水溶肥料產品登記現狀

沈 欣，辛景樹，李燕婷，周 璇，傅國海，徐 洋

（1.全國農業技術推廣服務中心，北京 100125；2.中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所，北京 100081）

水利部發布的2018年度《中國水資源公報》顯示，2018年全國水資源總量27462.5億m3，全國用水總量6015.5億m3，其中農業用水占用水總量的61.4%。人口的日益增長，增加了對糧食的需求，農業用水量也將進一步增加，這對水資源人均占有量不足世界平均水平1/4的中國來說是一項巨大的挑戰。推廣水肥一體化技術，可以在適宜的時間供應給作物所必需的水分和養分，實現水分供應與養分供應的高效耦合，是實現農業節水節肥的重要措施，也是推動農業高質量發展的必要舉措。水溶肥料作為水肥一體化技術中的主角，全面了解其在化肥減量增效中的作用和產業發展現狀，對更好地促進水肥一體化的發展具有重要意義。目前，我國登記的水溶肥料產品主要類型為含腐植酸水溶肥料、含氨基酸水溶肥料、大量元素水溶肥料、中量元素水溶肥料、微量元素水溶肥料、有機水溶肥料、尿素硝銨溶液和農業用硝酸銨鈣。本文通過文獻調研和信息檢索（肥料登記http：//sjcx.fldj.agri.cn/moazzys/feiliao.aspx、有效專利信息http：//pss-system.cnipa.gov.cn/sipopublicsearch/portal），闡明了水溶肥料在化肥減量增效中發揮的重要作用及推廣應用情況，分析了2019年3月農業農村部發布的有效水溶肥料產品登記信息及國家知識產權局水溶肥料專利公開信息，初步了解了水溶肥料產品品種、生產區域分布、研發創新等情況，并對行業管理和產業發展提出了有針對性的政策建議。

1 水溶肥料產品助力化肥減量增效

大量研究表明，與傳統灌溉施肥相比，水肥同施的水溶肥肥料利用率可提高30%～50%，對減少化肥投入、降低地下水硝酸鹽污染的風險有重要意義。陳東義等［1］研究了以聚谷氨酸為原料的有機水溶肥對玉米化肥減施的影響，在常規化肥施用水平下，玉米可增產11.9%；在70%常規化肥施量條件下，玉米仍可增產5.3%。在較常規施肥減少34.5%總養分含量的情況下，施用氨基酸水溶肥，不結球白菜可增產12.97%～15.79%，品質也得到了較大幅度地提高［2］。特日格樂等［3］研究表明，番茄膜下滴灌新型有機水溶肥料（液體）可在總施肥量（實物量）減少6.98%的情況下，增產11.37%。在草莓上的研究表明，等氮投入，氮養分產出投入率提高20.2個百分點，磷養分產出投入率提高13.5個百分點。其原因主要是水溶肥養分投入比例適當，肥效穩定而持久，采用滴灌法適時施肥，保證草莓全生育期對各營養元素的需求，特別是提高了產果后期的養分水平［4］。在陜西關中地區的葡萄上，連續兩年示范推廣水肥一體化全程施用水溶肥技術，施用氨基酸水溶肥、腐植酸水溶肥與大量元素（高氮磷型）水溶肥，水溶肥施用量占總施肥量的30%～40%，化肥總用量較常規施肥減少了35%以上［5］。

