对我国发展缓控释肥料谈几点看法

我国发展缓控释肥料谈几点看法李家康林葆（中国农科院农业资源与农业区划研究所）发言内容•一、化肥的“功”与“过”•二、走自己的路•三、应用效果评价•四、结束语一、化肥的“功”与“过”我国的化肥消费量増长情况1980年1269万吨1990年2590万吨2000年4146万吨2009年5404万吨2009年比1980年增长325.8%随着化肥用量的增加，促进了我国农业的发展，主要农作物总产量2009年与1980年比较，都有大幅度的提高，其中，糖料、瓜菜、水果达到或超过了化肥的增幅。粮食增长65.6%,蔬菜增长644.9%;棉花增长135.4%,瓜果增长543.7%;油料增长310.2%,水果增长1703.5%;糖料增长321.7%;近30年来我国农作物单产和总产增长情况作物19802009增长％19802009增长％粮食2730487178.4320565308265.6棉花5481288135271638135.4油料9682310138.67693154310.2糖料3156865167106.4291112277321.7烟叶1650220333.585307261.2茶叶292735151.730136353.3蔬菜262503357427.9830061824644.9瓜果257253491035.712668149543.7水果381610993188679122461703.5注:蔬菜、瓜果的单产增幅低，可能与城镇建设占用老菜园有关。单产(kg/ha)总产(万t)近30年来，我国耕地面积减少了近2亿亩，而人口增加3亿多，上世纪90年代末美国学者布朗曾质疑“谁来养活中国人”,至少至目前，我们可以说，中国人自己养活了自己，这其中就有化肥的贡献，不增施化肥不可能有今天13亿多人口的丰衣足食（最新人口普查数据，中国大陆人口13.39亿）中国占世界9%的耕地养活了占世界1/4的人口，当然值得自豪。但我们消费了占世界1/3的化肥，单位耕地的化肥用量为世界平均的3倍多。我国人口还在以每年800万左右速度增长，到2015年要达到13.9亿。国家提出2020年粮食总产在2008年的基础（52871万吨）再增500个亿kg(2500万吨）。对此，我们应如何面对？单纯依靠化肥数量的增加促进农业发展，将面临的困境：①资源压力煤、油、汽、磷矿、钾矿等②环境压力温室效应水体富营养化地下水硝酸至含量土壤酸化、盆化③投资压力另外，化肥的增产作用还受到很多因子的约束农作物品种的增产潜力水资源或灌溉条件气候因素经营规模和劳动力素质：影响管理水平化肥本身报酬递减律等因此，不是说，多施化肥就能确保粮食安全。在特定的条件下，单位面积的施肥量(容量）都有其极限。可以说，我们过去30年来为了确保粮食安全，已经是以牺牲资源、能源和环境为代价取得的，如果还是按以往的模式，单纯依靠化肥数量的增加,来满足对粮食和其它农副产品日益增长的需求，最终是不可持续的，急需依据现在科学技术对现有产品进行技术升级.更新换代，提高化肥利用率.如前所述，提高化肥增产效果和利用率，减少化肥用量，这是一个系统工程。从化肥本身来说，主要有两条途径：①改进施肥技术：如测土配方施肥；喷灌、滴灌施肥，水肥一体化；机械施肥，改表施为深施；等。②改进肥料类型：如开发缓控释肥料、功能性肥料、水溶性肥料、生物肥料(含生物制剂和生物有机肥）等新型肥料。二、发展缓控释肥料应走自己的路子缓控释肥料问世已有半个多世纪,但发展比较缓慢1983年32.2万吨1995年56.2万吨，占该年化肥总产量的匕159&。目前，估计不超过100万吨（不包括中国〉国外开发的缓控释肥料,至今仍主要用于:如苗圃和温室,高尔夫球场和草坪、家庭花园以及观赏植物等髙端市场。原因：价位太高,为普通化肥的3-9倍。我国如何发展缓控释肥料？定位如上所述，我国化肥用量己占世界的1/3，并将继续增加。