高向南(銅陵國星化工有限責任公司,安徽 銅陵 244000)
化肥是重要的農業生產資料,可以提升糧食產量。但是化肥經過長期使用也出現了土壤板結、肥料利用率低等問題,不利于保證農產品的品質和社會的可持續發展。因此,需要繼續研究新型肥料,減少對化肥的不合理投入。
肥料對農作物的種植有著不可替代的作用,決定著農作物的生長速度、產量,對糧食增產的貢獻率超過40%。作為全世界人口最多的國家,我國對糧食的需求極高,因此在農產品種植過程中,需要使用化肥實現農作物的增產。隨著農作物種類的增多,以及對環保要求的提升,目前對化肥的技術也有多樣化的需求,因此必須探索和研發具有更高效的化肥產品,促進農作物的生長和提升農作物產量,以及保證農業生態環境的安全,才能在滿足國民糧食需求的情況下推動農業的可持續發展[1]。
近年來隨著我國化工水平的提升,大量新型肥料崛起,使我國成為新型化肥使用量最高的國家。在國家政策的指引下,我國開始調節化肥的產業結構,大量環保型新型化肥取代原本高污染化肥,農作物種植對化肥的要求同樣提升,給化肥行業的發展創造了巨大的機會。
新型肥料是相對傳統肥料而言,使用了全新的配方和全新制造技術,可以實現農作物明顯增產增收的化肥,主要包括以下六個種類。
中微量元素肥料以水溶肥為主,占中微量元素肥料90%以上;目前種微量元素肥料基本是復合肥,包括鋅、猛、硼等組合。目前國內種微量元素肥涉及的農作物已經超過60種,并且覆蓋了我國主要的農作物種類[2]。目前的農業生產中,除了使用傳統的中微量肥料,還可以將中微量元素添加到復合肥中,形成全新的中微量元素復合肥,在農業生產中的應用越來越廣泛,并且擁有巨大的市場潛力。
微生物肥料是由一種或者幾種對農作物生長有益的微生物、培養基質、添加劑構成的生物性肥料,也被稱為菌劑或者菌肥,其中主要包括固氮菌類、磷細菌、鉀細菌等等,能夠加快有機肥的堆腐速度,還具備除臭功能。固氮菌類包括共生固氮菌,比如豆科作物中常見的根瘤菌。微生物肥料除含有活性微生物,其中還包括了調節植物生長的調節劑和氨基酸,比如市面上的微生物復合肥。
調節劑肥料的作用在于改善土壤的物理化學性質,以及生物學性質,為植物創造更好的生長環境,調節植物的生長狀況。目前,市面上的調節劑主要包括水稻床土調節劑、土壤保水劑、植物生長刺激激素和其他衍生物。
植物生長過程中需要大量各種類型的氨基酸,而氨基酸肥料就能為植物提供生長所需要的氨基酸,從而促進植物生長。目前的氨基酸肥料一般使用動物皮毛經過水解之后加工而成,以及其他使用微生物轉化生產獲得氨基酸肥料。市場上的氨基酸肥料一般都是由氨基酸和微量元素復合而成所構成的氨基酸肥料。
腐植酸肥料中含有一定的腐植酸和其他無機養分,這類肥料以木屑、風化煤、秸稈作為原料,通過化學處理以及加入其他無極肥料獲得[3]。使用腐植酸肥料具有刺激植物生長和改善土壤性質的功能。目前的腐植酸肥料包括腐植酸銨、生化黃腐酸構成的復合肥。
添加劑肥料是能夠改善肥料性能的肥料,通過使用這類肥料可以避免肥料出現結塊的問題,以及避免氨態氮揮發和減少氮的損失。目前的添加劑肥料包括長效碳銨、長效尿素。
雖然新型肥料在利用率、改良土壤效果、提升農作物品質方面展現出了巨大的優勢,但是在目前的應用中,新型肥料依然存在一定的問題。
農業種植中,農民一般傾向于更為傳統的農業技術,因此一般對新型農業技術態度相對保守。加之新型肥料目前價格相對較高,會增加農民的經濟負擔,所以農民更傾向于使用傳統肥料進行種植[4]。我國的新型肥料生產企業目前主要面向經濟作物、苗木、花卉等等,價格已經明顯成為被市場廣泛接受的制約性因素。再加上很多地區的農業種植依然以小農經濟為主,所以在推廣新產品、新技術時的障礙也相對較大。