水溶性肥料在化肥減量增效中發揮的作用推動了國家對水肥一體化技術支持政策的出臺。自2011年起，國家逐步加強了對水肥一體化的政策支持。2011年中央一號文件首次提出“大力發展節水灌溉，推廣渠道防滲、管道輸水、噴灌滴灌等技術，擴大節水、抗旱設備補貼范圍。”黨的十八大對節水農業和水肥一體化提出了新的要求。2013年農業部辦公廳印發《水肥一體化技術指導意見》（農辦農〔2013〕6號），指出要加速實現灌溉現代化和施肥現代化，提出了到2015年我國水肥一體化面積新增333 hm2以上，總面積達533 hm2以上，實現節水50%以上，節肥30%以上的目標。2015年農業部制定《到2020年化肥使用量零增長行動方案》，提出了到2020年我國水肥一體化推廣面積達1000萬hm2的行動目標。2016年農業部辦公廳印發《推進水肥一體化實施方案（2016～2020年）》，進一步明確了到2020年水肥一體化推廣目標、基本原則、區域重點技術模式、重點工作和保障措施。全國農業技術推廣服務中心統計數據顯示，截至2019年底全國水肥一體化推廣面積已達933萬hm2。水肥一體化的發展促進了水肥施用技術的有效結合，同時帶來了水溶肥料市場的繁榮，施肥管道噴頭的精密性及高中端經濟作物不同的需肥特性也促進水溶肥料產品的性能升級。

2 水溶肥料產品登記現狀

截至2019年3月，全國水溶肥料產品共登記11422件，共有3974家企業獲得水溶肥料產品登記證。全國已登記含腐植酸水溶肥料產品2677件，占登記水溶肥料產品的23.44%，其中國內產品登記2615件，國外產品登記62件；含氨基酸水溶肥料產品2370件，占登記水溶肥料產品的20.75%，其中國內產品登記2267件，國外產品登記103件；大量元素水溶肥料產品2689件，占登記水溶肥料產品的23.54%，其中國內產品登記2552件，國外產品登記137件；中量元素水溶肥料產品1086件，占登記水溶肥料產品的9.50%，其中國內產品登記978件，國外產品登記108件；微量元素水溶肥料產品2226件，占登記水溶肥料產品的19.49%，其中國內產品登記2116件，國外產品登記110件；有機水溶肥料產品317件，占登記水溶肥料產品的2.78%，其中國內產品登記217件，國外產品登記100件；尿素硝銨溶液產品21件，占登記水溶肥料產品的0.18%，其中國內產品登記19件，國外產品登記2件；農業用硝酸銨鈣產品36件，占登記水溶肥料產品的0.32%，其中國內產品登記34件，國外產品登記2件。

2.1 水溶肥料劑型

從劑型看，登記水溶肥料產品的劑型為顆粒劑、粉劑、水劑，以粉劑、水劑為主。固體型水溶肥（顆粒、粉劑）生產、包裝、儲運成本低；水劑水溶肥料水溶性好，施用方便，與農藥等混配性好，但包裝、儲運成本高。總體上看，已登記水溶肥料固體型產品與液體型產品數量相當。其中固體型5515個，包括顆粒劑產品112個，占登記水溶肥料的0.98%；粉劑產品5403個，占登記水溶肥料的47.50%；水劑產品5861個，占登記水溶肥料的51.53%。

2.2 水溶肥料區域分布

目前中國水溶肥料的產地主要集中在山東、河南等老牌肥料主產省份；銷地主要集中在新疆、甘肅、內蒙等西北干旱區和東北、西南、華南等地。從生產區域布局來看，水溶肥料產品的生產有著鮮明的地域差異，其中山東省水溶肥料產品登記數量最多，其次是河南省。據統計，目前山東省水溶肥料登記產品數量占全國水溶肥料登記產品的23.8%，河南省登記產品數量占全國水溶肥料登記產品的25.5%。華北（北京、天津、山西、河北）登記產品數量占全國的13.0%；東北（內蒙古、遼寧、吉林、黑龍江）登記產品數量占全國的6.7%；華東（上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東）登記產品數量占全國的31.6%；華中（河南、湖北、湖南）登記產品數量占全國的25.5%；華南（廣東、廣西、海南）登記產品數量占全國的6.4%；西南（重慶、四川、貴州、云南、西藏）登記產品數量占全國的4.9%；西北（陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆）登記產品數量占全國的11.4%；香港、臺灣登記產品數量占全國的0.5%（澳門無登記肥料產品）（圖1）。從生產規模來看，據中國化工信息中心統計，國內大型水溶肥料生產企業為心連心、甕福集團、煙臺眾德、山東農大肥業、金正大、云圖控股、芭田等。