我国开发缓控释肥料的应用目标应定位在大田作物，否则对抑制化肥的快速增长，其作用和意义不大。关键应用于大田作物，能否快速推广，必须是企业、经销商、农民认可，都有利可图。关键是肥料价位和应用效果（增效、节肥、省工、环保）。对策1.以开发廉价高效缓控释氮肥或氮钾肥（南方高端经济作物）为主。2.化肥的利用率不髙和对环境的影响，主要是指氮肥。我国农田中化学氮的去向(朱兆良，2003）当季氨挥硝化-反淋洗径流未明确利用发损硝化损损失损失部分率失失35%11%34%2%5%13%注：硝化-反硝化损失中，有温室效应和破坏臭氧层作用的N2O约为1.1%，其余为不影响环境质量的N2；未明确部分包括农田土壤中残留部分。由表中数据可得出，施入农田土壤中的氮素其损失率，包括未明确部分（占13%，按50%损失计)约为58.5%，其中对环境质量有影响的占19.1%(对大气质量影响占12.1%，对水体质量影响占7.0%）。磷肥不存在气体损失的问题，而且施入农田土壤后，极易被固定成为难溶性磷酸盐，对水体质量影响甚微。另外，农作物对磷素的敏感期主要为生长早期，因此，对于磷肥应是如何减少土壤固定，延长其有效化的问题。由以上分析表明，发展缓控释肥料，应重在氮肥。2.田间应用，以开发缓控释氮肥（或氮钾）与常规复合肥（或颗粒单质化肥）掺混型BB肥为主，不仅符合作物需要，并可大大降低肥料生产和使用成本。与施用全控释氮肥比较肥料成本可降低50%以上，增产效果可提髙5%以上。与氮磷钾全包膜控释肥相比，肥料成本可降低1-3倍以上。开发缓控释BB肥除了考虑缓控释肥掺混比例外，还应重视肥料中氮、磷、钾养分的合理配比，要提倡与测土配方相结合。两者结合，反过来也有助于测土配方施肥技术落实到实处，可以通过一次性施肥加以实现。4.加强研究工艺和农艺两者都要重视，同步进行。环绕节本增效开展研究。工艺上，力求做到高性能低成本，如：膜材料的筛选优化及包膜技术提升减少膜材料的用量简化工艺流程降低能耗肥料生产企业在工艺上还要有应对包膜材料市场变化的能力，即应研发多种包膜技术写工艺。农艺上，摸清和提出缓控释肥料的高效施用条件和技术。下面将详细叙述。三、缓控释肥料的应用效果评价结合“十一五”国家科技支撑计划项目，我们受金正大集团公司委托，对金正大生产的控释肥进行了田间应用效果的试验研究。2006-2010年累计完成田间试验233个。结果中删除了N肥无效和低效的试验。试验内容和设计1、控释尿素与普通尿素比较试验（包括等养分和减量处理）2、控释尿素与普通尿素掺混比例试验3、控释专用BB肥与普通复合肥（加或不加尿素追肥）比较试验4、两种包膜肥（树脂包膜、硫磺加树脂双层包膜）比较试验试验地区:新疆、黑龙江、吉林、辽宁、河北、河南、山东、安徽、浙江、湖北、广西和海南等12个省（区）。承担单位:省级农科院和院校供试作物:水稻、小麦、玉米、棉花、油菜、大豆、花生、哈密瓜、甘蔗、香蕉、桔橘、花卉、苗木等。控释期：水稻、玉米、花生、大豆、哈密瓜为3个月，棉花为4个月，小麦、油菜等越冬作物及果树、茶叶、甘蔗、苗木等多年生作物为6个月。施肥方法：控释肥均一次底施（除多年生作物），普通化肥按习惯施肥。(一)主要结果1.在施用等养分量的情况下，控释肥的增产效果普遍好于普通化肥。（1）全量控释尿素与普通尿素比较，一般可增产5%-10%，高的可达20%。（2）控释专用BB肥与普通复合肥（加尿素追肥或不加）比较，一般可增产8%-15%，高的可达20%以上。（3）控释尿素与普通尿素掺混施用可进一步提高肥效，如比例适宜，一般可比普通尿素增产10%-15%，比全量控释尿素多增产5%左右。控释尿素掺混的适宜比例有明显的区域特点，在东北为30%-50%，华北和西北为50%-70%，长江中下游及其以南地区以70%为宜。南方多年生（或一年生）作物，2次或3次以上施用控释肥，则以掺混50%为宜。2.减量比较控释尿素减量20-/0-300/0，与普通尿素全量比较，当季作物不减产。