缓控释肥对中国经济意义重大

记者从日前在江苏省南京召开的“2010年稳定性肥料产业发展论坛”获悉,《稳定性肥料行业标准》已经得到国家工信部的批准,在明年6月份前后即将出台,这是国际上首个稳定性肥料的行业标准。
稳定性肥料属于一种新型复合肥料,其中经特殊工艺加入了脲酶抑制剂,施入土壤后能通过脲酶抑制尿素的水解以及通过硝化抑制剂抑制铵态氮的硝化,并活化土壤中的磷元素,提高氮磷利用率,延长肥效,从而做到一次施肥不用追肥。与普通化肥相比,施用120天时,稳定性肥料的有效氮含量提高60%~120%,可将化肥利用率提高到42%~45%。
有关专家表示,过量使用化肥不仅造成资源浪费和经济损失,更重要的是对生态环境构成了污染。由中科院沈阳应用生态研究所和施可丰化工股份有限公司联合制定的《稳定性肥料行业标准》分别对稳定性肥料的要求、试验方法、检验规则、标识、包装、运输和贮存等有关方面作出了明确规定。《稳定性肥料行业标准》的制定,标志着稳定性肥料作为一个新兴产业在化肥领域正式形成并已经壮大,将更好地保障和规范稳定性肥料产业行业的健康发展。
据了解,以稳定性肥料为代表的缓控释肥近几年迎来了快速发展期。目前全球缓控释肥的产能已达700万吨,年产缓控释肥200多万吨,但全球尚无相应的行标或国标。