圖1 已登記水溶肥料產品地域分布

2.3 水溶肥料進口

目前有25個國家向我國出口水溶肥料產品（表1），其中出口產品種類最多的國家為美國、韓國、意大利和西班牙。美國共有26家企業向我國出口水溶肥料產品，其中登記產品數量前三名的企業分別為：布蘭特股份有限公司（Brandt Consolidated，Inc.）、美國普樂康公司（PRO·SOL）、美國世多樂集團公司（Stoller Enterprises，Inc.）。韓國共有27家企業向我國出口水溶肥料，其中登記產品數量前三名的企業分別為：韓國韓源道中央研究所（Hanwondo Central laboratory Co.）、韓國多美農業株式會社（Bio Koteun Corporation）、韓國五松株式會社（Osong Bio Co.）。意大利共有14家企業向我國出口水溶肥料，其中登記產品數量前三名的企業分別為：意大利瓦拉格羅股份公司（Valagro S.p.A.）、意大利啟騰有限公司（Italpollina S.p.A）、意大利比奧齊姆公司（Biolchim S.p.A.）。西班牙共有23家企業向我國出口水溶肥料，其中登記產品數量前三名的企業分別為：西班牙萃科公司（Trade Corporation International，S.A.）、西班牙艾普公司（Axebbiotech，S.L.）、西班牙艾德拉股份有限公司（Adler Agro S.L.）。

表1 已登記水溶肥料產品進口情況 （個）

2.4 水溶肥料適用作物

相較于小麥、玉米、水稻三大糧食作物，水溶肥料在水果、蔬菜等經濟作物上的應用更為廣泛（圖2）。其中，含腐植酸水溶肥料產品適用于經濟作物的有2431個，占78%；含氨基酸水溶肥料產品適用于經濟作物的有2326個，占75.7%；大量元素水溶肥料產品適用于經濟作物的有2807個，占77.3%；中量元素水溶肥料產品適用于經濟作物的有1153個，占93.8%；微量元素水溶肥料產品適用于經濟作物的有2128個，占78.0%；有機水溶肥料產品適用于經濟作物的有317個，占81.9%；尿素硝銨溶液登記信息中不涉及適用作物；農業用硝酸銨鈣產品適用于經濟作物的有35個，占97%。周鸝等［6］研究了2009年1月～2012年9月的大量元素水溶肥料登記產品的適宜作物，登記信息顯示，小麥、玉米、水稻的出現頻率為117次，各類蔬菜、水果等經濟作物的出現頻率為635次。張丹等［7］研究了2011年5月中微量元素水溶肥料登記信息，發現中量元素水溶肥料適宜作物以蘋果和番茄居多，微量元素水溶肥料適宜作物以棉花和水稻居多。這表明近年來水溶肥料應用對象主要為經濟作物，在三大糧食作物上應用較少的局面沒有發生根本性改變。這主要是由于經濟作物經濟附加值高，水肥一體化設施應用較糧食作物更加廣泛，水溶肥料應用便利；另外，經濟作物中微量元素缺乏帶來的經濟損失遠甚于糧食作物，也是導致經濟作物種植者更加重視中微量元素水溶肥料施用的原因。

圖2 已登記水溶肥料產品適用作物

3 水溶肥料研發

知識產權的申請情況可以在一定程度上反映水溶肥料產品的技術創新情況。經查詢國家知識產權局專利檢索及分析平臺獲得專利權的水溶肥料相關記錄，截至2019年3月，已獲得專利權的水溶肥料制備方法有954個。其中涉及含腐植酸水溶肥料的制備方法及工藝的專利有41個，含氨基酸水溶肥料的制備方法及工藝的專利有129個，大量元素水溶肥料的制備方法及工藝的專利有114個，中量元素水溶肥料的制備方法及工藝的專利有33個，微量元素水溶肥料的制備方法及工藝的專利有85個，有機水溶肥料的制備方法及工藝的專利有119個。數據分析顯示，從2012年起，水溶肥料專利數量呈線性增長，2017年水溶肥專利數為2012年的7倍，2018年水溶肥專利數與2017年基本持平，增速放緩。