我國多數新型肥料的研究都來自科研機構,但是這類機構更看重學術方面的研究,在新產品向市場鋪貨等方面研究相對較少,導致多數新產品都僅僅停留在實驗室層面,并不能實現產業化[5]。同時,研究機構在研究目標和方向上同樣難以滿足市場的要求,還需要進一步研究新型肥料在作物吸收和營養需求方面的研發工作。
不同類型的農作物、土壤環境對肥料的需求有明顯不同,但是目前針對農作物、土壤類型等為導向的肥料生產市場和供應體系并不完善。在難以滿足現代農作物對土壤的差異化需求的情況下,導致很多新型化肥配方并沒有發揮出增產效果,還直接增加了農戶在化肥方面的支出。
新型農藥應該和現代農業的生產方式配合發展才能發揮出農藥的作用,隨著農業技術的進步,農業的生產經營方式相比過去出現了明顯變化,施肥的技術和方式也發生了巨大的改變,比如目前的機械施肥、種肥同播等施肥方式、噴霧施肥技術,以及結合滴灌、噴灌等水肥一體化施肥技術和方式等等。在全新的施肥方式下,對化肥的溶解度、顆粒度、粒徑等方面的有了全新的要求,但是很多化肥產品的發展還比較滯后,并不能滿足農業施肥技術和施肥方式的要求。
肥料需要針對土壤和農作物狀況進行開發,所以肥料研發的過程中需要土壤數據和農作物瓶中數據,以明確對肥料開發和優化的方向。但是由于目前對國內各地土壤的特征、養分變化狀況、農作物特性等數據資源并沒有共享和公開,導致肥料企業在研發肥料時缺少具體的數據作為支持,影響了肥料的針對性。肥料企業和科研機構需要針對各個區域所需的肥料種類、區域內施肥方案展開研究,同樣需要足夠的數據支撐[6]。目前,由于數據不足下影響了肥料研發工作的系統化。
目前技術進步使得市場上推出了大量的新品,但為了滿足農民的使用要求,以及肥料推廣、生產等方面的要求,在針對市場狀況推出新品的同時,也要依靠明確標準進行開發工作。但是當前在產品的標準體系建設上還存在滯后性,導致新產品的正規性存在不足。
肥料是農業生產工作開展的基礎,必須提升肥料技術水平,才能滿足生態農業、精準農業、可持續發展農業的要求,而且在人口不斷增加,公眾對物質需求不斷提升的環境下,人類對糧食和農產品的需求數量也在不斷增加,所以必須加快對新型肥料的研發工作,以滿足社會的長期需求。新型肥料應滿足高效、綠色、優質、低耗等前提,符合農業技術的未來要求。
由于肥料和農業產業化關系密切,所以新型肥料在研發過程中也要滿足農業產業化建設的要求。比如發展專用化技術、功能化化肥,加強對復合化肥的研發等等。為緊隨目前農業集約化的發展方向,開發更多專業性化肥,比如圍繞一次性施肥技術、種肥同播技術、水肥一體化技術等等進行化肥開發工作,提升農業生產工作效率。新型肥料還需要同時具備多種功效,最大程度滿足農作物生產的要求。比如針對性開發無機有機復合肥,生物有機肥等肥料,提升抗病、生根、保水等功能,為農作物生長創造良好條件。
新型肥料除在功能上的開發外,還需要加強對肥料生產技術的研發,比如通過改良生產技術提升化肥的生產效率和控制化肥生產能耗,保證農業生產的低耗能。例如在生產過程中引入智能化控制系統、設備密封技術,加強生產設備的控制單元研發,開發連續的自動化工藝設備,提升化肥生產的自動化和智能化,并在明確化肥功能的標準化和生產標準化要求,保證產業標準化技術水平。
新型化肥的研發工作應該圍繞農業產業的發展進行,滿足全新農業生產方式,結合土壤數據、農作物品種研發更多符合植物種植要求的化肥。同時,也要改良化肥生產方式,降低化肥生產的能耗,滿足環保要求。