保障我国粮食安全的肥料问题

肥料在保障我国粮食安全中起着不可替代的支撑作用,同时化肥养分利用率低又产生了对环境的不良影响。因此用好肥料资源、提高肥料利用效率是关系到国家粮食安全和环境质量的重大科技问题。本文实事求是地分析了我国人多、地少、耕地质量差、农田生态环境脆弱的基本国情和肥料领域面临的严重挑战;对国家种植业发展对肥料的需求,有机养分和化肥利用现状和问题、农田中化学氮肥的损失及其对环境的影响等问题进行了较为全面地综述;提出了区域用量控制与田块微调相结合的推荐施肥的理念和技术路线;形成和发展了适合分散经营和规模经营的分区养分管理和精准施肥技术体系;同时对新型肥料和有机养分资源在我国研究应用的现状和存在的问题进行了分析评述。在此基础上,提出了提高耕地综合生产能力、依靠科技进步高效利用肥料资源、按照增产潜力做好施肥区域布局等技术政策,建议针对肥料科学技术的发展形成稳定的政策支持和保障。     

甘肃省有机肥和化肥生产利用现状及对策

从有机肥和化肥生产能力,肥料产品标准度、利用现状分析了甘肃省有机肥和化肥资源现状及问题。从加强科学施肥宣传力度,提高农民认识;加强政府的宏观调控和政策导向;加强科技攻关,研发新产品、降低农业生产成本;制定优惠政策,提高农民施用有机肥料的主动性和积极性;强化市场监管、保证肥料质量、维护肥料市场价格秩序等方面提出了合理施肥的建议。     

我国新型肥料产业发展战略研究

肥料产业服务于农业生产,尿素、磷铵、氯化钾和复合肥等传统化肥产品的大量投入对保障粮食安全发挥了至关重要的作用。随着我国农业发展方式从资源消耗型向绿色可持续型转变,发展新型高效肥料产业,提升肥料产品对粮食安全与生态环境安全的协同保障作用,是现阶段国家农业绿色发展的一个关键举措。新型肥料类型主要有缓/控释肥料、增值肥料、水溶肥料、商品有机肥、微生物肥料等,相比于常规施肥,施用新型肥料普遍能够提高作物产量和养分利用效率,增产率范围为4.6%～17.5%,氮肥利用率提高16.8%～52.3%,农田土壤氨挥发损失量可降低7.2%～50.7%,N₂O排放降低8.1%～40.8%,氮淋溶损失降低16.5%～43.8%,氮径流损失降低22.1%～45.4%。经过几十年的跟踪和创新,我国新型肥料形成了产业化,新型肥料总产量已位居世界前列。但由于新型肥料产业起步晚,几乎所有类型的新型肥料生产均存在原创核心技术缺乏,产品特性与农业需求匹配性不高,施肥技术和装备发展滞后,以及监管体系薄弱等问题。为推动新阶段新型肥料产业结构绿色高效转型升级,未来我国的新型肥料产业发展战略核心包括以下4个方面:1) 以农业需求为导向,提升肥料产品与生产需求的匹配度;2) 肥料增效技术由注重养分供给向土壤环境、作物吸收和有效供给综合调控发展,肥料增效材料向高效、环保和价廉方向发展,肥料产品向营养、土壤改良和抗逆等多功能发展;3) 注重最大限度地利用资源,降低能耗,通过大型肥料生产设备的优化和改造,力争实现新型肥料由二次加工到一次生产的突破,实现新型肥料生产的绿色低碳转型;4) 建立健全肥料生产、销售和使用全链条监管体系,保障新型肥料产业的高质量健康发展。     

