化肥零增长，技术创新与模式改变兼行

王宗抗 邓宝元 汤敏叶(深圳市芭田生态工程股份有限公司)

化肥零增长，技术创新与模式改变兼行

王宗抗 邓宝元 汤敏叶(深圳市芭田生态工程股份有限公司)

2015年3月，农业部首次提出到2020年实现化肥使用量零增长目标，制定并发布《化肥使用量零增长行动方案》。“化肥零增长行动”，不是不用化肥，不是对化肥有偏见。我国之所以能用全世界7%的耕地解决全世界22%人口的吃饭问题，从2004年至2015年，我国的粮食生产实现了“十二连增”，创造了中国乃至世界粮食史上的奇迹。化肥在这里面起到的作用要占到30%。其实，国家提出了“化肥零增长行动”的核心是：在不增加化肥施用量的前提下，实现农业节本增效、提质增效和环境友好。

第六届全国农化服务工作年会即将举行，大会号召全国农化服务工作者对化肥零增长献言献策，本人结合自己的工作经历和实地考察，提出“化肥零增长，应技术创新与模式改变兼行”观点，以履行一名农化服务工作者的职责。

“化肥零增长，技术创新与模式改变兼行”是我们实现肥料零增长的新路子，现在我国已经走在这条路上，但是很长一段时间中国做农业的，尤其是做农资的考虑问题还没有全国一盘棋。说白了，中国肥料行业在过去20多年来一直是粗放的模式，中国化肥行业依旧是一个相对封闭的行业，眼睛看的还是自己眼皮底下的那个范围，甚至与其他行业老死不相往来。肥料行业有麻烦(2008年肥企寒冬)，仅仅是从自己窝里找原因，拼价格拼的你死我活，没有一个整体的策略和格局。比如你自己家里只有2居室，东西摆不下，就要设法增加到3居室，在空间上想办法，而不是自己在2居室里面硬挤出空间。因此，化肥零增长，既要在“2居室里折腾硬挤空间”—进行工艺／农艺技术创新突破，又要努力“增加3居室”—开拓模式改变，增大空间。以下从这两个方面对化肥实现零增长提出自己的对策。

一、技术创新

技术创新是围绕肥料产品进行的工艺/农艺创新，研究对象、研究空间和范围相对集中，但可以从以下三方面进行技术创新。

1.1 新型产品开发与创制。近年来各种新型肥料不断问世，比如矿物质肥料、生物有机包膜肥料、水溶性肥料、液体肥料以及增值增效新型肥料等。新型肥料主要作用是能够直接或间接地为作物提供必需的营养成分，改良土壤理化性状，提高农产品产量，改善肥料品质和性质及提高肥料的利用率。例如芭田股份率先在2010年提出植物营养调理品概念且形成了产品，并于2015年建立地方标准。植物营养调理品肥料利用率比一般复合肥提高20-30%。山东农业大学李絮花教授及其团队研究表明，植物营养调理品增产效果显著优于普通肥料，花生增产8%～12%，生姜增产6.48%～29.47%。

1.2 替代技术的研究创新。例如有机肥替代、秸秆还田和绿肥替代，替代技术的应用，可以减少化肥的使用比例，同时可以增加土壤肥力，提高肥料养分利用率，改良土壤。比如，有机肥(猪粪)氮当季有效性相当于化肥氮的28%～33%，猪粪氮替代化肥氮的替代率为33%，有机肥中的养分具有长效性和

后效性。但针对鸡粪、猪粪、牛粪要进行脱水、无害化、除臭技术的创新，这是目前的禽畜粪便农用的瓶颈。

1.3 植物营养功能性材料制备及其应用研究。植物营养功能性材料，如聚磷酸铵、硫包膜材料、有机碳、纳米钙、水溶性硅等等，是将植物必须营养元素进行工艺创新改性或对现有的工业食品行业的下脚料进行乳化改性，使其除了具备植物营养作用外，还具有缓释、长效、螯合、抗酸化/抗盐碱、抗重金属等功能，改性后的材料可作为肥料的一种助剂，形成功能性肥料。例如贵州芭田公司通过工艺创新生成聚磷酸铵，提高磷有效性，同时拓展了磷的缓释功能和对中微量元素的螯合功能；郑州大学许秀成教授及其团队以肥包肥型缓释肥料；芭田股份的生物有机包膜肥产品；美国TVA国家肥料发展中心研制的硫磺包膜尿素(SCU)；中国农业科学院十三五重点研发专项首席专家赵秉强团队的腐植酸／氨基酸／海藻酸增值肥料；华南农业大学廖宗文教授和西北农林科技大学刘存寿老师的有机碳技术及其产品；还有有些生物刺激素、中微量元素高效利用等，以上均是利用植物必需营养元素，拓展其除营养功能外的其它功能。