缓控释肥,一种通过各种调控机制使其养分最初释放延缓,延长植物对其有效养分吸收利用的有效期,使其养分按照设定的释放率和释放期缓慢或控制释放的肥料。1948年,美国合成了世界上第一批缓释脲醛肥料之后,缓控释肥开始全球普及。
中国的缓控释肥从上世纪70年代初开始起步。到目前为止,中国陆续研制成功了树脂包衣、硫包衣、脲醛类、生化抑制剂稳定性肥料等缓控释肥,并实现了产业化。2009年,全球包膜缓释肥预计消费180万吨,其中1/3由中国生产,品种涉及包裹肥料、树脂包衣、硫包衣肥料、脲醛和稳定性肥料。
但可惜的是,尽管中国是缓控释肥的生产大国,却不是缓控释肥的使用大国。到目前为止,中国缓控释肥用得很少。为了改变这种“为人作嫁”的局面,中国自上而下加大了缓控释肥的推广力度。2007年10月1日《缓控释肥料》行业标准实施。2009年9月1日,《缓释肥料》国家标准正式实施。另一个重要的标准——
《稳定性肥料》行业标准也将于2010年公布。3项标准的制定和实施,标志着中国要向缓控释肥的使用大国迈进。
现在的问题是,要让全社会普遍地、尽快地认识到,普及缓控释肥对中国经济发展具有怎样的重大意义。
国情:每年可节约生产70万吨氮肥的能源
中国是人口众多的发展中国家,保证国家粮食安全始终是头等大事。但目前粮食的安全是以消耗资源和能源为代价的。长期这样下去,中国农业是不能持续发展的。因此,如何保证化肥的有效供给、如何提高肥料利用率、如何贯彻科学施肥,是一项紧迫的课题。
中国农业科学院研究员赵秉强告诉记者,新中国成立60年来,我国化肥消费量每10年上一个台阶,基本上以1000万吨的增加量增长。按照这种发展模式,2020年中国化肥需求将达到6800万吨。如果我们生产6800万吨化肥,国家需要投资1500亿元,每年多耗费外汇15亿美元,农民购买化肥需增加1000亿元开支。社会、经济所付出的代价十分巨大。“即使国家愿意用资源和能源换取粮食安全,我们的耕地质量和农业环境也是不允许的。我们必须寻找新的发展模式,走质量代替数量的道路,努力实现2020年化肥需求控制在5800万吨以内。”
我国氮、磷肥生产虽然已经能够自给有余,但为了用世界7%的耕地养活世界上22%的人口,我们要消费近5000万吨化肥。生产这些化肥需要消耗大约1亿吨标煤、1100万吨硫黄、近100亿立方米天然气、近4300万吨磷矿。而且,如果按照氮肥利用率30%估算,我国每年要损失近400亿元,给环境带来了很大压力。据中国磷肥工业协会理事长武希彦透露,目前设施园艺地下水污染严重,面源污染也很严重。
同时,我们国家还面临着另外一个问题,即城镇化问题。根据农业部提供的数据,2005年农村外出劳动力总数为1.08亿,剩余的农村劳动力中50%年龄在40岁以上。也就是说,40岁以下的剩余劳动力比例仅为10.7%。来自中国农业大学资源与环境学院的陈新平教授谈道:“现在很难在农村找到足够的壮劳力去给玉米追肥了,因为这样太不经济了。城镇化让农村壮劳力越来越少,劳力成本越来越高。农民渴望省工省时、又能高产高效的肥料。”
而缓控释肥十分有利于解决以上问题。国际硫研究所的樊明宪博士曾算过这样一笔账,如果将中国每年消费的3500万吨氮肥的20%发展成为缓控释肥,利用率按照提高10%计算,中国每年将减少70万吨的氮肥使用量,将给农业、工业带来巨大的效益。
低碳:温室气体减排潜力每年可达2.2亿吨
2009年7月28日,国际肥料工业协会发布了《化肥、气候变化与提高可持续生产力》白皮书。IFA采用生命周期方法评价了化肥在生产、运输和使用整个链条中所排放的温室气体。结果显示,化肥生命周期过程对全球温室气体排放的贡献量为2%~3%。如果化肥工业能够采用先进技术,全球温室气体减排潜力每年可以达到2.2亿吨。
缓控释肥正是这种先进技术的结晶。科学家发现,缓控释技术能够将氮肥或其他养分在土壤中的释放曲线与作物生长曲线一致,大大降低化肥养分在土壤释放过程中挥发、淋洗、反硝化损失。既能满足作物生长需要,又能减少化肥使用,进而大大降低氮肥生产过程中对资源、能源的消耗,减小氮肥施用过程中对水体和大气环境的压力。
农业部全国农业技术推广服务中心主任夏敬源表示,农业技术推广服务中心在全国范围内进行的初期试验表明,缓控释肥与现代农业、两型农业息息相关,紧跟世界发展潮流,符合国内农业发展趋势。这体现在“两增、两节、两减”3个方面。两增,即增产、增收。使用缓控释肥平均增产幅度在
10%以上,最高达到40%;农民通过使用缓控释肥,每亩增收100~200元不等。两节,即节肥、节能。缓控释肥可以提高肥料利用率10%~30%,并减少能源和资源的浪费。两减,即减少环境污染和间接温室气体排放,减少劳动强度。
据金正大生态工程有限公司副总裁陈宏坤介绍,缓控释肥在等价情况下投入肥料量可减少20%,既能提高肥料利用效率,又能改善作物品质。住商肥料副总经理李晖深有体会地说:“20万吨的脲甲醛肥料相比同等肥效的普通复合肥,每年可节约煤炭22万吨,减少二氧化碳排放量80万吨。假设全面推广脲甲醛复合肥,根据中国每年消耗的氮肥量,一年将节约煤炭3400万吨,减少二氧化碳排放1.2亿吨。”
“十二五”:调整化肥结构的最佳切入点
2009年10月22日,中国石油和化学工业协会公布了《石油和化工产业结构调整指导意见》,要求提高氮肥、磷肥准入门槛,限制低水平产能无序扩张;重点发展高效复合肥、缓控释肥等高端产品,提高钾肥供应能力和高浓度化肥比例。2009年12月5日至7日,中央经济工作会议在北京召开。会议提出,2010年要更加注重提高经济增长质量和效益,更加注重推动经济发展方式的转变和经济结构调整,更加注重推进改革开放和自主创新。
两个与化肥产业发展息息相关的政策给化肥产业发展指明了方向。中国石油和化学工业协会副会长、中国化工报社社长郝长江提醒说,如果不把发展问题调整好,化肥行业的发展将再次面临危机。
中国氮肥工业协会副理事长刘淑兰表示,“十二五”化肥产业重要的工作就是结构调整。发展缓控释肥是化肥品种结构调整的内容之一,目前有条件提上议事日程。
夏敬源表示,今年是“十一五”规划结束、“十二五”即将开篇之年,各个行业都在研究制定“十二五”发展规划。这对缓控释肥行业是机会。缓控释肥在实现作物营养平衡性、化肥利用高效性、化肥施用科学性方面具有载体作用,是测土配方施肥下一步工作的切入点。
目前,我国从事缓控释肥研究的科研机构已经达到30余家,从事产业化开发和推广应用的单位有70余家,国内缓控释肥技术也逐步成熟。
面对如此好的形势和机遇,化肥行业中有一批企业已经抢在了前面。金正大生态工程有限公司、北京首创新型肥料、山东中农润田、河南心连心、住商肥料有限公司、天津芦阳化肥股份有限公司等企业已经形成了缓控释肥第一方阵。