安徽省化肥施用现状分析及思考

明确当前安徽省的施肥现状和存在问题对于科学施肥具有十分重要的指导意义。对安徽省不同区域农户进行抽样调查,调查内容包括:肥料品种、肥料用量、施肥方式、种植面积。根据调查结果对当前安徽省区域间(皖北、皖中、皖南)和作物间肥料投入总量、强度、方式和品种进行统计分析。调查结果表明:(1)当前全省化肥施用总量和强度分别是312.8万t和342 kg/hm²。虽然全省化肥施用总量逐步降低,但是区域和作物间肥料投入差异较大。皖北化肥总投入量最大,其次是皖中,皖南最小。蔬菜、果树等经济作物过量施肥较为普遍,大田粮食作物化肥施用过量与不足并存;(2)目前全省机械化施肥普及率为55.5%,但是区域间差异较大,主要集中在皖北区域,皖中和皖南区域普及率较低;机械化施肥主要集中在粮食作物上,经济作物比例较低;(3)在施肥品种方面,全省粮食作物和油料作物存在重视化肥投入、有机替代施用不足等问题;而在水果、蔬菜、茶叶等经济作物有机肥投入主要以商品有机肥、粪肥和饼肥为主,但是施肥水平有待提高。综上所述,当前安徽省化肥总量和施肥强度相对于2014年已经有了较大幅度的降低,这说明全省已提前实现了2020年化肥零增长的目标,但是目前全省化肥施用不合理现象依然存在,因此应该加强宏观调控,实施合理的化肥资源区域布局,做到因地制宜,通过总量控制、增加有机替代比例、加强机械化施肥推广等途径实现化肥减施,提高经济效益和环境效益。     

土地托管模式下测土配方施肥技术服务市场分析

土地托管是近些年在中国农业的实践中发展起来,并逐步走向成熟的一种新兴农业种植和管理模式。实施测土配方施肥是农村节能减排的重要举措。据测算,化肥利用率提高2%,就相当于增加120万t的化肥产量。不合理施肥不仅会增加资源能源的压力,还会造成土壤板结,土壤生态失衡。农业发展经济的大环境下,测土配方施肥技术不断提升,"四位一体"的产业化经营格局作为推广测土配方施肥技术的引擎是战略首选。在实践中,可以通过把肥料产销环节与用肥环节有机结合起来,引导实施施肥专业社会化服务,从而有效解决了土地托管模式下的种植户的科学施肥问题。基于此,概述测土配方施肥技术服务,阐述了土地托管模式下测土配方施肥技术服务市场分析。     

测土配方施肥项目十五年进展与展望

为系统总结测土配方施肥对我国科学施肥工作的重要贡献,对测土配方施肥项目实施15年的发展进程进行了归纳,划分为启动扩大阶段(2005～2009年)、整建制推进阶段(2010～2014年)、绿色发展阶段(2015～2019年)。利用国家测土配方施肥管理系统统计数据,研究了项目在构建我国土壤及作物肥效基础数据库、推动土壤肥料技术普及和提升农民科学施肥水平等方面取得的成效。结果表明,15年来测土配方施肥项目累计采集土壤样品2046.7万个、植株样品152.6万个,分析土壤样品1833.9万个、植株样品129.9万个,开展小区试验40.3万个、大田示范76.7万个,发布肥料配方31.1万个,培训农民3.26亿人次,化肥施用总量和单位面积化肥用量分别较峰值下降10.3%和10.1%,氮肥利用率提升11.7个百分点,2019年实现测土配方施肥推广面积1.38亿hm²。测土配方施肥项目成效显著,但在管理、技术等方面仍存在一些问题,特别是在测试化验、推荐施肥指标体系、技术物化、高效施肥技术推广等方面仍有改进和提升的空间,建议围绕农业绿色发展主线,进一步夯实测土配方施肥基础性工作,加强高效肥料品种和施肥技术的研发,强化技术推广,服务乡村振兴战略实施。     

有机水溶肥料在猕猴桃上增产提质降本效果初探

利用猕猴桃园滴灌系统,应用有机水溶肥替代化肥,较常规施肥减少化肥用量435.6 kg·hm~(-2),肥料投入减少675元/hm~2,猕猴桃产量提高8.75%。通过试验发现,有机水溶肥料可以提高猕猴桃的产量和品质,降低肥料投入成本,促进农业可持续发展。     