二、模式改变创新：

模式改变就是格局突破，不是仅仅在2居室内腾挪挤，而是直接开拓第三间，空间快速扩大，甚至可以说是颠覆式的创新或革命。

2.1 涉农多学科联合协同区域作战。现在的中国在这方面不能再犹豫了，也不要再争议，要明确“化肥零增长”的大区域协同作战，如同国家的军事改革,希望把农业诸多科技工作者打通,跨区跨学科地展开大战区的分布，形成不同科技工作者(相当于兵种)在农业大区内的垂直和多相的指挥和联合协同的攻关创新。例如在重点专项管理专家委员会成立暨专项启动会议上农业部科技教育司廖西元司长要求“化学肥料和农药减施增效综合技术研发”、“粮食丰产增效科技创新”、“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”等3个重点专项要强化联合攻关，关键要在行动上切实强化联合攻关，推进联合在一个目标上，联合在一个平台上，联合在一个点上。联合集中在一个目标上、联合集聚在一个平台上、联合集成在一个点上。就是把各学科在实验室创新的技术成果，集成到一个试验示范点上进行综合研究、组装配套、熟化完善，推进大家联合在一个共同的万亩方乃至县域、大规模养殖场、企业生产线等农业生产主战场，开发可复制可推广的技术成果模式。本文作者构思，其实应组建一个超级机构，由国家副国级别管理机构来运作，协调指挥这件事，具有系统性，这样化肥零增长行动可能提前完成。

2.2 跨学科、跨领域合作。农业科技人员和企业不能再按老套路，关起门来自己研究，应该协同植物营养学、土壤学、气象学、农业水利工程、化学工程、机械学、地理信息学等多学科、多领域，发挥各自所长，加快科研转化速度。2016年9月份，中国工程院院士清华大学化学工程系教授在会议呼吁农业家要敢于、勤于跨学科去找合作，清华大学研制一款包膜材料，但是他们不懂农业，希望农业科学家与其一起搞应用推广，他还建议施肥模式创新团队去河南的洛阳拖拉机厂，与搞机械的一起合作；郑州大学许秀成教授在磷化工方面也做出突出贡献。跨学科合作的例子很多，中国科学院南京土壤研究所朱兆良团队在氮肥的定点精准施肥获得突破，氮素的利用率可达到60-70%，就是利用与机械设备的跨学科合作。芭田股份“肥料+方法+设施”协同增效应用模式，就是充分利用跨学科、跨领域合作，先后推出智能化自动配肥、种肥同播、水肥一体化技术等。

2.3 农业＋互联网模式。农业＋互联网不同于互联网＋农业 ，“农业+互联网”其是利用互联网这个载体/工具，更高效地服务和加速农业现代化、智能化。我国农业信息化刚刚起步，造成农业资源(化肥)极大浪费，未来对传统农业的信息化应用还具有巨大空间。同时，随着农村网络覆盖区域的逐步扩大，智能手机将在农村普及，大数据和移动互联对农业的改造已经到来。随着互联网技术的发展，大数据、物联网、互联网时代将从“空间、时间、成本、安全、个性化”五个角度全面改变农业领域。从上世纪60年代，美国开始推行农业机械化和信息化。目前，美国的农业人口已经下降到200万，80%以上的用户都已经采用包括GIS地图、农机自动化、农作物信息采样、产量分析等信息化产品，诞生了诸如使用户可以在地图上管理农作物的农业管理云平台企业Farm－logs，提供大数据分析的农业管理系统公司Granular等。在农业产业变革的大背景下，芭田股份是提前转型的企业，将通过积累种植业海量生产大数据，基于海量数据的处理运算建模，打造具备智慧化预测预警和指导能力的种植业生产信息化系统，从收集种植业务生产信息升级为指导种植业生产实践，成为中国最有价值的“智慧农业”服务提供者。总之，农业要加入以信息为载体的服务创新。把物联网、云计算、大数据、移动互联等现代信息技术融入病虫统防统治、肥料现配现施的服务中，催生跨区域、线上线下等多种服务，在时间和空间上创新服务形式、拓展服务内容。

总之，“到2020年化肥使用量零增长行动”需要各级农业部门、农业科研院所、高校、化肥生产及流通企业等进行技术创新，聚焦在不增加化肥施用量的前提下，实现农业节本、提质、环保的总目标，全国农技工作者技术创新结合我国的国情、农情，充分利用农机、气象、环境工程、食品检测、生物统计、物联网、新媒体等多领域资源，走出一条适合中国的减肥增效新模式。

