增產(chǎn)增效、節(jié)能環(huán)保、省時省力等多項優(yōu)點，不僅讓緩控釋肥成為國家重點推廣的技術(shù)，而且必將成為我國“十二五”期間的朝陽產(chǎn)業(yè)，進而推動我國肥料產(chǎn)業(yè)的升級。
發(fā)展緩控釋肥
是保障國家糧食安全的有效途徑
化肥是農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)保證，是糧食增產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。上世紀(jì)80年代，化肥的施用對我國糧食增產(chǎn)的貢獻率達50%，糧食總產(chǎn)與化肥用量同步增長，肥料的施用極大地促進了我國糧食的生產(chǎn)。但到90年代初，在化肥投入直線增長的同時，糧食產(chǎn)量卻徘徊不前。據(jù)統(tǒng)計，1996—2008年間，我國化肥使用量增長了36.9%，而糧食總產(chǎn)量卻只增長了4.7%，不斷增加的化肥投入并沒有持續(xù)增加糧食產(chǎn)量(圖1)。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是多方面的，肥料利用率降低導(dǎo)致增產(chǎn)效應(yīng)下降無疑是一個重要的原因。
1978-2007年我國化肥施用量與糧食總產(chǎn)和單產(chǎn)變化趨勢
2008年11月13日國家發(fā)改委公布的《國家糧食安全中長期規(guī)劃綱要(2008-2020年)》中提出到2020年實現(xiàn)我國糧食產(chǎn)量不低于5400億公斤的目標(biāo)，2009年4月8日，國務(wù)院常務(wù)會議通過了《全國新增1000億斤糧食生產(chǎn)能力規(guī)劃(2009-2020年)》，進一步提出，到2020年，我國糧食生產(chǎn)能力達到11000億斤以上，比現(xiàn)有產(chǎn)能增加1000億斤，糧食單產(chǎn)水平達到700斤。要實現(xiàn)上述目標(biāo)，滿足未來我國人口增長對糧食的需求，在耕地面積逐漸減少和化肥增產(chǎn)效應(yīng)降低的嚴(yán)峻現(xiàn)實條件下，必須提高肥料利用率，解決肥料增產(chǎn)效率低下的問題。因此，要提高化肥利用率，確保我國糧食安全，就必須改變我國“大量投肥”的傳統(tǒng)施肥模式，加速研究和推廣提高肥料利用率的緩控釋肥成為有效途徑。
大量試驗研究表明:緩控釋肥可提高肥料利用率10%—30%，以平均提高氮肥利用率22.8%計算(表1)，2010年可減少化肥需求量722萬噸，2030年可減少化肥需求量921萬噸，緩控釋肥使用后可大幅度降低肥料使用量。
表1 等量緩控釋肥與普通速效肥料增產(chǎn)率及氮素利用率增加量對比
注:1.數(shù)據(jù)資料來源:《中國的化肥結(jié)構(gòu)和發(fā)展預(yù)測》，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所，李家康、林葆、梁國慶。
2.以提高氮肥利用率計算需求量
發(fā)展緩控釋肥
是構(gòu)建資源節(jié)約型社會的有效途徑
我國化肥利用率低是化肥引起環(huán)境污染的主要原因。研究表明，除作物吸收利用和土壤殘留外，約有50%以上的氮沒有被作物吸收而流失，引發(fā)了一系列環(huán)境及食品安全問題，如水體富營養(yǎng)化、土壤板結(jié)、溫室效應(yīng)、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降等。中國科學(xué)院南京土壤研究所的研究顯示，每年我國有123.5萬噸氮通過地表水徑流到江河湖泊，49.4萬噸進入地下水，299萬噸進入大氣；長江、黃河和珠江每年輸出的溶解態(tài)無機氮達到97.5萬噸，其中90%來自農(nóng)業(yè)，而氮肥占了50%。據(jù)估計，全國每年生產(chǎn)硝酸鹽超標(biāo)的蔬菜已達60萬噸左右，直接影響人類健康和生活質(zhì)量，影響了我國農(nóng)產(chǎn)品在國際市場的競爭力。此外，化肥生產(chǎn)和使用過程中二氧化碳和氮氧化合物排放是溫室氣體的來源之一，排放的氣體和粉塵嚴(yán)重影響空氣質(zhì)量和人類健康。
研究表明，緩控釋肥可降低氮素淋失48%—65%，從而減輕了氮素淋失引起的地下水污染和地表水富營養(yǎng)化；可減少氮素揮發(fā)與排放59.3%—93.0%，進而可在一定程度上控制施肥造成的溫室效應(yīng)。
表2 緩控釋肥提高肥料養(yǎng)分利用率對減少環(huán)境污染的作用
單位:萬噸
注:排放量根據(jù)表2中施用緩控釋肥前氮肥需求量乘以排放系數(shù)計算，減排量根據(jù)排放量與表2中施用緩控釋肥后氮肥需求量乘以排放系數(shù)之差計
發(fā)展緩控釋肥
是構(gòu)建環(huán)境友好型社會的有效途徑
我國是世界上最大的化肥生產(chǎn)國和消費國，化肥年產(chǎn)量約占全球的30%，表觀消費量占全球的35%。近年來我國化肥利用率不斷下滑，目前已較歐美發(fā)達國家低40%左右，化肥使用浪費現(xiàn)象嚴(yán)重。而作為高耗能產(chǎn)業(yè)，化肥的浪費就等于能源浪費。2005年我國能源消耗總量為22.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤(中國統(tǒng)計年鑒，2006)，其中化肥生產(chǎn)消耗的能源約為1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國能源消耗的5%左右。2009年我國農(nóng)用氮肥消費量2800萬噸(折純)，如果以緩控釋肥代替?zhèn)鹘y(tǒng)氮肥，可減少氮投入約700萬噸。相當(dāng)于節(jié)約1350萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，28億立方米天然氣，82億度電。