我国化肥减量增效的驱动因素探究

  【目的】  过量施用化肥一直是我国农业面临的突出问题。近些年，随着多种化肥减量措施的实施，我国在2016 首次实现化肥的零增长，并在2017、2018两年实现了化肥用量的持续减量，这一目标的实现对我国及全球养分管理意义重大。本研究通过对化肥减量的技术、政策、市场、服务体系等驱动因素进行深入剖析，以期揭示我国化肥减量的综合机制。  【结果】  近15年 (2005—2020年) 来，测土配方施肥、机械化施肥、水肥一体化、秸秆还田、有机肥资源化利用以及栽培等技术的发展是我国化肥减量的主要技术途径。有机肥还田、秸秆还田比例的增加，在一定程度上替代了化肥的施用。其中，2010—2019年我国实现畜禽粪便养分还田1700万t，秸秆氮磷钾养分还田近1800万t。与此同时，多重化肥减量政策的推行为我国实现化肥减量提供了制度保障，如《关于推进化肥行业转型发展的指导意见》促进了产品创新，《到2020年化肥零增长行动方案》、《畜禽粪污资源化利用行动方案 (2017—2020年) 》以及《农业绿色发展五大行动》提高了农业生产的节肥意识并促进了节肥增效技术的应用。消费者对高品质作物的需求以及经营规模的扩大等市场需求也强力助推化肥的减量增效。其中，高品质农产品需求量的不断增加，以及在农产品价格不稳定的情况下优质农产品的价格优势，加上尿素、二铵等化肥价格的上涨也促使农产品向高品质转变，与此同时大规模的土地流转伴随机械化的普及也降低了小农户施肥的随意性和盲目性。此外，政府、企业以及科研单位3个服务主体农化服务的不断完善和发展，更是推进了化肥减量“最后一公里”的实施。目前超过70%的肥料企业都在做培训、试验示范等农化服务工作，政府主导的十年测土配方施肥已经让1/3的农户施肥趋于合理水平，基于中国农业大学的科技小院模式也使得中国23个省区主要粮食作物增产10.8%～11.5%，氮肥用量减少14.7%～18.1%。  【结论】  我国已经提前实现了2020年化肥零增长的目标，其中技术、政策和服务体系都起到了不可替代的作用，这表明我国农业生产已经步入了新的阶段，但是目前我国化肥施用不合理现象仍然突出，实现化肥科学施用仍有很长的路要走。     

传统化肥增效改性提升产品性能与功能

【目的】当前,我国各类增效改性肥料年产量达到1300万吨(商品量),每年推广面积4亿多亩,年增产粮食110亿公斤,为农业增产、 农民增收和环境保护做出了重要贡献。推动传统化肥增效改性,是一项系统工程,需要国家从技术研究、 政策、 推广等领域给予支持。综合分析、 评述我国传统化肥增效改性的意义、 取得的研究成果与未来发展,为推动我国化肥提质增效,提升化肥产品性能与功能提供思路和策略。【方法】本文收集了我国有关传统化肥增效改性研究的主要文献,对目前改性增效肥料在我国的生产、 使用现状和研究取得的成果和观点进行系统分析、 归纳和综合评述,展望未来发展趋势,提出发展对策。【结果】传统氮肥因活性高、 损失途径多,磷肥施入土壤易被固定,加之我国单位面积化肥用量较高等,化肥利用率较低,对环境造成负面影响较大,化肥增效改性是提高肥料利用率的重要途径。目前对传统化肥进行增效改性的主要技术途径包括缓释法增效改性、 稳定法增效改性、 增效剂法增效改性以及有机物料与化学肥料复合(混)优化化肥养分高效利用,相应发展的增效改性产品包括缓释肥料、 稳定肥料、 增值肥料和有机无机复合(混)肥料。【结论】传统化肥增效改性是提升化肥产品性能与功能、 提高肥料利用率的重要途径,需要加强研究和政策支持。     