2015年3月，农业部首次提出到2020年实现化肥使用量零增长目标，制定并发布《化肥使用量零增长行动方案》。“化肥零增长行动”，不是不用化肥，不是对化肥有偏见。我国之所以能用全世界7%的耕地解决全世界22%人口的吃饭问题，从2004年至2015年，我国的粮食生产实现了“十二连增”，创造了中国乃至世界粮食史上的奇迹。化肥在这里面起到的作用要占到30%。其实，国家提出了“化肥零增长行动”的核心是：在不增加化肥施用量的前提下，实现农业节本增效、提质增效和

环境友好。

第六届全国农化服务工作年会已经举行，大会号召全国农化服务工作者对化肥零增长献言献策，本人结合自己的工作经历和实地考察，提出“化肥零增长，应技术创新与模式改变兼行”观点，以履行一名农化服务工作者的职责。

“化肥零增长，技术创新与模式改变兼行”是我们实现肥料零增长的新路子，现在我国已经走在这条路上，但是很长一段时间中国做农业的，尤其是做农资的考虑问题还没有全国一盘棋。说白了，中国肥料行业在过去20多年来一直是粗放的模式，中国化肥行业依旧是一个相对封闭的行业，眼睛看的还是自己眼皮底下的那个范围，甚至与其他行业老死不相往来。肥料行业有麻烦(2008年肥企寒冬)，仅仅是从自己窝里找原因，拼价格拼的你死我活，没有一个整体的策略和格局。比如你自己家里只有2居室，东西摆不下，就要设法增加到3居室，在空间上想办法，而不是自己在2居室里面硬挤出空间。因此，化肥零增长，既要在“2居室里折腾硬挤空间”—进行工艺／农艺技术创新突破，又要努力“增加3居室”—开拓模式改变，增大空间。以下从这两个方面对化肥实现零增长提出自己的对策。

一、 技术创新

技术创新是围绕肥料产品进行的工艺/农艺创新，研究对象、研究空间和范围相对集中，但可以从以下三方面进行技术创新。

1.1 新型产品开发与创制。近年来各种新型肥料不断问世，比如矿物质肥料、生物有机包膜肥料、水溶性肥料、液体肥料以及增值增效新型肥料等。新型肥料主要作用是能够直接或间接地为作物提供必需的营养成分，改良土壤理化性状，提高农产品产量，改善肥料品质和性质及提高肥料的利用率。例如芭田股份率先在2010年提出植物营养调理品概念且形成了产品，并于2015年建立地方标准。植物营养调理品肥料利用率比一般复合肥提高20-30%。山东农业大学李絮花教授及其团队研究表明，植物营养调理品增产效果显著优于普通肥料，花生增产8%～12%，生姜增产6.48%～29.47%。

1.2 替代技术的研究创新。例如有机肥替代、秸秆还田和绿肥替代，替代技术的应用，可以减少化肥的使用比例，同时可以增加土壤肥力，提高肥料养分利用率，改良土壤。比如，有机肥(猪粪)氮当季有效性相当于化肥氮的28%-33%，猪粪氮替代化肥氮的替代率为33%，有机肥中的养分具有长效性和后效性。但针对鸡粪、猪粪、牛粪要进行脱水、无害化、除臭技术的创新，这是目前的禽畜粪便农用的瓶颈。

1.3 植物营养功能性材料制备及其应用研究。植物营养功能性材料，如聚磷酸铵、硫包膜材料、有机碳、纳米钙、水溶性硅等等，是将植物必须营养元素进行工艺创新改性或对现有的工业食品行业的下脚料进行乳化改性，使其除了具备植物营养作用外，还具有缓释、长效、螯合、抗酸化/抗盐碱、抗重金属等功能，改性后的材料可作为肥料的一种助剂，形成功能性肥料。例如贵州芭田公司通过工艺创新生成聚磷酸铵，提高磷有效性，同时拓展了磷的缓释功能和对中微量元素的螯合功能；郑州大学许秀成教授及其团队以肥包肥型缓释肥料；芭田股份的生物有机包膜肥产品；美国TVA国家肥料发展中心研制的硫磺包膜尿素(SCU)；中国农业科学院十三五重点研发专项首席专家赵秉强团队的腐植酸／氨基酸／海藻酸增值肥料；华南农业大学廖宗文教授和西北农林科技大学刘存寿老师的有机碳技术及其产品；还有有些生物刺激素、中微量元素高效利用等，以上均是利用植物必需营养元素，拓展其除营养功能外的其它功能。