从现有的定位试验〔河南、河北、浙江、湖北、广西、海南）结果看出，连续6至8季，减肥均未出现减产情况。河北、河南在小麦、玉米上进行的控释专用BB肥试验，其肥料用量减少20%，与普通复合肥比较，两者平产或可增产5%左右。3.浙江、湖北、广西、海南的定位试验结果还表明，连续施用控释肥，具有后效叠加效应。4.两种包膜肥，即树脂包膜肥和硫磺加树脂包膜肥比较结果，在不同地域、不同作物上的增产效果（或两者产量）互有高低，没有明显规律。可根据市场价位选择施用。5.施用控释肥可显著提高氮肥利用率在水稻、小麦、玉米、油菜4种作物共25个试验结果，可提高10%-15%（绝对值，差值法）6.控释肥一次底施，在作物生长后期均未出现脱肥早衰现象，说明控释肥具有肥效长的特点，在多数大田作物上实施一次底施是可行的。在海南的香蕉上当地习惯法全年12次施肥，控释肥3次施肥即可。以上结果表明，控释肥具有增效、节肥、省工、环保等优点。(二）主要问题在试验与示范中发现以下一些问题1.在低温环境下，如2009年冬2010年春长时期低温条件下，控释肥一次底施与习惯分次施肥比较：等养分为平产或略有减产减量即表现明显减产主要表现在辽宁的水稻，和河北、河南的小麦上。2.控释专用BB肥的增产效果差异很大，与NPK总养分量相同的农民习惯施肥比较，其变幅可由平产到增产20%以上。这可能与供试土壤的磷、钾丰缺状况有关。3.旱地上施用包膜型控释尿素，到作物成熟期仍有20%或以上的肥料养分未释放，其原因可能包括：控释期设置不当或包膜不均匀或施肥深度不够4.在水田施用存在漂浮现象(三）几点建议根据我们的试验研究得到的初步结果，施用缓控释肥要取得高效也是有讲究的，不同的环境条件、不同的施用方法，其增产效果存在很大差异。如施用不当，还有减产情况。良种要良法，良肥也要有科学的施用方法，对此，目前国内研究还相当薄弱，急需加强。对控释肥施用技术的研究应着重关注以下几个问题：土壤供肥能力和特点高产品种（700kg/亩左右）分蘖成穗作物低温环境旱地作物深施技术适宜的缓控释期（主要受温度和土壤水分影响）具体研究内容包括:1.田间条件下缓控释尿素养分释放规律和特点，提出适宜控释期。2，缓控释尿素和普通尿素适宜的掺混比例。以上两点应考虑不同区域（气候带）、耕作方式(旱作、水田）、种植季节（越冬作物、春、夏播作物）的特点与差异。3.生长早期处于低温环境，且以分蘖(分枝)成穗的作物，例如，小麦、油菜，南方的早稻和北方的一季稻,以及超高产品种，缓控释肥料的施用技术。4.旱地作物安全、高效、省工的深施技术，结合机械施肥推广于大田应用,尤其在小麦、玉米一年两熟地区（华北)的玉米上。5.与测土配方技术相结合，按区域（可大可小)生产控释专用BB肥。6.试验应安排在施用氮肥增产效果在20%以上的农田土壤进行。施肥量不能设计过高，否则做不出结果或结果不理想。7.控释尿素减量试验，应与普通尿素的用量成对比较，例如：100%与100%、70%与70%、50%与50%，以不施N为对照，各处理P、K用量相同。控释肥减量试验，应有连续3-5年以上定位试验结果作支撑，以观察其肥效和土壤养分变化情况，及有无后效叠加效应。四、结束语我们认为：1.开发缓控释BB肥（掺混肥）比较符合我国国情，田间试验和示范结果也初步表明是可行的，有望在大田作物上大面积推广应用。推广中要把增产放在第一位。2.要使农民普遍认同和大面积推广应用，还有许多工作要做，任重而道远。其原因，除肥料本身技术含量需不断提升外，目前缓控肥料，包括其它新型肥料还普遍存在以下三个制约因子：①追求高利润：高价位、小规模循环。②不重视应用研究，不讲条件，施在那里，怎么施都灵，成为灵丹妙药的“万能肥”。③假冒、伪劣产品的干扰与冲击。3.我国农田应用仍将以常规化肥为主体，不能放松常规化肥施用技术的提升。4.缓控释肥及其它新型肥料，可否像良种一样建立区域试验进行鉴定，上世纪90年代前全国化肥试验网曾对常规化肥进行过类似的工作。