有机肥:并非完全有机

沈兵直言不讳地指出,盲目模仿和工艺落后是这个产业的突出软肋。大部分企业是根据进口肥的配方进行模仿,极少考虑当地作物养分需求;大部分企业工艺落后,产品简单混配,易潮解或板结、染色不均、杂质高,水溶性差,严重制约了水溶肥料的销售。

缓控释肥:并非一控就灵

缓控释肥对中国经济意义重大。对农民而言,任何新型肥料,最终必须以增产效果说话,缓控释肥就面临这样的问题。笔者了解到,国内有农业专家曾做过总样本数为93个的对照试验,结果表明:其中接近一半的样本为平产,增产的样本比例不超过40%,此外还有14%的样本为减产。这个调查数据可能与我们常见的企业宣传,在感受上差距明显。

盲目模仿和工艺落后是这个产业的突出软肋,大部分企业是根据进口肥的配方进行模仿,极少考虑当地作物养分需求。大部分企业工艺落后,产品简单混配,易潮解或板结,染色不均,杂质高,水溶性差,严重制约了水溶肥料的销售。

稳定性肥料其实也是缓释肥的一种,只不过,它采取的是化学抑制的途径,减缓氮素的挥发流失。稳定性肥料一般采用两种抑制剂:脲酶抑制剂和硝化抑制剂。

与此同时,在缓控释肥制造环节,还存在诸多亟待克服的短板。比如,对于有机包膜缓控释肥而言,作为包膜的有机材料价格昂贵,还会带来二次污染;硫包衣缓控释肥会加剧土壤酸化程度,可能不适于南方酸性土壤和菜园,在水田中还会带来硫化氢毒害;而采用无机包裹的缓控释肥,最大的难题是控制效果难以保证。此外,无论是硫包衣还是无机包裹类缓控释肥,都对氮养分含量有局限,不利于配制高浓度的掺混肥。稳定性肥料:并非一定稳定

有机肥一定“有机”?

但是,稳定性肥料在增产效果上并非一定稳定。由于土壤环境多变,脲酶抑制剂在田间试验中未表现出稳定的增产效果。国外学者在综合了相关数据后得出结论,在那些作物产量潜力大、土壤氮的水平低、土壤和环境条件都对氨挥发有利的地区,施用含脲酶抑制剂的肥料将有最大收益。

在新型肥料家族中,缓控释肥无疑是最重要的品种之一。从2000年起,中国缓控释肥产业进入快速发展阶段。截至2011年,我国已成为缓控释肥生产消费第一大国,当年产量达到70万吨,紧随其后的是美国和加拿大,分别是60万吨和15万吨。

对农民而言,任何的新型肥料,最终必须以增产效果说话,缓控释肥就面临这样的问题。国内有农业专家曾做过总样本数为93个的对照试验,结果表明,其中接近一半的样本为平产,增产的样本比例不超过40%,此外还有14%的样本为减产。这个调查数据,可能与我们常见的企业宣传在感受上差距明显。

缓控释肥一“控”就灵?

可见,在稳定性肥料开发中,研制更具适应性的品种,寻找更安全的抑制剂,这些都理应成为技术攻关的焦点所在。

缓控释肥为何不能做到一“控”就灵?沈兵认为,缓控释肥并非包打天下,它同样受到应用区域、作物、季节、施用方法等多重因素的限制,在不同地区、不同作物上,缓控释肥的效果差异较大,肥效高低在很大程度上由施用技术决定。

缓控释肥为何不能做到一控就灵?笔者认为,缓控释肥并非包打天下,它同样受到应用区域、作物、季节、施用方法等多重因素的限制,在不同地区、不同作物上,缓控释肥的效果差异较大,肥效高低在很大程度上由施用技术决定。

而且,在被扭曲的市场竞争机制下,一些企业不是在技术革新上动脑筋,而是走起了旁门左道。诸如为了迎合和误导农民,大量使用激素类物质,这样用了后,前期效果明显,但后劲不足;在原料选择上,依据不是养分配比情况,而是根据价格选择原材料种类,导致有效养分浓度低,总养分浓度上不去;更有甚者,一些企业玩起了造假把戏,以硫酸镁、硫酸锌等低价肥料添加激素后冒充水溶肥,或者以硫酸镁、硫酸锌等低价肥料替代一部分高价生产原料来牟取高额利润。

水溶肥:并非产业正途

国内研究发现,添加脲酶抑制剂的肥料利用率均在30%以上,比不加脲酶抑制剂的尿素氮利用率提高了5.2%左右。而添加硝化抑制剂之后,氮肥能在更长时间内以铵态氮的形式保持在土壤中,铵态氮能被作物直接吸收,因而流失的比率大大降低。

