我国肥料发展若干问题的思考

白由路

（中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081）

肥料，特别是化学肥料为保障人类粮食安全起到了不可替代的作用，全球肥料形成了一个巨大的产业体系。由于国情不同，许多国家的肥料产业发展方向都有不同的经历。我国是一个人口大国，粮食安全压力始终是农业发展绕不开的主题。长期以来，作为为农业提供生产资料肥料行业只能别无选择地围绕粮食安全主题发展。但是，近年来，肥料发展又面临许多新问题，这些问题严重影响了肥料产业的发展，甚至改变着肥料的发展方向。

1 肥料施用与供给的平衡问题

新中国成立前，我国农业发展主要靠有机肥料来支撑，化学肥料所提供的养分比例不足10%。为解决我国粮食需求，国家在大力发展有机肥料同时，逐渐形成了我国化学肥料产业体系。从 “小氮肥”起步，发展成为肥料品种齐全、产量居世界首位的化学肥料工业体系，进入本世纪，我国肥料产能逐年增加，产能开始出现过剩，肥料行业竞争日趋加剧。就肥料行业来说，由于肥料使用季节性较强，使用时间相对集中，所以适度的产能过剩是必须的，一方面可满足农业生产季节性需求，另一方面也可减轻国家化肥淡贮的压力，同时也有利于行业的升级改造和重组，建设现代化、大规模的肥料生产产业体系。具体的产能过剩率维持在120%左右，单个企业适度规模应当是年产30万t以上、上下游结合的现代肥料企业。

从国家利益讲，肥料是资源、能源依赖性很高的产业，我国肥料资源相对不足、能源紧缺，所以，在保证我国肥料产能的前提下，鼓励肥料的进口，限制肥料出口也不失为我国肥料发展的战略之一。

2 科学施肥与粮食增产问题

根据IFA统计，目前世界上有40%的人口是靠氮肥工业养活的。大量研究表明：作物产量对肥料的依赖程度超过50%。众所周知，肥料的科学使用可以使作物增产，但作物产量与肥料施用的关系是抛物线关系，即当施肥量达到一定程度后，作物产量会随施肥量的增加而减少。尽管如此，但在施肥时，总是宁多勿少，这就带来了肥料施用上很多负面效应。首先是环境负效应，多施的肥料没有转化为作物产量，反而对环境造成了巨大压力。其次是农业生产成本负效应，单位面积上多施用了肥料，不仅没有增产，还造成了减产，使得同等产量条件下，肥料的施用数量几乎成倍增加，增加了肥料成本和肥料施用过程所产生的成本。再是肥料资源负效应。肥料产业是资源和能源依赖性很高的产业，我国钾肥资源至今都不能满足需求，磷肥资源也不能长期维持，磷矿被国土资源部确定为未来不能满足需求的矿物种类，氮肥生产虽不受资源的限制，但合成氨需要大量的能源，肥料生产过程中还会造成大气和水的污染。所以，大量肥料的浪费，严重影响农业生产本身，还会带来能源、资源和环境等一系列问题，解决这一问题的根本在于科学施肥。科学施肥的途径很多，不少专家研究了很多方法，但目前测土配方施肥技术应用推广还是不可替代的技术之一。

3 化肥施用与土壤肥力问题

根据传统土壤学解释，土壤肥力是土壤能提供植物生长所需的水、肥、气、热的能力。笔者认为：传统土壤肥力的概念比较偏重于土壤的自然肥力及各肥力因素之间的协调。但是，在现代农业条件下，人为干预土壤肥力因素的力度在不断增强，使土壤向作物高产、高效方向发展的技术与手段层出不穷，如土壤养分持续供应方面，有众多类型速缓结合的肥料及施肥技术，可解决所谓 “不良”土壤的营养持续供应问题，通过更适宜控制养分的释放，更容易获得与作物营养同步的土壤养分供应曲线。但是，目前大量施肥，特别是保护地蔬菜的大量施肥所造成的盐害属不科学施肥情况，不能与施肥降低了土壤肥力相提并论。当前，许多学者通过所谓的长期定位试验，得出施用化肥降低土壤肥力，甚至出现寸草不生的现象，都是个别处理不科学施肥、养分不平衡造成的，且与大田的情况相差甚大，不足以指导农业生产与土壤培肥。如果长期施用化肥造成了粮食减产、土壤肥力下降，我国大部分农田本世纪以来，都大量施用了化肥，而我国粮食产量却出现了 “十连增”，作物产量不减反增，能想象土壤肥力在不断下降吗？所以，在现代农业条件下，如果说传统土壤学概念是 “地球陆地表面能生长绿色植物的疏松表层”，则现代土壤学应定义为 “星球表面能支撑绿色植物生长的疏松表层”。传统土壤学强调的是 “能生长绿色植物”，现代土壤学强调 “能支撑绿色植物生长”。实际上，目前的基质栽培所用的“土壤”就是现代意义上的土壤概念。所以，长期施用化肥对土壤肥力的影响不能用传统土壤学或传统土壤肥力的概念去评价，用现代技术管理土壤、用传统土壤肥力的概念评价土壤，这不利于现代农业的可持续发展。

