自上世纪50年代以来,我国相关科研人员与专家就已经开始研究针对中国土壤特点使用的高效肥料,其中,缓控释肥料一直是研究的重点。在几十年的研发与推广过程中,缓控释肥料的品种和技术不断更新换代,并针对土壤和作物需求对养分进行调整。通过提高对肥料养分释放速度的控制能力,达到作物种植高产、高效的目的。然而,我国的缓控释肥产品主要用于大田作物,这对我国研发缓控释肥料提出了更高的要求,既要达到缓控释的效果,还要尽量降低肥料的生产和原料成本。缓控释肥产品只有在研发、推广、监管等方面同时发力,才能保证缓控释肥企业发展壮大、市场平稳运行、农民真正获益,从而保证缓控释肥产业健康、有序的发展。
缓控释肥技术旨在提高利用率
发展缓控释肥料技术,主要目的就是根据作物生长需求释放养分,提高肥料利用率,节省劳力。山东农业大学资环学院教授张民提出,发展缓控释肥技术,需要研发新膜材、优化工艺、创新多种膜材复合、多层薄膜组合、控释质量更好、成本与价格更低的包膜控释肥新技术、新产品和配套包膜设备,大幅度降低缓控释肥价格,并基本实现作物与肥料的同步营养。目前,我国缓控释肥的产品应在提升完善热塑性树脂包膜、热固性树脂包膜、硫包膜、硫加树脂包膜控释肥工艺基础上,进一步丰富产品类型,研发植物材料包膜、水性聚合物包膜、聚丙烯酸酯包膜、脲醛缓释肥等多个系列新产品。
对于目前我国缓控释肥的主要特点,张民告诉记者,控释掺混肥料,需要以氮磷钾为主要养分,再加一些微量元素,并针对不同地块和作物进行养分配比。普通的速效肥料也是这样配合的,但是缓控释肥料最大的优点在于,缓控释肥在农作物上基本上只施一次,而普通肥料必须追施氮肥。他说:“控释肥除了养分配比可以灵活调整,还能够根据作物不同生长时期的不同需求对养分释放速率进行控制,达到与作物所需养分的平衡。一方面,达到氮磷钾和微量元素养分的横向平衡,另一方面,根据作物生长的季节和时间实现纵向平衡。控释肥做到了和作物生长季节平衡、每个季节需肥多少,从时间上的序列进行平衡,控释肥配的肥料主要是控释氮肥,氮的供应可以根据时间上的平衡进行配比,它的释放率和作物生长的季节吻合,释放曲线和作物生长需要的曲线结合起来。
与作物生长所需养分的横向与纵向契合,体现了我国缓控释肥技术的重大突破。然而,我国缓控释肥料的发展还面临一个特殊的任务,由于我国缓控释肥主要施用于大田作物,降低农民用肥成本也是缓控释肥发展的重要课题之一。缓控释肥料由于可以达到一施少追甚至一施免追,可以从数量上减少农民的用肥成本。目前,许多相关科研院所与高校还在降低肥料成本方面下足功夫。中国科学院沈阳应用生态研究所研究员石元亮表示,稳定性肥料在利用率方面有很大提高,这种肥料中加入了消化抑制剂和尿酶抑制剂,抑制剂通过科学组配后对养分,特别是氮的释放、供应时间保持在120天,在90天-120天之内可以根据需求调整释放率,保证了作物整个生长期对养分的需求,释放时间长了,作物需求的时候能及时供应,减少使用量,利用率高,比普通肥料的利用率高30%-45%,农民施肥量就减少了。这种技术比目前其他增效技术成本更低,每吨增加成本相当于普通肥料成本高3.5%,农民每亩地投入费用增加不到10元,再减少20%的投肥量,实际在用肥方面,每亩地可以节省20元左右。根据全国的试验示范数据统计,使用稳定性肥料,农民种植玉米每亩地平均增收138元。
缓控释肥配比可与测土配方充分结合
既然缓控释肥料对大田作物的种植有重大意义,与普通肥料相比更加精准,就需要加强与农业部门测土配方的配合应用。张民认为,测土配方施肥与缓控释肥料的应用达到了互相促进的作用。他说:“我们在缓控释肥产品研发和产品生产中都有不同的区分,实际就是与农业部近几年的测土配方结合起来。有关部门采集了那么多样品,做了那么多数据,结合到不同的区域和作物上,对缓控释肥来说是很好的应用。例如,东北地区主要作物就是玉米、水稻、大豆,就可以针对这三种作物的需肥特点,和土壤、温度等环境特点来设计东北地区缓控释肥配方。如果再把缓控释肥和测土配方施肥结合起来,与普通肥料和测土配方结合相比,将会往精准化方向更进一步,会产生更好的社会效应。”
