非樹脂包膜型、 載體緩釋型、 有機(jī)無(wú)機(jī)緩釋型等肥料品種[9, 18, 20-23]。這些產(chǎn)品主要是利用無(wú)機(jī)礦物材料、 有機(jī)質(zhì)材料等包裹或包膜速溶性肥料，或?qū)⒕忈尣牧吓c速溶肥料融合，使養(yǎng)分起到緩釋長(zhǎng)效的效果。非樹脂包膜型等緩釋肥料用普通設(shè)備即可生產(chǎn)，無(wú)需特殊設(shè)備、 無(wú)需溶劑，工藝簡(jiǎn)單、 能耗小、 產(chǎn)量高、 成本低，大田作物應(yīng)用效果好。另外，緩釋肥料需要不斷完善標(biāo)準(zhǔn)[13]。我國(guó)當(dāng)前的緩釋肥料標(biāo)準(zhǔn)主要是在參考國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上制定的，國(guó)外緩釋肥標(biāo)準(zhǔn)主要是根據(jù)淺根草坪和園藝花卉等植物需肥規(guī)律制定的[7, 24]，可能并不適合大田深根作物。我國(guó)發(fā)展大田作物緩釋肥料，需要依據(jù)大田作物對(duì)緩釋肥的要求，制定和完善相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2穩(wěn)定肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展及技術(shù)趨勢(shì)

穩(wěn)定肥料是指通過(guò)添加脲酶抑制劑和/或硝化抑制劑等，調(diào)節(jié)土壤酶或微生物活性，減緩尿素的水解和對(duì)銨態(tài)氮的硝化-反硝化作用，達(dá)到肥料氮素緩慢轉(zhuǎn)化和減少損失的目的。1935年Rotini首先發(fā)現(xiàn)土壤中存在脲酶，40年代Conrad等發(fā)現(xiàn)向土壤中加入某些抑制脲酶活性的物質(zhì)可以延緩尿素的水解，60年代人們開始重視篩選土壤脲酶抑制劑的工作[5]。HQ(氫醌)、 NBPT(N-丁基硫代磷酰三胺)、 PPD(鄰-苯基磷酰二胺)、 TPTA(硫代磷酰三胺)、 CHPT(N-磷酸三環(huán)己胺)等是篩選研究的重要土壤脲酶抑制劑[14]。國(guó)外自20世紀(jì)50年代開始研制硝化抑制劑，研究的主要產(chǎn)品有吡啶、 嘧啶、 硫脲、 噻唑、 汞等的衍生物，以及疊氮化鉀、 氯苯異硫氰酸鹽、 六氯乙烷、 五氯酚鈉等。雙氰胺(DCD)是較為廣泛用于提高氮肥利用率的硝化抑制劑[7, 14]。

我國(guó)從20世紀(jì)60年代開始重視研究穩(wěn)定肥料，中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所率先開始了硝化抑制劑的研究。之后，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所在上個(gè)世紀(jì)70年代開始研究氫醌作為脲酶抑制劑如何提高氮肥利用率，在盤錦化肥廠、 大慶化肥廠等通過(guò)添加脲酶抑制劑生產(chǎn)緩釋尿素，并且應(yīng)用到大田作物上[14]。特別是進(jìn)入2000年以來(lái)，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所開發(fā)出一批新型脲酶抑制劑和硝化抑制劑，應(yīng)用在尿素、 復(fù)合(混)肥中，生產(chǎn)穩(wěn)定肥料，大面積實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,并且牽頭制定了《穩(wěn)定性肥料》(標(biāo)準(zhǔn)編號(hào): HG/T 4135-2010)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2011年3月1日正式實(shí)施，規(guī)范了相關(guān)定義術(shù)語(yǔ)，統(tǒng)一了檢驗(yàn)方法，從而規(guī)范了穩(wěn)定肥料市場(chǎng)，標(biāo)志著穩(wěn)定肥料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步入了一個(gè)新的階段。目前全國(guó)已有50余家化肥企業(yè)從事穩(wěn)定肥料生產(chǎn)和推廣，年產(chǎn)量超過(guò)80萬(wàn)噸，應(yīng)用面積超過(guò)上千萬(wàn)畝。

穩(wěn)定肥料未來(lái)技術(shù)趨勢(shì)，一是篩選更加廉價(jià)、 高效、 環(huán)保的脲酶抑制劑和硝化抑制劑，應(yīng)用到穩(wěn)定肥料生產(chǎn)中; 二是提高穩(wěn)定肥料在不同土壤、 氣候條件下效果的穩(wěn)定性; 三是研究穩(wěn)定肥料產(chǎn)品如何走向作物專用化。

2.3增值肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展及技術(shù)趨勢(shì)

