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发展缓控释肥是实现化肥减量增效的重要方向
——山东农业大学教授、国家缓控释肥工程技术研究中心副主任张民专访

缓控释肥因其高效、节能、环保和省力等特点在现代农业绿色发展中发挥着重要作用,是化肥提质增效的重要发展方向,是我国鼓励发展且产销量最大的新型肥料。但这类肥料该如何界定?其在肥料行业中到底是何地位?农民施用能增加多少收益?带着这些问题,记者与山东农业大学教授、国家缓控释肥工程技术研究中心副主任张民展开“云端对话”,畅谈缓控释肥的那些事儿。

张民在实验室。

缓控释肥、缓释肥、控释肥,厘清概念再上路

何谓缓控释肥?它跟控释肥、缓释肥的区别何在?张民首先为其正名:缓控释肥料是指通过各种调控机制,延缓养分释放,从而延长植物吸收利用有效期的一种肥料。其最核心之处,是使养分按照设定的释放率和释放期,缓慢或控制释放。

再逐一拆解来看,“释”是指养分由化学物质转变成植物可直接吸收利用的有效形态的过程(如溶解、水解、降解等);“缓释”是指化学物质养分释放速率,远小于速溶性肥料施入土壤后转变为植物有效态养分的释放速率;“控释”是指以各种调控机制使养分释放按照设定的释放模式(释放率和释放时间)与作物吸收养分的规律相一致。

“过去缓释肥料和控释肥料没有法定的区别,美国植物食品管理机构协会 (AAPFCO) 在其官方术语和定义中统一使用缓控释肥这个概念。”张民告诉记者,2016年,由我国主导制定的ISO国际标准《控释肥料》和国际标准《肥料名词术语》中,对缓释肥料和控释肥料在定义上做出了明确区分。简单来说,缓控释肥包括缓释肥和控释肥,而控释肥是缓释肥的一种更高级的形式,能更精确地控制养分缓慢释放的速率,如释放高峰期、迟滞期等。

缓控释肥是实现农业绿色发展的重要支撑之一

缓控释肥集众多优点于一身:能够克服速效化肥养分供应与农作物养分吸收,在时间上不匹配的天然矛盾,实现养分释放与作物在整个生育期的吸收相同步。还能通过调整缓控释肥养分的不同释放率和释放期,满足不同作物在各生育期对养分供应强度和供应容量的不同需求。此外,还可使肥料颗粒局部的高浓度速效养分与土壤或作物不直接接触,避免了肥料在土壤中的无效化以及高盐浓度对作物造成烧苗或伤根。还能实现一季作物一次性基施,节省劳动成本。其优良的物理性状能更好地满足机械化种肥同播的需求。轻简化的施肥方式也更适应我国农业绿色发展的现状。

其中,控释肥能够达到经济效益、环境效益、社会效益三统一。张民向记者摆出了一组数据:与农民的习惯施肥相比,控释肥平均产量增幅达到10%以上,最高达到40%以上。因不需追肥,减少施肥次数每亩可节省用工约50元,肥料利用率可提高15个百分点以上,每亩增加净收益100~150元。如果以控释肥提高氮肥利用率20%计算,每年可减少氮肥用量约560万吨,相当于1千万吨标准煤、65亿度电,同时可减少二氧化碳排放约0.2亿吨,是真正的环保型肥料。

十年间(2006~2016年),我国缓控释肥产业快速发展,产能增长迅速,控释肥产销量超过2100万吨,累计推广面积约5.25亿亩,实现节支增收1100亿元。张民总结道,缓控释肥是实现肥料提质增效、减量不减产农业绿色发展目标的重要支撑之一,是农业生产模式与肥料产业发展的一次重大变革。

难题何解?未来何在?

缓控释肥在快速发展的同时,还面临着诸多难题。比如,由于控释肥制备成本较高和技术复杂等因素,其价格通常为普通肥料的3~8倍,一般国外产品每吨约1~1.5万元,因此被称为“贵族肥料”。且主要用于园林、花卉、草坪等高附加值植物,很难用于粮食等大田作物。此外,控释肥生产技术门槛高,仍然沿用的科研机构技术研发、企业引进转化的方式,限制了研发人员的主观能动性,也不利于技术成果进入市场转化。加之我国控释肥的行业发展规划滞后,生产厂家分散,企业规模较小,不利于控释肥的规模化生产和推广。还有,控释肥产品鱼龙混杂,市场规范不够,农民经常难以辨别,降低了产品在消费者心中的形象,不利于市场的公平竞争。

迎难而上才能迎刃而解。张民认为,在研发缓控释肥的过程中,在兼顾产品质量的同时应高度重视经济效益,尽可能降低生产成本,使之符合我国农业生产的实际。目前国内控释氮肥主流价格已降到了每吨3200元。在具体施肥过程中,采用控释肥和速效肥掺混模式一次性基施,这样既可以保证养分缓慢释放满足作物全生育期需求,又可以显著降低肥料成本。

还应创新新葡萄官方网站资金投入机制、搭建研究机构与企业平台等方法,加快技术成果的市场转化。同时研发规模化、连续化、自动化工艺及装备,建立控释肥绿色生产工艺体系,进一步推动产业化发展。

最后,加强市场监管和肥料登记证的发放及生产检查管理,建立相关信息网络和控释肥料的推广应用中心。加大对控释肥料的宣传推广,并给予一定的税收优惠,提高农民的认知度和接受度。

谈及控释肥的未来发展,张民指出,近年来控释肥料的研制及产业化都已进入了发展的快车道,控释肥料的高效、环保、多功能性及区域作物专用化日益为人们所重视。从发展的势头看,这将成为控释肥料研发的主要方向。

此外,以农业废弃物利用、植物源材料替代化工产品等为出发点,筛选易降解的生物基控释膜材,研究其合成和多元改性技术,实现高效精准控释、绿色无污染性、低成本易获得等多种性能的有机统一;开发低能耗、连续化、自动化的增效剂/载体产业化生产体系,将具有促生、抗逆、抗病等功能的增效物质与缓控释肥料高效复合配伍,提高控释肥的功能化,提高作物产量和品质并改善土壤性能;以信息化技术、自动化控制技术为核心,建立低成本绿色高效的缓控释肥清洁化生产工艺体系,实现工艺装备的精准化、智能化等都是未来应该瞄准的方向。

张民深耕缓控释肥多年,已自主创新6项国际领先技术,并先后转让到多家企业,促使相关技术迅速产业化。他始终心系新型肥料的推广和农业绿色发展。他呼吁,我国农业需要以绿色发展为导向,向产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的农业现代化道路逐步迈进,迫切需要建立起可持续发展的绿色肥料研制与生产、集约化农业养分管理体系和科学施肥技术体系。还应充分依托相关法规条例,进一步健全肥料使用管理法律法规体系,完善肥料科学使用规范和制度,强化市场监管。他表示“愿意为推进肥料绿色发展贡献一份力量。”

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