华南农业大学资环学院教授樊小林表示,我国测土配方施肥已经实施近10年,缓控释肥因其对作物需肥规律研究更占优势,可以更好地将测土配方施肥落到实处。他向记者介绍了目前与农业部土壤肥料中心合作研发的同步营养肥,可以根据土壤特征针对不同大的区域养分需求配比成营养肥,降低肥料应用成本,还能一季免追或少追。他说:“同步营养肥根据作物的特性和土壤营养情况把控释肥和影响肥料,按一定的比例配合起来,属于控释肥包肥。目前,一些企业也在生产肥包肥,但是没有真正根据作物需求培肥。要想达到好的效果,就要用好的控释材料和技术,缓控结合,速效缓效控效相结合,才能实现同步营养的效果。”
据记者了解,我国控释肥行业标准已经成形,并将于7月1日正式出台实施。张民认为,能够严格掌握产品质量,对配方施肥起到更大的作用。他向记者介绍了新标准的主要规范内容:“新标准主要对释放期和释放率做出要求。控释肥料应该明确标准释放养分的时间,要比缓释肥规定的严格,误差范围应该更小。另外,释放期或者释放曲线,释放的模式不同,有些作物前期释放少,作物长得快的时候应该释放得多,比如说玉米50天-60天时大量释放,后期释放少,养分释放不是平均的,而是根据作物需要释放曲线。另外,对养分含量、包装、运输都有规定,标准应该对规范缓控释肥使用到市场的产品应该起到很大的作用,大家应该按照标准生产缓控释肥料。”
施肥技术影响产品推广
我国化肥行业发展迅速,产品丰富多样,特别是新型肥料产品近几年内在市场上百花竞放。然而,要想真正让市场和农民接受新的施肥理念和肥料产品,还需要业内人士做出巨大的努力。回顾起稳定性肥料的发展历程,石元亮表示:“稳定性肥料从上世纪70年代末开始研究,经历了几次改良后, 上世纪90年代末在市场上广泛推广长效缓释复合肥。到本世纪初,稳定性肥料的市场用量已经非常大,现在每年已达到100多万吨。”
在企业与科研院所共同努力推广的情况下,施肥技术本身也影响着缓控释肥的利用。张民表示,目前农业部大力推广种肥同播技术,有助于缓控释肥的有效利用和推广。他说:“缓控释肥料的使用方法与普通方法有一定区别,一次施用缓控释肥应该越深越好,在苗的下部,要比种子深5-10厘米,如果洒在表层,会影响效果。如果缓控释肥配合农业机械,特别是现在播种机来施用,则效果更好。目前农业部一直在推广种肥同播,机械化程度高了,对缓控释肥的推广也更有利。但同时也要注意,种肥同播在使用肥料上要科学,譬如播种子时使用的专用配方肥,这个配方也要配合不同的区域,速效肥料和控释肥比例也需要非常适中,总而言之,肥料施用的规程要逐渐完善,建立体系。”
企业行为助推产业发展
在缓控释肥料高速发展的进程中,生产企业作为市场的直接参与者,也承担着一定的社会责任。樊小林认为,加强产学研的合作,共同推进缓控释肥技术的研发和应用,有助于缓控释肥的大力推广。他说:“我们一直与企业合作,共同倡导研发和推广好产品。真正有效的缓控释肥在我国的市场空间还很大。”张民也提出,在与企业合作的同时,还需对企业规范有一定的要求,只有市场秩序稳定,才有助于缓控释肥料的推广。他建议:“下一步,企业要想生产缓控释肥料,要像生产复合肥一样,需要有一个许可证制度,许可证每半年或一年审查一次,对企业生产能力进行监管。有了行业标准,更需要加强工商方面的查处,不是缓控释肥料,就不能在市场上卖。工商、质检部门要从生产源头和市场两块共同监管,保证农民的利益。”他认为,企业想做大,首先要按照标准来生产,现在相关部门已经出台了缓释肥料的国家标准和控释肥料的行业标准,企业应严格按照标准生产;其次,肥料企业应该有农化服务的中心,做大量的田间实验,通过实验反馈肥料效果,再逐渐从工厂改进配方,企业要有这样的实力和运转的系统,才能达到标准。企业要承担实验、示范的任务,与当地土肥站、农业局等农业技术人员结合起来,才能发挥更大的效益。
张民:在与企业合作时,需对企业规范有一定要求,只有市场秩序稳定,才有助于缓控释肥料的推广。
樊小林:缓控释肥因为对作物需肥规律的研究更深入、更具优势,因此可和测土配方施肥进一步结合,真正根据作物需求配肥,实现精准施肥,提高肥料利用率。
石元亮:由于我国缓控释肥主要施用于大田作物,因此要在降低肥料成本方面下足功夫,借此来降低农民用肥成本也是缓控释肥发展的重要课题之一。