4 總結與展望

氨基酸水溶肥料和有機水溶肥料產品增長勢頭明顯。大量元素水溶肥料與含腐植酸水溶肥料產品登記數量最多，生產技術成熟、生產成本偏低、應用面廣是企業生產這兩種肥料積極性高的主要原因。含氨基酸水溶肥料獲得的專利數量最多，反映了近年來由于原料來源廣泛、應用效果得到認可，企業對氨基酸水溶肥料的研發力度逐漸增強。有機水溶肥料的專利數量僅次于含氨基酸水溶肥料，這與近年來各級政府對有機肥施用的重視有關。但目前有機水溶肥料標準尚未出臺，此類產品登記的依據依然是各生產企業所制定的企業標準，這將導致監管缺少統一標準，產品良莠不齊，因此順應有機水溶肥料發展態勢，加緊制定有機水溶肥料行業標準迫在眉睫。

水溶肥料生產布局與市場需求不能完全匹配。目前水溶肥料登記產品數量最多的山東省、河南省位于水資源較為豐富的東部地區，而水溶肥料由于其節水施肥的巨大作用，在西北、華北推廣潛力更大。據行業部門統計，新疆水肥一體化推廣面積已達333萬hm2，約占全國水肥一體化推廣面積的一半。與旺盛的需求相對應的是，陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆等水溶肥料需求大省其水溶肥料產品數量僅占總數的11.42%，生產能力強的水溶肥料大多分布于山東、河南等中東部省份，生產布局與市場需求的差異導致肥料運輸成本增加，進一步拉高了水溶肥料的售價。在水肥一體化設施層面，由于設備前期投入大，水肥一體化技術覆蓋率與地方政府的財政支持即地方經濟發展水平密切相關，因此各級財政應強化政策引領，加強對西部地區水肥一體化推廣的補貼力度，鼓勵水溶肥料企業在西部干旱地區落地生根，以降低干旱缺水地區的農業水資源投入。

水溶肥料市場管理需進一步加強。水溶肥料在經濟作物上應用廣泛，市場價格居高不下，但產品良莠不齊、魚目混珠的現象依然存在。自2017年起，農業農村部將大量元素水溶肥料作為肥料質量監督抽查的主要對象之一，2019年上半年的抽查結果表明，大量元素水溶肥料產品質量問題依然突出，在抽查96個產品中，不合格率為20.8%，較2018年25%的不合格率略有好轉，但整體不合格

率依然較高，不合格的主要原因是微量元素含量與標識值不符、砷含量超標等問題。為更好地規范水溶肥料市場，農業農村部門應聯合工商部門進一步加強對水溶肥料的監督、抽查、曝光、處罰力度，維護健康的市場秩序。另一方面，閆湘等［8］2016年對申請登記產品中重金屬超標的245個水溶肥料樣品進行了跟蹤調查，結果表明水溶肥料中的重金屬主要來自于生產原料，一半以上來自磷肥和微量元素肥料，其余來自氨基酸、腐植酸等原料。我國現行水溶肥料原料標準中對As、Pb、Cd、Cr、Hg安全限量無限制或限制范圍較寬泛，缺乏針對性，部分水溶肥料生產企業不能嚴格控制生產原料質量，增加了水溶肥料產品重金屬含量超標的概率。因此，在要求企業嚴把原料質量關的同時，行業管理部門應盡快完善符合我國實際情況的水溶肥料原料標準體系，從原料起控制肥料中的重金屬含量。