中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員 趙秉強(qiáng)

化肥有效養(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新，是繼無(wú)效養(yǎng)分有效化產(chǎn)品創(chuàng)新之后逐漸發(fā)展起來(lái)的，從20世紀(jì)六七十年代開(kāi)始逐漸受到重視，其增效理論、產(chǎn)業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品體系正處于不斷發(fā)展和完善的過(guò)程中，這一過(guò)程還將持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。未來(lái)化肥有效養(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展，主要呈現(xiàn)以下七大技術(shù)趨勢(shì)。

1） 以綠色增產(chǎn)為主要目標(biāo) 作物增產(chǎn)是高效肥料產(chǎn)品創(chuàng)新的首要目標(biāo)。與常規(guī)肥料相比，高效肥料新產(chǎn)品在用量大幅度減少的同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色增產(chǎn)。常規(guī)化肥產(chǎn)品的物理和化學(xué)特性存在諸多短板，如氮肥易損失、磷肥易固定，導(dǎo)致供肥性能差、營(yíng)養(yǎng)效率低，作物高產(chǎn)須建立在肥料高投入基礎(chǔ)之上，高產(chǎn)施肥的環(huán)境矛盾突出。高效化肥新產(chǎn)品通過(guò)強(qiáng)化根系吸收、優(yōu)化養(yǎng)分供應(yīng)、增強(qiáng)作物抗逆、調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝等，實(shí)現(xiàn)從提供營(yíng)養(yǎng)到改善營(yíng)養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，肥料養(yǎng)分效率更高，較常規(guī)肥料不僅實(shí)現(xiàn)“等量增產(chǎn)”，而且還能實(shí)現(xiàn)“減量增產(chǎn)”。

2） 技術(shù)途徑向系統(tǒng)性綜合調(diào)控發(fā)展 高效肥料產(chǎn)品創(chuàng)新從被動(dòng)調(diào)控肥料向主動(dòng)調(diào)控根系轉(zhuǎn)變，從單一重視調(diào)控氮肥向大、中、微量元素綜合調(diào)控轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)對(duì)“肥料-作物-土壤”系統(tǒng)的綜合調(diào)控，更大幅度改善肥效?；视行юB(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新，不僅要重視調(diào)控和優(yōu)化肥料養(yǎng)分的供應(yīng)，而且要更加重視提高根系主動(dòng)吸收養(yǎng)分的能力；不僅能調(diào)控氮素增效，同時(shí)還能綜合調(diào)控其他大、中、微量元素增效，通過(guò)調(diào)控肥際土壤過(guò)程和土壤環(huán)境，活化土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素，改善養(yǎng)分供應(yīng)。因此，肥料新產(chǎn)品只有實(shí)現(xiàn)對(duì)“肥料-作物-土壤”系統(tǒng)綜合調(diào)控，才能更大幅度改善肥效和提高肥料利用率。技術(shù)途徑向系統(tǒng)性綜合調(diào)控發(fā)展，是未來(lái)化肥有效養(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新的重要技術(shù)趨勢(shì)，其中，新產(chǎn)品能夠調(diào)控作物根系數(shù)量和分布，強(qiáng)化和調(diào)動(dòng)根系的養(yǎng)分吸收功能尤為重要，應(yīng)當(dāng)是化肥有效養(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新的技術(shù)綱領(lǐng)。

3） 肥料產(chǎn)品功能向多元化發(fā)展 化肥有效養(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新，重視賦予肥料新產(chǎn)品改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、增強(qiáng)作物抗逆能力、保護(hù)和改良土壤等功能。肥料高效產(chǎn)品，通過(guò)優(yōu)化養(yǎng)分供應(yīng)、調(diào)控植物代謝、注入增效因子等，改善和提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。通過(guò)開(kāi)發(fā)功能物質(zhì)，賦予肥料高效產(chǎn)品提高作物抗逆性的功能，保障作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。肥料高效產(chǎn)品還應(yīng)具有增強(qiáng)土壤緩沖性、防止土壤酸化及結(jié)構(gòu)退化等功能。肥料產(chǎn)品功能向多元化發(fā)展，是有效養(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新的重要技術(shù)趨勢(shì)。

