缓控释肥料与现代农业

 

一、缓控释肥料发展现状 我国于20世纪70年代初期开始研究包膜控释肥料。早在1974年,中科院南京土壤研究所...





一、缓控释肥料发展现状

我国于20世纪70年代初期开始研究包膜控释肥料。早在1974年,中科院南京土壤研究所用钙镁磷肥包裹颗粒碳铵。

20世纪80年代末期再度重视包膜缓/控释肥料的研究,发展很快。国内已有多家研究单位具备试制包膜肥料的实验设备,但多处于试验阶段。国内真正意义上已商品化的包膜控释肥料生产厂家屈指可数,尤其是大田作物应用缓控释肥料更是少之又少。我国缓/控释肥料的应用大多是在水稻、甜菜、棉花等作物上进行试验研究,但并没有大面积推广。美国和日本在包膜控释肥料的研究和应用方面均居世界领先地位,其它各国的研究都是基于美、日两国研究成果之上开展起来的。现在积极开发可被光或生物降解的包膜材料和具有不同养分释放模式的缓控释肥料,原料易得,环保安全,工业化生产成熟,低成本,是缓/控释肥料的研究方向。

缓/控释肥料根据不同的参考标准,有不同的分类。

1 、按照生产工艺和肥料性质,缓/控释肥料可分为三类:

①物理包膜型;②化学合成型;③生化抑制型。

2、根据大部分已开发和评价出的能控制氮有效性的材料和工艺,缓/控释肥料大体上可分为5大类:①低溶性需分解的物质;②微溶矿物;③能逐渐分解的可溶物质;④抗溶解处理普通水溶性产品;⑤抑制微生物活性,如硝化抑制剂,脲酶抑制剂。

3、Fall和Sin根据释放控制方式将缓/控释肥划分为4类:①扩散型;②侵蚀或化学反应型;③膨胀型;④渗透型。

4、按其缓/控释原理可分为4类:①生物化学方法(如添加脲酶抑制剂);

②物理方法(如硫包膜尿素,包膜型肥料,涂层尿素);③化学方法,如化学合成法;④生物化学-物理包膜相结合的方法(添加抑制剂、促释剂及物理包膜相结合)。

自2000年以来,我国缓控释肥研究取得快速发展,硫包衣、高分子包膜、脲酶/硝化抑制剂、脲醛缓释、缓控释BB肥等技术相继投产,并在大田作物上得以大面积推广施用。例如,以中国农科院、中科院沈阳应用生态研究所、中国农业大学、山东农业大学、华南农大、郑州大学、北京农林科学院、金正大、汉枫、山东农大肥业、美稼农业等30多家科研单位与企业参与了缓控释肥技术研究,目前中国已建成了全球最大缓控释肥生产基地,产销量超过2100万吨,累计推广面积约5.25亿亩,实现节支增收1100亿元,有力地支撑了“三农”事业发展。

当前,中国缓控释肥农业施用量估算为315万吨左右,占中国复混肥施用量的5%。与国际缓控释肥料主要用于花卉、草坪相比,国内缓控释肥最大的特点之一就是广泛用于大田作物,实现了高端肥料的平民化应用。

中国缓控释肥产量的年均复合增长率在25%左右。受益于新一轮产业转型升级和现代农业发展之需,预计到2025年,国内缓控释肥仍将保持10%~15%的较高增长率,发展空间巨大。

经过多年发展,我国多种缓控释肥技术得到应用,比如硫包衣、脲醛缓释、聚氨酯包膜、复合稳定抑制剂等技术,规模化生产成熟、成本大幅降低,价格已逐步“平民化”,目前缓控释肥产品已经成功应用于大田作物,这几年的年均增长率均保持在50%以上。

二、国家对缓控释肥料的政策

“十二五”期间,我国缓控释肥将得以加快发展。“在国家的磷复肥‘十二五’规划中,‘十二五’期间重点发展的目标之一就是推广缓控释肥料。”

由于缓控释肥在增产增收、节能减排、环境保护等方面具有积极意义,各国都很重视扶持缓控释肥产业的发展。2009年10月,美国出台了缓控释肥国家补贴激励政策,通过美国农业部自然资源保护中心(NRCS)实施,补贴水平每英亩约12美元-22美元,每农户可连续申请5年补贴,每户每年的最高补贴高达4万美元。因此,为了促进我国粮食的增产,保护环境,调动农民使用缓控释肥的积极性,政府应该加大扶持力度。

自2008年以来,全国农业技术推广服务中心连续发文,要求各地结合测土配方施肥工作,全面开展缓控释肥的示范推广工作。目前,示范推广范围已从2008年的5个省、6种作物、37个县扩大至2011年的23个省、25种作物、72个县。