我國高品位磷礦儲存量約為11億噸，已經(jīng)被國土資源部列入2010年之后緊缺的資源。面對日益緊張的能源供需格局，國家“十二五”規(guī)劃中對石化行業(yè)提出了節(jié)能20%的發(fā)展目標(biāo)，這對化肥行業(yè)是一個嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。按照噸化肥能耗2.27噸標(biāo)準(zhǔn)煤、噸磷肥消耗2.53噸磷(P2O5)礦計算，在化肥自給率100%的情形下，2010年生產(chǎn)磷肥所需的磷礦消耗量為3218.2萬噸，生產(chǎn)化肥標(biāo)準(zhǔn)煤消耗15835.7萬噸，施用緩控釋肥后可節(jié)約磷礦321.8萬噸，節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1583.6萬噸。目前緩控釋氮肥的利用率比速效肥要高10%—30%，所以大力發(fā)展緩控釋肥產(chǎn)業(yè)也與落實我國節(jié)約能源資源的基本國策息息相關(guān)，有利于促進資源節(jié)約型社會的構(gòu)建。
發(fā)展緩控釋肥
是發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)的有效途徑
大量研究表明，緩控釋肥施用可有效減少溫室氣體的排放，如果以緩控釋肥代替?zhèn)鹘y(tǒng)氮肥，2009年可節(jié)約700萬噸氮，緩控釋肥應(yīng)用可減少氧化亞氮排放約7萬噸，折合二氧化碳排放約0.2億噸，因此，發(fā)展緩控釋肥是我國實現(xiàn)低碳農(nóng)業(yè)的有效途徑。
發(fā)展緩控釋肥產(chǎn)業(yè)
有利于促進新農(nóng)村建設(shè)
化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中投入最大的一項，占40%—50%。目前農(nóng)民每年用于購買化肥的資金約3000億元；同時，由于普通肥料利用率低，在作物生長期內(nèi)需要追肥1—3次，增加了勞動力成本。緩控釋肥為解決這一問題提出了新的思路:首先，大量的試驗示范表明，緩控釋肥和普通肥料相比，等量施肥條件下，緩控釋肥可實現(xiàn)作物增產(chǎn)10%—25%，節(jié)氮30%—50%的情況下不減產(chǎn)，有利于增加農(nóng)民收入。國家雜交水稻工程技術(shù)研究中心在水稻上試驗表明，在等氮量條件下，使用緩控釋肥增產(chǎn)幅度在12%—15%左右，在30%氮用量條件下仍能保持穩(wěn)產(chǎn)或取得10%左右的增產(chǎn)效果。其次，緩控釋肥能夠?qū)崿F(xiàn)作物生長期內(nèi)一次施肥無需追肥，節(jié)約勞動成本，以農(nóng)民每工50元/天計，每畝可節(jié)省30—50元。第三，由于緩控釋肥能夠?qū)崿F(xiàn)養(yǎng)分釋放與作物需求基本一致，減輕土壤環(huán)境惡化和減少作物根部病害，有利于提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。第四，在保障同等有效養(yǎng)分投入的情況下，使用緩控釋肥可以節(jié)約近30%的化肥使用量。
發(fā)展緩控釋肥
符合國家產(chǎn)業(yè)政策
近年來，國家非常重視緩控釋肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》、《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點領(lǐng)域指南(2007年度)》及《中國高新技術(shù)產(chǎn)品目錄》中把緩控釋肥列為重點發(fā)展和推廣產(chǎn)品。
2007年《中共中央國務(wù)院關(guān)于積極發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)扎實推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)的若干意見》中專門提出要“優(yōu)化肥料結(jié)構(gòu)，加快發(fā)展適合不同土壤、不同作物特點的專用肥、緩控釋肥”。
2008年2月起，全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心連續(xù)4年下達《關(guān)于做好緩控釋肥示范推廣工作的通知》，要求各地結(jié)合測土配方施肥工作，全面開展緩控釋肥的試驗、示范、推廣工作。今年更是將緩控釋肥的示范推廣擴大到全國23個省區(qū)市，基本覆蓋了我國糧食主產(chǎn)省的所有農(nóng)作物。
地 點 作 物 增產(chǎn)率(％) 氮素利用率增加量(百分點)
黑龍江慶安 水稻2007 10.5 17.0
浙江蕭山 水稻2008 16.0 16.2
河南駐馬店 玉米2006 16.2 25.3
吉林公主嶺 玉米2007 11.2 18.6
黑龍江呼蘭 玉米2008 11.9 17.6
河南駐馬店 小麥2007 12.0 26.2
河南遂平 小麥2008 13.9 28.5
湖北黃岡 棉花2006 26.2 36.6
湖北枝江 油菜2007 14.9 16.5
浙江仙居 柑桔2008 37.6 25.5
平均值 / 17 22.8
年份 氨揮發(fā)NH3 氧化亞氮N2O 二氧化氮NO2 二氧化氮NO2 二氧化氮NO2 二氧化氮NO2
排放量 減排量 排放量 減排量 排放量 減排量
2010 474.75 108.3 37.98 8.66 53.81 12.28
2020 508.35 115.95 40.67 9.28 57.61 13.14
2030 605.7 138.15 48.46 11.06 68.65 15.67