二、模式改变创新：

模式改变就是格局突破，不是仅仅在2居室内腾挪挤，而是直接开拓第三间，空间快速扩大，甚至可以说是颠覆式的创新或革命。

2.1 涉农多学科联合协同区域作战。现在的中国在这方面不能再犹豫了，也不要再争议，要明确“化肥零增长”的大区域协同作战，如同国家的军事改革,希望把农业诸多科技工作者打通,跨区跨学科地展开大战区的分布，形成不同科技工作者(相当于兵种)在农业大区内的垂直和多相的指挥和联合协同的攻关创新。例如在重点专项管理专家委员会成立暨专项启动会议上农业部科技教育司廖西元司长要求“化学肥料和农药减施增效综合技术研发”、“粮食丰产增效科技创新”、“农业面源和重金属污染农田综合防治与修复技术研发”等3个重点专项要强化联合攻关，关键要在行动上切实强化联合攻关，推进联合在一个目标上，联合在一个平台上，联合在一个点上。联合集中在一个目标上、联合集聚在一个平台上、联合集成在一个点上。就是把各学科在实验室创新的技术成果，集成到一个试验示范点上进行综合研究、组装配套、熟化完善，推进大家联合在一个共同的万亩方乃至县域、大规模养殖场、企业生产线等农业生产主战场，开发可复制可推广的技术成果模式。本文作者构思，其实应组建一个超级机构，由国家副国级别管理机构来运作，协调指挥这件事，具有系统性，这样化肥零增长行动可能提前完成。

2.2 跨学科、跨领域合作。农业科技人员和企业不能再按老套路，关起门来自己研究，应该协同植物营养学、土壤学、气象学、农业水利工程、化学工程、机械学、地理信息学等多学科、多领域，发挥各自所长，加快科研转化速度。2016年9月份，中国工程院院士清华大学化学工程系教授在会议呼吁农业家要敢于、勤于跨学科去找合作，清华大学研制一款包膜材料，但是他们不懂农业，希望农业科学家与其一起搞应用推广，他还建议施肥模式创新团队去河南的洛阳拖拉机厂，与搞机械的一起合作；郑州大学许秀成教授在磷化工方面也做出突出贡献。跨学科合作的例子很多，中国科学院南京土壤研究所朱兆良团队在氮肥的定点精准施肥获得突破，氮素的利用率可达到60-70%，就是利用与机械设备的跨学科合作。芭田股份“肥料+方法+设施”协同增效应用模式，就是充分利用跨学科、跨领域合作，先后推出智能化自动配肥、种肥同播、水肥一体化技术等。

2.3 农业＋互联网模式。农业＋互联网不同于互联网＋农业 ，“农业+互联网”其是利用互联网这个载体/工具，更高效地服务和加速农业现代化、智能化。我国农业信息化刚刚起步，造成农业资源(化肥)极大浪费，未来对传统农业的信息化应用还具有巨大空间。同时，随着农村网络覆盖区域的逐步扩大，智能手机将在农村普及，大数据和移动互联对农业的改造已经到来。随着互联网技术的发展，大数据、物联网、互联网时代将从“空间、时间、成本、安全、个性化”五个角度全面改变农业领域。从上世纪60年代，美国开始推行农业机械化和信息化。目前，美国的农业人口已经下降到200万，80%以上的用户都已经采用包括GIS地图、农机自动化、农作物信息采样、产量分析等信息化产品，诞生了诸如使用户可以在地图上管理农作物的农业管理云平台企业Farm～logs，提供大数据分析的农业管理系统公司Granular等。在农业产业变革的大背景下，芭田股份是提前转型的企业，将通过积累种植业海量生产大数据，基于海量数据的处理运算建模，打造具备智慧化预测预警和指导能力的种植业生产信息化系统，从收集种植业务生产信息升级为指导种植业生产实践，成为中国最有价值的“智慧农业”服务提供者。总之，农业要加入以信息为载体的服务创新。把物联网、云计算、大数据、移动互联等现代信息技术融入病虫统防统治、肥料现配现施的服务中，催生跨区域、线上线下等多种服务，在时间和空间上创新服务形式、拓展服务内容。

总之，“到2020年化肥使用量零增长行动”需要各级农业部门、农业科研院所、高校、化肥生产及流通企业等进行技术创新，聚焦在不增加化肥施用量的前提下，实现农业节本、提质、环保的总目标，全国农技工作者技术创新结合我国的国情、农情，充分利用农机、气象、环境工程、食品检测、生物统计、物联网、新媒体等多领域资源，走出一条适合中国的减肥增效新模式。