缓释、控释肥已列为国家中长期科学技术发展计划的优先主题:国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006~2020年)安排了8个重点领域的27项前沿技术及18个基础科学问题。作为重点领域的农业,安排了9个优先主题,其中:第6个优先主题为环保型肥料创制和生态农业。重点研究开发环保型肥料,农药创制关键技术,专用复合(混)型缓释、控释肥料及施肥技术与相关设备。

我国化肥施用量已达到资源、环境所难接受的程度。2006年我国化肥消费量大约在5800万t左右(中国化工报2006年2月27日1版头条)。2006年我国化肥消费量将占世界(15880)总消费量的36.5% 。2005年我国进口钾肥883万t(实物)。从2003年-2005年我国每年用于采购钾肥的外汇从8亿增至18亿美元,可以说“施钾肥就是施美元”。

众所周知,过量施用氮肥造成大气、水质污染,过量施用磷肥引起江河湖海水质富营养化。正因上述原因,促进了将环保型肥料专用复合(混)型缓控释肥料列为国家中长期科技发展农业优先主题。

在国家农业部印发的《到2020年化肥使用量零增长行动方案》对缓控释肥料发展将迎来重要机遇,缓控释肥将发挥减肥提效关键作用。目前缓控释肥产量占复合肥产量5%多一点,这个比例还是很低。大力发展缓控释肥料,是解决肥料利用率问题的重要途径。

三、缓控释肥的价格分析

由于缓控释肥料采用复杂技术处理,在原材料及生产工艺方面都有更严格的要求,加工成本会比普通肥料有所提高。但随着技术的日臻成熟,生产规模不断扩大,成本会逐步降低。目前,硫包衣尿素、稳定性肥料等,由于技术成熟,生产规模大,价格基本能够做到比常规肥料略增加成本。脲醛缓释肥、树脂包膜控释肥成本会高一些,以经济作物应用为主。

缓控释肥与普通肥相比,可减少养分损失,提高肥料利用率,节约肥料用量20%~30%。劳动力成本方面,以东北地区玉米作物为例,若施普通化肥,在作物生长过程中一般需追肥一次,而且还要翻犁覆盖,所需劳动力约为0.3个,成本约20元/亩。施肥用缓控释肥,可节约20元/亩的劳动力成本。产量增长方面,近三年的统计显示,施用缓控释肥,作物产量增幅普遍在8%~25%之间。以玉米为例,增产40~120千克/亩,相当于农民可多获得28~80元/亩的收益。以上几项加起来,给农民带来的实实在在的收益。如果考虑减少化肥用量及氮元素流失,对节约能源、防止农业面源污染,推动农业节能减排等方面发挥的作用,其社会效益更大。

四、存在问题:

缓控释肥具有复杂的制造工艺,制造成本会有所增加,缓控释肥的肥效优势需要认知过程,缓控释肥的环境优势需要得到认识。这样在一段时间内限制了缓控释肥的普及和应用。

农民接受新产品的观念相对落后,农民对缓控释肥存在认识过程。如一些农户片面认为只有快速溶解的肥料才是好肥料,因而对缓慢释放的新型肥料存有抵触心理。农民平均文化水平低,大部分农民都不了解缓控释肥。他们种地靠的是祖祖辈辈传下来的经验,对新型的肥料,科学的种植方法还不适应,这种改变需要很长时间的培育和引导。

农民想要购买化肥,大部分都是直接去农资店购买化肥,而农资店销售缓控释肥价格高,使得缓控释肥的价格不亲民。由于销售渠道少,导致缓控释肥的最终购买价格提高。尽管缓控释肥具有减少了施肥的数量和次数,节约成本、不会烧苗、环保等优点,但是农资店出售缓控释肥以利益驱动,加价严重,导致缓控释肥价高,购买人数少,推广服务跟不上,农民望而却步,陷入恶性循环。

虽然缓控释肥有明显增产增收的效果,但这往往需要精确测产才能体现出来,这也在一定程度上制约了农户使用缓控释肥的积极性。对于种植大户来说,每亩增加十几元的投入,就会带来产出的增加,会有动力;对于种植小户来说,增收的效果难于达到其心理预期,而且自然条件会对缓控释肥的效果也会产生一定影响,因此适用范围相对较窄。

政府在缓控释肥的推广方面,具有巨大的作用。在缓控释肥研发和销售过程中,也需要政府能够给予大力的扶持。

政府还缺乏对缓控释肥生产企业的科研补助力度。企业研发新产品需要投入大量的资金,需要政府给予科研补贴。政府对农民购买缓控释肥的补助较低,影响了农民采用缓控释肥的积极性。农民对缓控释肥最关心的因素就是价格,政府的补贴力度低,影响农民购买的积极性。

缓控释肥作为一种具有极大潜力的新型化肥,准入门槛低。有些小企业生产的“缓控释肥”,严格来讲根本达不到缓控释肥的标准,但同样流入了市场,导致了市场上流通的缓控释肥质量参差不齐。