同样的,硝化抑制剂也存在类似情况。土壤肥力水平不同、作物种类各异、硝化抑制剂品种多样和土壤本身等因素,都会带来硝化抑制剂类肥料增产效果不稳定。

从去年起,水溶肥市场大热,成为肥料行业的一道景观。水溶肥契合了现代高效农业的发展需求,也适应了肥料升级换代的大趋势,正在迎来发展的拐点。但在一片狂热之下,我们需要冷静思考的是,在这个新兴领域,我们究竟拥有多少原创性的核心技术?

中国农业大学专家曾在2009年分析了全国118个商品有机肥样品,并比照中国标准和欧盟标准测定了重金属超标情况。结果发现,按照中国标准,镉超标为
3.39%,铬为4.42%,砷为13.56%;按照欧盟标准,砷超标最严重,超标率为33.90%。

沈兵介绍,中国农业大学专家曾在2009年分析了全国118个商品有机肥样品,并比照中国标准和欧盟标准测定了重金属超标情况。结果发现,按照中国标准,镉超标为3.39%,铬为4.42%,砷为13.56%;按照欧盟标准,砷超标最严重,超标率为33.90%,另外铜、锌、镉、铬超标率分别为22.03%、18.64%、11.02%、8.47%。

在专业化养殖场,使用畜禽粪便制取的有机肥则存在较为突出的激素问题。此外,畜禽粪便制得的有机肥还存有病虫害和土壤酸化问题。大部分以畜禽粪便为主的有机肥发酵之后呈酸性,会加重土壤酸化。从畜禽粪肥中,我们还能检出芽胞杆菌属、大肠杆菌及10多个属的真菌与一些寄生虫等。

稳定性肥料真的“稳定”?

太阳2,从去年起,水溶肥市场大热,成为肥料行业的一道景观。需要冷静思考的是,在这个新兴领域,我们究竟拥有多少原创性的核心技术?

而对于工业废弃物做成的有机肥,盐分过高同样是一个不小的问题,在有些产品中,其中的钠离子含量高达4%以上。如何让有机肥更安全、更绿色、更有机,是对生产企业的技术水平和责任意识的一次考验。

而且,在被扭曲的市场竞争机制下,一些企业不是在技术革新上动脑筋,而是走起了旁门左道。诸如为了迎合和误导农民,大量使用激素类物质,这样用了后,前期效果明显,但后劲不足。在原料选择上,依据不是养分配比情况,而是根据价格选择原材料种类,导致有效养分浓度低,总养分浓度上不去。更有甚者,一些企业玩起了造假把戏,以硫酸镁、硫酸锌等低价肥料,添加激素后冒充水溶肥,或者以硫酸镁、硫酸锌等低价肥料,替代一部分高价生产原料来牟取高额利润。

但是,稳定性肥料在增产效果上并非一定“稳定”。据沈兵介绍,由于土壤环境多变,脲酶抑制剂在田间试验中未表现出稳定的增产效果。国外学者在综合了相关数据后得出结论:在那些作物产量潜力大、土壤氮的水平低、土壤和环境条件都对氨挥发有利的地区,施用含脲酶抑制剂的肥料将有最大收益。

更重要的是,稳定性肥料存在潜在的环境风险。2013年1月25日,享誉全球的新西兰牛奶被曝含有有毒物质双氰胺。后来经调查得知,一些牧场喷洒含有双氰胺的化肥来培育牧草,导致牛奶被污染。事实上,双氰胺就是稳定性肥料中的抑制剂种类之一。

与此同时,在缓控释肥制造环节,还存在诸多亟待克服的短板。比如,对于有机包膜缓控释肥而言,作为包膜的有机材料价格昂贵,还会带来二次污染;硫包衣缓控释肥会加剧土壤酸化程度,可能不适于南方酸性土壤和菜园,在水田中还会带来硫化氢毒害;而采用无机包裹的缓控释肥,最大的难题是控制效果难以保证。此外,无论是硫包衣还是无机包裹类缓控释肥,都对氮养分含量有局限,不利于配制高浓度的掺混肥。

当前,新型肥料正成为化肥行业发力的焦点,因为它契合了农业发展的新形势,也适应了产业升级的需要。不过,在巨大的市场压力下,一些企业在技术创新上浅尝辄止,满足于炒作新概念、制造…
当前,新型肥料正成为化肥行业发力的焦点,因为它契合了农业发展的新形势,也适应了产业升级的需要。不过,在巨大的市场压力下,一些企业在技术创新上浅尝辄止,满足于炒作新概念、制造新噱头。