浅析氮磷化肥的使用、利用及对农业生态环境污染

较为详细地阐述了氮磷肥料品种、用量、施入土壤后的去向、损失率和利用率，以及氮磷化肥对农业生态环境的污染状况。并提出控制施肥总量，讲求施肥技术，改变化肥剂型，开发生物肥料和有机肥料，防止或减轻施肥对环境的污染。     

永川区实施“化肥使用零增长”行动现状问题及对策

重庆市永川区深入推进测土配方施肥技术普及,大力实施耕地保护与质量提升工程,推进有机质源综合开发利用,积极探索商品有机肥替代化肥途径,切实转变施肥方式,在一系列保障措施下,2016年化肥施用量为7.72万t,667 m~2用化肥量41.7 kg(折纯16.68 kg),较2015年减少3.5%。化肥使用零增长行动初见成效。分析存在的问题,提出下一步建议:设立专项研究项目与课题,全面提升农业副产物资源保护与综合利用意识,健全推进农业资源减量化投入"责任制",制订实施相应配套政策措施,强化基层农业技术推广应用力度,大力推广有机无机复合肥,加强商品有机肥价格和质量监督。     

高原玉米栽培化肥减量增效技术模式探究

近年来,我国农业不断发展,为了提高农作物产量,大量使用农药和化肥,在污染环境的同时破坏了土壤结构,不利于土地资源的可持续利用。减少化肥使用量、提高肥料利用率,成为促进玉米绿色生产、保护生态环境的重要措施。基于此,以高原玉米为研究对象,以玉米养分需求法、高效品种营养潜力、化肥有机替代技术为研究对象,对玉米栽培化肥减量增效技术模式进行探讨。     

浙江省化肥农药实名制、定额制改革实践与思考

化肥、农药"实名制、定额制"改革是当前农业绿色发展的重要内容,浙江省肥药使用强度至今仍未达到国家对农业绿色发展先行区的考核要求。基于浙江省近年来"肥药两制"改革的探索和实践,分析当前存在的问题,提出推进"肥药两制"改革的对策建议:进一步完善定额标准体系;加强构建数字化管理系统;加大推广肥药减量增效技术;增加农业绿色发展激励政策供给;健全农业绿色发展科技创新体系。     

控释肥料与平衡施肥和提高肥料利用率

肥料及施肥仍然是我国目前农业生产的重要因素。化肥对农作物增产作用占30％～40％,化肥支出约占农民全部生产性支出的50％。但是肥料利用率还较低,N约为30％～35％,P约为10％～20％,K约为35％～50％。可见,如何提高肥料利用率对农业生产和我国经济发展具有极其重大的意义。能够有效地提高肥料利用率的措施可能是,生产包容平衡施肥原理与技术的科学施肥的技术载体一控释肥料,实现作物生产期养分促释和缓释的双向调控;形成了使平衡施肥原理与技术产业化,并通过控释肥料的施用使平衡施肥原理和技术自然而然地被农民掌握和实施的完整思路。     

农化服务模式创新与农村生态环境保护——基于浙江兰溪常富粮食专业合作社农化服务创新的分析

我国农业生产中化肥等农用化学品的高强度、低效率使用所导致的面源污染,对农村生态环境构成了严重威胁。为此,必须改变传统的低效施肥方法,开展测土配方施肥,最大程度地减少化肥的使用量。以测土配方施肥为主要内容的化肥减量政策需要农化服务体系来承担技术服务和指导工作,而现行农业技术部门主导型农化服务模式缺乏化肥企业和农户的有效参与,制约了化肥减量政策的效果。因此,必须创新农化服务模式,建立合作社主导型农化服务模式,通过专业合作社组织分散的农户参与农化服务过程,有效协同农化服务各环节,使测土配方的成果真正被广大农户所采用,以实现化肥减量和减少面源污染的目标。     