五、发展展望

缓控释肥是非常好的肥料品种,代表了肥料的发展方向,对节约资源、保护环境、保障粮食安全起到关键的助推作用,是现代农业不可缺少的重要内容。进一步加大缓控释肥的发展力度,是我国实现农业可持续发展的重要举措。相对于我国化肥行业整体而言,缓控释肥产业规模仍然偏小,不足市场的5%,缓控释肥推广空间巨大、任务艰巨。农民对于新产品、新技术的认知过程慢,推广难度较大。企业应该对于有意向购买本企业缓控释肥的农民遣专业人员进行产品讲解,让其了解缓控释肥的优点;要在企业内部设立推广部门,针对企业所在地为中心,向周边的每个村、镇进行缓控释肥的宣传。政府应该充分发挥政府职能,加大宣传和扶持力度。政府和企业应该同时发力,全民提高认知,将会加快缓控释肥的推广和普及。

国外发达国家通过政府补贴的方式推动缓控释肥的发展。我国规定配方肥和缓控释肥每亩补贴标准为75元,补贴力度仍然有限。因此可以通过提高补贴可以增加缓控释肥的市场份额。

拓宽销售渠道可以通过网络营销、厂家直销以及增加代售服务站点。各个缓控释肥生产销售企业应当充分开动脑筋,通过各种媒介传递缓控释肥的知识,明码标价,让农民直观的了解产品的价格;通过采用厂家直销的方式可以降低流通环节的成本,使农民能花费更少的钱购买到缓控释肥;通过增加代售服站点可以扩大辐射范围,让更多的农民接触到缓控释肥领域。

加大缓控释肥的研发力度。现阶段,缓控释肥市场准入门槛低,市场上充斥着大量不合格的缓控释肥产品。想要大规模推广缓控释肥,不仅仅是国家提高缓控释肥的生产门槛,更重要的是需要企业加大对新产品的研发力度,降低成本,强化肥效,长期定位试验示范,进一步提高缓控释肥在化肥市场上的竞争力,用好的产品来吸引农民购买。企业研发的力度也需要国家的帮扶,政府应当通过降低税收、提供研发补贴等方式提高企业研发新产品的积极性。

政府对缓控释肥提供政策上的帮扶,政府通过提高农民购买缓控释肥的补贴和加大对于缓控释肥企业的研发补贴,提高农民和企业使用生产缓控释肥的积极性。一方面,虽然国家给与农民补贴,但是农民并没有直接受惠。国家应当将补贴的金额直补给农民,让农民直观的感受到使用缓控释肥的好处。另一方面,政府应加大对于缓控释肥企业的研发补贴。

加大缓控释肥料标准的宣贯力度,国家已经出台了一系列缓控释肥行业标准及国家标准,但执行力度比较低,应进一步加强宣贯、监督、抽查力度,净化市场,使真正的缓控释肥得以发展。国家质量监督检验检疫总局发布了新修订的化肥产品生产许可证实施细则,将缓控释肥料、控释肥料、硫包衣缓控释复肥、脲醛缓控释复肥等肥料品种纳入工业生产品生产许可证管理。提高了缓控释肥生产的准入门槛。虽然提高生产门槛和加大流通抽查会导致短期内缓控释肥产能与产量的降低,但可以将市场中不合格的产品剔除,从长远角度来说,保证了缓控释肥产品的高质量,增强缓控释肥在整个化肥市场中的竞争力。

鼓励缓控释肥出口创汇,缓控释肥是高技术含量产品,政府可以通过降低出口关税等方式,鼓励有实力企业出口缓控释肥料,一方面,可降低常规化肥的出国,减少资源外流,另一方面,通过出口,走向国际,树立品牌,提高中国制造的世界影响力,更大程度上参与国际竞争,并树立领先地位。



吕云峰

美稼农业科技(上海)有限公司董事长,沃种植联合创始人。全国肥料和土壤调理剂标准化技术委员会总会委员;全国肥料和土壤调理剂标准化技术委员会新型肥料分技术委员会委员;全国肥料和土壤调理剂标准化技术委员会腐殖酸肥料分技术委员会委员;中国植物营养与肥料学会新型肥料专业委员会副主任委员;中国无机盐协会中微量元素肥分会专家技术委员会委员,全国新型肥料协作组特聘专家,国际标准组织ISO/TC134肥料和土壤调理剂专家组专家。《化肥工业》编委会编委。标准化突出贡献优秀青年。

长期从事新型肥料、生物技术、土壤改良等产品的研发、生产、市场推广及标准化工作,历任企业研发中心主任、技术总监、副总经理、总经理、董事长。5年海外工作经验。参与主持国家科研课题6项,发表各类论文多篇。主持多项企业技术创新攻关项目,申请国家发明专利9项。作为主要起草人参与制定行业标准3项、国家标准2项、国际标准3项,其中2项国际标准是中国肥料历史上首项国际标准,也是ISO首个缓释肥料标准,填补国内、国际空白,具有重要里程碑意义。


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