更重要的是,稳定性肥料存在潜在的环境风险。2013年1月25日,享誉全球的新西兰牛奶被曝含有有毒物质双氰胺。后来经调查得知,一些牧场喷洒含有双氰胺的化肥来培育牧草,导致牛奶被污染。事实上,双氰胺就是稳定性肥料中的抑制剂种类之一。

稳定性肥料其实也是缓释肥的一种,只不过,它采取的是化学抑制的途径,减缓氮素的挥发流失。稳定性肥料一般采用两种抑制剂—脲酶抑制剂和硝化抑制剂。

同样的,硝化抑制剂也存在类似情况。土壤肥力水平不同、作物种类各异、硝化抑制剂品种多样和土壤本身等因素,都会带来硝化抑制剂类肥料增产效果不稳定。

在新型肥料家族中,缓控释肥无疑是最重要的品种之一。从2000年起,中国缓控释肥产业进入快速发展阶段。截至2011年,我国已成为缓控释肥生产消费第一大国,当年产量达到70万吨。

不久前,中国植物营养与肥料学会新型肥料委员会主任沈兵,就新型肥料研发推广中存在的一些重要问题接受了有关媒本的采访。

而对于工业废弃物做成的有机肥,盐分过高同样是一个不小的问题,在有些产品中,其中的钠离子含量高达4%以上。如何让有机肥更安全、更绿色、更有机,是对生产企业的技术水平和责任意识的一次考验。

当前,新型肥料正成为化肥行业发力的焦点,因为它契合了农业发展的新形势,也适应了产业升级的需要。不过,业内专家也认为,在巨大的市场压力下,一些企业在技术创新上浅尝辄止,满足于炒作新概念、制造新噱头。与农业发达国家相比,中国肥料创新的路途还很遥远,空间还非常巨大。

增施有机肥,被认为是消解化肥环境风险、减少肥料资源消耗的重要途径。在农业发达国家,有机肥用量要占肥料总消费量的近一半,与之相比,中国有机肥使用量异乎寻常地少。但在农业上,使用有机肥并非是做简单的加法,因为有机肥不完全有机。

此外,畜禽粪便制得的有机肥还存有病虫害和土壤酸化问题。沈兵指出,大部分以畜禽粪便为主的有机肥发酵之后呈酸性,会加重土壤酸化。从畜禽粪肥中,我们还能检出芽胞杆菌属、大肠杆菌及十多个属的真菌与一些寄生虫等。

国内研究发现,添加脲酶抑制剂的肥料利用率均在30%以上,比不加脲酶抑制剂的尿素氮利用率提高了5.2%左右。而添加硝化抑制剂之后,氮肥能在更长时间内以铵态氮的形式保持在土壤中,铵态氮能被作物直接吸收,因而流失的比率大大降低。

在新型肥料家族中,缓控释肥无疑是最重要的品种之一。从2000年起,中国缓控释肥产业进入快速发展阶段。

可见,在稳定性肥料开发中,研制更具适应性的品种,寻找更安全的抑制剂,这些都理应成为技术攻关的焦点所在。

在专业化养殖场,使用畜禽粪便制取的有机肥则存在较为突出的激素问题。中国农科院土壤肥料专家张树清分析了55个规模化养殖场的肥料样品,在32个猪粪样中,土霉素、四环素、金霉素含量分别为9.09mg/kg、5.22mg/kg、3.57mg/kg。23个鸡粪样中,土霉素、四环素、金霉素含量分别为5.97mg/kg、0.63mg/kg、0.39mg/kg。

在新型肥料家族中,缓控释肥无疑是最重要的品种之一。从2000年起,中国缓控释肥产业进入快速发展阶段。截至2011年,我国已成为缓控释肥生产消费第一大国,当年产量达到70万吨,紧随其后的是美国和加拿大,分别是60万吨和15万吨。

水溶肥藏着哪些秘密?

在缓控释肥料的技术革新中,沈兵特别强调,要重视天然廉价缓控释材料的研究开发,如草酸酰胺、改性腐植酸、聚合谷氨酸、发酵海藻酸等,这些材料都具有良好的改性增效作用。

增施有机肥,被认为是消解化肥环境风险、减少肥料资源消耗的重要途径。在农业发达国家,有机肥用量要占肥料总消费量的近一半,与之相比,中国有机肥使用量异乎寻常地少。但在农业上,使用有机肥并非是做简单的加法,因为有机肥不完全“有机”。

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