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

研究所现有1个国家工程实验室（土壤肥料资源高效利用国家工程实验室）、2个农业部重点开放实验室（“作物营养与施肥”和“资源遥感与数字农业”重点开放实验室）,设有“国家化肥质量监督检验中心”、“农业部微生物肥料和食用菌菌种质量监督检验测试中心”和“中国农业微生物菌种保藏管理中心”,     

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

研究所现有1个国家工程实验室（土壤肥料资源高效利用国家工程实验室）、2个农业部重点开放实验室（“作物营养与施肥”和“资源遥感与数字农业”重点开放实验室），设有“国家化肥质量监督检验中心”、“农业部微生物肥料和食用菌菌种质量监督检验测试中心”和“中国农业微生物菌种保藏管理中心”，     

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所

研究所现有1个国家工程实验室（土壤肥料资源高效利用国家工程实验室）、2个农业部重点开放实验室（“作物营养与施肥”和“资源遥感与数字农业”重点开放实验室）,设有“国家化肥质量监督检验中心”、“农业部微生物肥料和食用菌菌种质量监督检验测试中心”和“中国农业微生物菌种保藏管理中心”.     

不同有机(类)肥料替代化肥对椪柑生长发育与产量品质的影响

通过主成分分析和综合得分评判不同种类有机(类)肥料替代化肥的肥效,来明确不同有机(类)肥料替代化肥对椪柑生长发育、产量和品质的影响情况,为柑橘科学减施化肥、合理增施有机(类)肥料及其提质增效提供理论依据与技术支撑。以15年生枳砧台湾椪柑为试验材料开展田间试验,设置单施化肥(CK)、商品有机肥替代化肥(T1)、生物有机肥替代化肥(T2)、烟茎生物有机肥替代化肥(T3)、复合微生物肥料替代化肥(T4)和菜粕饼肥替代化肥(T5)共6个处理,分析不同处理对椪柑的生长发育、生理特性和产量、品质等的影响与综合性评价。结果表明,各有机(类)肥料处理的枝梢、根系生长总体上优于CK,以T3和T4处理的效果最佳,其中T3处理的总根长和根数分别比CK增加了24.8%和35.8%;且T2和T3处理改善根系分布比例的效果较好;各有机(类)肥料处理的果实干物质量比CK增加了20.2%～25.9%,以T2处理最大;5月椪柑根系活力最高,9月较小,以T2和T3处理的根系活力较强;椪柑叶片和果实的氮、磷、钾含量以T3和T4处理相对较高;2019、2020年均以T3处理的单果重最高,且各有机(类)肥料处理的产量分别比CK增加了19.4%～26.9%和23.1%～34.0%,且分别以T3和T2处理相对较高;各有机(类)肥料处理的椪柑果实外观品质比CK有一定程度的提升,且以T2和T3处理相对较好;有机(类)肥料处理的果实内在品质均比CK有所提升,总体上以T2和T3处理的果实品质较好。各处理的主成分综合得分大小顺序为T3>T2>T5>T1>T4>CK,即各有机(类)肥料处理的肥料效应比CK效果好,尤其以T3处理相对最优。     

绿色智能肥料：从原理创新到产业化实现*

肥料作为粮食安全的物质基础，在支撑我国粮食产量、农产品品质、人类营养健康等方面发挥了至关重要的作用。迈入新时代，在全国社会经济特别是工农业绿色转型的大好形势下，肥料创新面临着协同实现粮食安全、资源高效、环境友好、营养健康、绿色低碳的巨大挑战。为破解这一重大难题，本文提出了绿色智能肥料概念与产业化途径，通过系统阐述土壤-植物-微生物-肥料-环境之间的协同原理，构建了匹配土壤、匹配作物、匹配气候环境条件的绿色智能肥料创制新学术思路，提出了绿色智能肥料的理论框架、关键科学问题、研发路径以及未来突破的重点，为多学科交叉创新、工农融合全产业链绿色发展的解决方案设计与实现提供借鉴，旨在推动我国化肥产业绿色转型升级，支撑农业绿色发展。