化肥有效养分高效化产品创新的技术趋势

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所研究员 赵秉强

化肥有效养分高效化产品创新，是继无效养分有效化产品创新之后逐渐发展起来的，从20世纪六七十年代开始逐渐受到重视，其增效理论、产业技术和产品体系正处于不断发展和完善的过程中，这一过程还将持续相当长的时间。未来化肥有效养分高效化产品创新发展，主要呈现以下七大技术趋势。

1） 以绿色增产为主要目标 作物增产是高效肥料产品创新的首要目标。与常规肥料相比，高效肥料新产品在用量大幅度减少的同时实现绿色增产。常规化肥产品的物理和化学特性存在诸多短板，如氮肥易损失、磷肥易固定，导致供肥性能差、营养效率低，作物高产须建立在肥料高投入基础之上，高产施肥的环境矛盾突出。高效化肥新产品通过强化根系吸收、优化养分供应、增强作物抗逆、调节体内代谢等，实现从提供营养到改善营养的转变，肥料养分效率更高，较常规肥料不仅实现“等量增产”，而且还能实现“减量增产”。

2） 技术途径向系统性综合调控发展 高效肥料产品创新从被动调控肥料向主动调控根系转变，从单一重视调控氮肥向大、中、微量元素综合调控转变，实现对“肥料-作物-土壤”系统的综合调控，更大幅度改善肥效。化肥有效养分高效化产品创新，不仅要重视调控和优化肥料养分的供应，而且要更加重视提高根系主动吸收养分的能力；不仅能调控氮素增效，同时还能综合调控其他大、中、微量元素增效，通过调控肥际土壤过程和土壤环境，活化土壤中的营养元素，改善养分供应。因此，肥料新产品只有实现对“肥料-作物-土壤”系统综合调控，才能更大幅度改善肥效和提高肥料利用率。技术途径向系统性综合调控发展，是未来化肥有效养分高效化产品创新的重要技术趋势，其中，新产品能够调控作物根系数量和分布，强化和调动根系的养分吸收功能尤为重要，应当是化肥有效养分高效化产品创新的技术纲领。

3） 肥料产品功能向多元化发展 化肥有效养分高效化产品创新，重视赋予肥料新产品改善农产品品质、增强作物抗逆能力、保护和改良土壤等功能。肥料高效产品，通过优化养分供应、调控植物代谢、注入增效因子等，改善和提升农产品品质。通过开发功能物质，赋予肥料高效产品提高作物抗逆性的功能，保障作物高产优质。肥料高效产品还应具有增强土壤缓冲性、防止土壤酸化及结构退化等功能。肥料产品功能向多元化发展，是有效养分高效化产品创新的重要技术趋势。

4） 增效材料向绿色化发展 绿色增效材料是研发绿色高效肥料产品和实现农业绿色增产不可或缺的环节。研制高效肥料创制所需的膜材料、增效材料等，应重视研发和应用安全、环保、可降解的天然/植物源材。腐植酸类、海洋生物提取物、氨基酸类、微生物发酵代谢物等绿色环保材料，在开发高效肥料产品中的应用将越来越受到人们的重视。这些天然/植物源材料使新产品实现对“肥料-作物-土壤”系统的综合调控，更大幅度提高肥效，与此同时，还可赋予肥料新产品以提高作物抗逆、改善品质等功能。

5） 高效肥料创新更重视学科交叉与融合 高效肥料创制不仅重视农业相关学科的交叉，而且逐渐重视与化学等学科之间的交叉融合。随着肥料新产品功能的不断拓展，产品创新需要融入更多的增效技术策略，学科交叉融合发展的重要性日益凸显。在农业领域，高效肥料产品创制将更加重视与栽培、育种、植保、植物生理、生物技术等学科的交叉；在工业领域，更加重视与化学、化工、材料等学科的融合。通过吸收多学科知识，使新产品实现多策略、多机制、多途径综合增效，不断提升产品应用效果、拓展高效产品的功能。

6） 重视产品研发与产业化结合 高效肥料生产与常规肥料大型生产装置相结合，实现大产能、低成本，加速成果转化。过去化肥有效养分高效化产品创新，相对缺乏与大型化肥生产装置的结合，产能低、成本高、产品施用技术复杂，严重制约了新产品产业规模化发展和大面积推广应用。高效肥料新产品生产与常规大型化肥装置相结合，实现高效产品产业化，推动尿素、磷铵、复合肥等大宗化肥实现全面高效化和产品绿色升级，真正助推农业绿色发展。微量高效生物活性载体增效制肥策略，为高效肥料生产与常规肥料大型生产装置相结合开辟了可行的技术和产业途径。

7） 重视满足农业生产对高效产品性能的关键需求 肥料新产品不仅要养分高效，还要满足肥料施用中的一些关键需求，如种肥同播不烧苗，一次性施肥不脱肥，管道化施肥溶解快，蔬菜种植肥效快，机械化施用不堵管等。另外，肥料产品还要满足机械化收获作业对作物抗倒伏、集中成熟等特殊需求，以及农产品着色、货架寿命等商品性需求。

综上所述，化肥有效养分高效化产品创新，以农业绿色增产为总目标，需要多途径调控、多学科交叉、多策略集成，实现产品功能化、高效化、绿色化，满足农业生产的多样化需求。