增值肥料的關(guān)鍵技術(shù)是開發(fā)微量高效、 環(huán)保安全的肥料增效劑。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院新型肥料創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，在國(guó)家863計(jì)劃、 國(guó)家科技支撐計(jì)劃等項(xiàng)目的支持下，經(jīng)過(guò)10年的努力，研制出發(fā)酵海藻液、 鋅腐酸、 禾谷素等系列肥料增效劑; 開發(fā)了海藻酸尿素、 鋅腐酸尿素和禾谷素尿素等增值尿素新產(chǎn)品[29]，以及相應(yīng)的增值復(fù)合(混)肥料、 增值磷銨等新產(chǎn)品; 在中國(guó)氮肥工業(yè)協(xié)會(huì)的指導(dǎo)下，2012年成立《化肥增值產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟》，推動(dòng)我國(guó)傳統(tǒng)化肥增值改性。我國(guó)利用氨基酸、 腐植酸、 海藻酸等改性的增值尿素年產(chǎn)量超過(guò)300萬(wàn)噸，每年推廣面積1億畝，增產(chǎn)糧食30億公斤，農(nóng)民增收60多億元，減少尿素?fù)p失超過(guò)40萬(wàn)噸，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、 農(nóng)民增收、 環(huán)境保護(hù)和促進(jìn)我國(guó)肥料產(chǎn)品性能升級(jí)做出了貢獻(xiàn)[7]。增值肥料檢測(cè)方法及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究，也需要亟待加強(qiáng)。

2.4 有機(jī)物料與化學(xué)肥料復(fù)合(混)優(yōu)化化肥養(yǎng)分高效利用的產(chǎn)業(yè)發(fā)展及技術(shù)趨勢(shì)

3　傳統(tǒng)化肥增效改性的政策建議

肥料是保障國(guó)家糧食安全的戰(zhàn)略物資，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。過(guò)去十年，我國(guó)傳統(tǒng)化肥改性增效技術(shù)快速發(fā)展，迄今，我國(guó)各類增效改性肥料年產(chǎn)量達(dá)到1300萬(wàn)噸(商品量)，每年推廣面積4億多畝，年增產(chǎn)糧食110億公斤，為農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、 農(nóng)民增收和環(huán)境保護(hù)做出了重要貢獻(xiàn)。面對(duì)資源、 能源、 環(huán)境保護(hù)和糧食安全的巨大壓力，開展肥料科技創(chuàng)新、 發(fā)展新型肥料是我國(guó)肥料產(chǎn)業(yè)實(shí)施質(zhì)量替代數(shù)量發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。利用物理、 化學(xué)或生物等手段對(duì)傳統(tǒng)肥料進(jìn)行改性，使其營(yíng)養(yǎng)功能得到增強(qiáng)或賦予其新的功能，是肥料科技創(chuàng)新的重要途徑。推動(dòng)傳統(tǒng)化肥增效改性，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要科學(xué)家和肥料行業(yè)的共同努力，更需要國(guó)家在政策上的推進(jìn)。建議: 1)增加科研投入，開展傳統(tǒng)化肥增效改性的技術(shù)研究; 2)國(guó)家從投資、 信貸、 稅收等政策領(lǐng)域給予增效化肥新產(chǎn)業(yè)以優(yōu)惠扶持; 3)國(guó)家支持建立一批傳統(tǒng)化肥改性增效的示范企業(yè)，推動(dòng)傳統(tǒng)化肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)提升; 4)從國(guó)家層面，建立傳統(tǒng)化肥增效改性工程技術(shù)國(guó)家研發(fā)平臺(tái)。

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Modification of conventional fertilizers for enhanced property and function

ZHAO Bing-qiang

(InstituteofAgriculturalResourcesandRegionalPlanning,ChineseAcademyofAgriculturalSciences/KeyLaboratoryofPlantNutritionandFertilizer,MinistryofAgriculture,Beijing100081,China)

【Objectives】 The comprehensive summary and commendation on the significance, achievements and development trends in modification on conventional fertilizers for enhanced property and function in China are meaningful for making the strategies for the development of chemical fertilizer industry in the future.【Methods】 Literatures relating to the progress in effect-enhancement and property modification of conventional fertilizers were collected and summarized. The development trends in the future were forecasted and some strategies were proposed. 【Results】 Due to its high activity of N and fixing of P in soil, the conventional N and P fertilizers have low nutrient use efficiency with consequence of serious environmental pollution in China. Therefore, it is of great significance to practice effect-enhanced modification for conventional fertilizers to upgrade their properties and functions. Currently the four measures taken in modifying the conventional fertilizers are using slow nutrient release, biological inhibitors, effect-enhancing additives and organic/inorganic combination. The products produced by employing the above four technological measures are named respectively slow-release fertilizer, stabilized fertilizer, value-added fertilizer and organic/inorganic compound fertilizer. At present, the annual production of the above four kinds of fertilizers has reached 13 million tons (commercial amount) and their annual application area reached around 27 million hectares, and the grain yield increase has reached 11 million tons. The achievement contributed greatly to promoting crop yield improvement, farmer’s income increase and environment protection. It is a systematic work to promote the practice of effect-enhanced modification for conventional fertilizers, and government policy support can help speed up the spread and expansion of the new products. 【Conclusions】 The practice of effect-enhanced modification for conventional fertilizers is crucial to upgrading fertilizer property and function and consequently to increasing fertilizer use efficiency. More efforts are needed in research and policy-making support in the future in China.

conventional fertilizer; modification; effect-enhanced fertilizer

2014-10-11接受日期: 2015-06-04

“十二五” 國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目復(fù)合(混)肥農(nóng)藝配方與生態(tài)工藝技術(shù)研究(2011BAD11B05); 環(huán)渤海中低產(chǎn)田增值尿素研制與施用技術(shù)研究(2013BAD05B04)資助。

趙秉強(qiáng)(1963—)，男，山東臨邑人，博士，研究員，主要從事肥料及施肥技術(shù)研究。Tel: 010-82108658, E-mail: zhaobingqiang@caas.cn

TQ440.2

A

1008-505X(2016)01-0001-07