4） 增效材料向綠色化發(fā)展 綠色增效材料是研發(fā)綠色高效肥料產(chǎn)品和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色增產(chǎn)不可或缺的環(huán)節(jié)。研制高效肥料創(chuàng)制所需的膜材料、增效材料等，應(yīng)重視研發(fā)和應(yīng)用安全、環(huán)保、可降解的天然/植物源材。腐植酸類、海洋生物提取物、氨基酸類、微生物發(fā)酵代謝物等綠色環(huán)保材料，在開(kāi)發(fā)高效肥料產(chǎn)品中的應(yīng)用將越來(lái)越受到人們的重視。這些天然/植物源材料使新產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)對(duì)“肥料-作物-土壤”系統(tǒng)的綜合調(diào)控，更大幅度提高肥效，與此同時(shí)，還可賦予肥料新產(chǎn)品以提高作物抗逆、改善品質(zhì)等功能。

5） 高效肥料創(chuàng)新更重視學(xué)科交叉與融合 高效肥料創(chuàng)制不僅重視農(nóng)業(yè)相關(guān)學(xué)科的交叉，而且逐漸重視與化學(xué)等學(xué)科之間的交叉融合。隨著肥料新產(chǎn)品功能的不斷拓展，產(chǎn)品創(chuàng)新需要融入更多的增效技術(shù)策略，學(xué)科交叉融合發(fā)展的重要性日益凸顯。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，高效肥料產(chǎn)品創(chuàng)制將更加重視與栽培、育種、植保、植物生理、生物技術(shù)等學(xué)科的交叉；在工業(yè)領(lǐng)域，更加重視與化學(xué)、化工、材料等學(xué)科的融合。通過(guò)吸收多學(xué)科知識(shí)，使新產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)多策略、多機(jī)制、多途徑綜合增效，不斷提升產(chǎn)品應(yīng)用效果、拓展高效產(chǎn)品的功能。

6） 重視產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化結(jié)合 高效肥料生產(chǎn)與常規(guī)肥料大型生產(chǎn)裝置相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)大產(chǎn)能、低成本，加速成果轉(zhuǎn)化。過(guò)去化肥有效養(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新，相對(duì)缺乏與大型化肥生產(chǎn)裝置的結(jié)合，產(chǎn)能低、成本高、產(chǎn)品施用技術(shù)復(fù)雜，嚴(yán)重制約了新產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展和大面積推廣應(yīng)用。高效肥料新產(chǎn)品生產(chǎn)與常規(guī)大型化肥裝置相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高效產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化，推動(dòng)尿素、磷銨、復(fù)合肥等大宗化肥實(shí)現(xiàn)全面高效化和產(chǎn)品綠色升級(jí)，真正助推農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。微量高效生物活性載體增效制肥策略，為高效肥料生產(chǎn)與常規(guī)肥料大型生產(chǎn)裝置相結(jié)合開(kāi)辟了可行的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)途徑。

7） 重視滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)高效產(chǎn)品性能的關(guān)鍵需求 肥料新產(chǎn)品不僅要養(yǎng)分高效，還要滿足肥料施用中的一些關(guān)鍵需求，如種肥同播不燒苗，一次性施肥不脫肥，管道化施肥溶解快，蔬菜種植肥效快，機(jī)械化施用不堵管等。另外，肥料產(chǎn)品還要滿足機(jī)械化收獲作業(yè)對(duì)作物抗倒伏、集中成熟等特殊需求，以及農(nóng)產(chǎn)品著色、貨架壽命等商品性需求。

綜上所述，化肥有效養(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新，以農(nóng)業(yè)綠色增產(chǎn)為總目標(biāo)，需要多途徑調(diào)控、多學(xué)科交叉、多策略集成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能化、高效化、綠色化，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的多樣化需求。