4 有机肥料与有机农业的问题

随着人们生活质量的提高，人们对健康的要求越来越高，对食品安全的重视越来越强。1972年在法国成立的国际有机农业运动联盟 （International Federation of Organic Agriculture Movements）为世界范围内的有机农业思潮起到了推波助澜作用。目前该联盟中国会员有50个，名列第二。然而，在我国，人们往往把有机农业与有机肥料密切结合，有人错误地认为，施用有机肥 （不施用化肥）的农业就是有机农业。那么有机农业是农业发展的方向和潮流吗？有机肥料能发展成主流肥料吗？德国科学家泰伊尔在 《合理的农业原理》书中提出：土壤肥力决定于土壤腐殖质的含量，原因是基于它是植物养分的唯一来源。就是后人所称的 “腐殖质营养学说”，这一学说曾被当时学术界广为接受，并达数十年之久，但并没有给土壤培肥或提高作物产量带来飞跃。1837年，德国化学家李比希 （Justus von Liebig）在英国利物浦召开的英国科学促进会上作的 “当前有机肥学理论现状”报告认为，在地球上腐殖质出现于植物之后，不是植物之前。因此，植物的原始养分只能是矿物质。1840年出版的《化学在农业和生理学上的应用》一书，就是被称为现代农业三大理论基础之一的 “植物矿物质营养学说”。这两个学说的根本区别在于 “植物所需的营养物质是矿物质而不是有机质”。试想，被后人证明为错误的学说在200多年后，还能指导农业生产吗？目前地球人口处于爆炸状态，高强度的农业开发还满足不了人口增长对粮食的需求，回到原始的生态循环条件下，人类会怎样？地球会怎样？笔者认为：现代农业是离不开化学肥料的，有机肥料的时代已经远去，化学肥料所带来的各样负面效应可以通过更科学、更合理的方法去解决，为了回避化学肥料所造成的问题而回到原始农业状态是不可能，有机农业不能养活中国人，更不能把 “有机农业”误认为是 “施用有机肥的农业”。

5 化肥施用与环境问题

目前，为了提高作物产量，满足高产作物对养分的需求，大量的矿物质氮、磷、钾肥料施用到土壤，其中一部分施入肥料被作物吸收利用，一部分留存到土壤，一部分损失到环境中，损失到水体中的主要是硝态氮、铵态氮和磷，而损失到大气中的主要是氨气和氮氧化物。近来，大家关注的是化肥对水体的污染，即水体的富营养化问题，其中3个概念需要厘清，即农业面源污染、农村面源污染和农田面源污染。农业面源污染包括农村面源污染和农田面源污染两部分，这两部分的来源和治理都有很大不同，农村的面源污染主要来自农村污水的排放和养殖业，这两种污染都可通过工程措施加以解决，而农田面源污染主要来自农田施用的化肥和有机肥，且量大面广，单纯的工程措施难以奏效，必须通过技术进步才能加以决解。所以，把农业面源污染的元凶归于化肥的施用是不科学的，同时也不利用农业面源污染的治理。笔者曾对太湖面源污染养分来源进行过详尽分析，其中每年从农田进入太湖湖区水体的氮素数量不足0.94万t，占总氮排放的10%左右，从农田中直接排出的磷不足83t，约占总排磷量的1.5%。由此可见，农田排放对水体富营养化的作用远小于其它方面。

近年来，由于大气雾霾的影响，人们开始注意到农田氨排放对大气质量的影响，其中影响大气透明度较大的二次颗粒物是硫酸铵和硝酸铵，组成该物质的铵主要来源于农业排放。据笔者统计，每年来源于农业排放的氨有890万t左右，其中农田的氨排放为470万t，占农业排放的53%。大气监测结果表明，PM2.5中含氨7%～9%，也就是，农田中排放的氨每年可形成5 000万t的PM2.5颗粒。由此可见，施肥，无论是化肥还是有机肥对环境都会造成一定的负面影响，科学施肥会减少肥料对环境的影响，但消除影响是不可能的，这里需要一个合理的影响范围。把施肥对环境的影响控制在一定的范围内。笼统的农业面源污染不利于农业面源污染的治理。

6 有机肥料商品化问题

近年来，随着社会发展和 “有机农业思潮”的影响，我国出现了一个新的行业，就是商品有机肥料行业，只所以是新行业，就是原来虽然大量应用有机肥料，但基本上没有将有机肥料作为商品进行市场流通。我国目前注册的有机肥料工厂有2 000多家，除部分工厂的原料是本公司上游产品的废弃物外，很大部分是外部收集原料，再进行异地加工，形成有机肥料产品，销往市场的模式。这个模式是否是我国有机肥料的发展模式，可以仁者见仁、智者见智地进行讨论。但目前有机肥料在供应作物养分的功能上已基本丧失，有机肥料的存在是因为大量的生产和生活废弃物需要处理，而目前的商品有机肥加工模式存在很多问题，第一，生产和生活废弃物的异地加工，不仅浪费运力，还造成了二次污染；第二，低价值的商品有机肥料在市场流通，占有大量的物流资源；第三，过度加工有机肥带来了能源和资源的消耗。结合欧洲农业的发展模式，在我国实现种养一体的现代农业模式是解决有机肥料污染的重要途径。

随着我国新型城镇化和农业的适度规模经营，种植业和养殖业必须结合在一起，按照土壤消解有机废弃物的容量，确定种植/养殖比例。养殖业所产生的废弃物经过简单加工，直接施用到自己的土地上，或者进行沼气处理，一方面可产生一定数量的沼气，解决能源问题，其沼液和沼渣可直接农业利用，减少运输环节，减少环境的污染。同时该模式还可抵御农业生产中粮食价格波动对养殖业的影响。减少低价值有机肥的市场流通和过度加工所带来的负面效应。所以，在土壤消解容量允许的范围内，就近、简便处理有机废弃物是有效保护生态环境的重要手段，远距离运输、异地处理、过度加工，只会加重环境负担。

7 肥料质量及其监管问题

肥料是商品，又是特殊的商品，主要表现为质量隐性、效果滞后、损失难补等方面，即使肥料专家也不能通过肉眼判断肥料质量的好坏，假冒伪劣产品所带来的危害又难以弥补。所以政府对它的质量监管是应该的。在全世界范围内，肥料质量的监管可分为两种模式，即政府监管和市场监管两种，我国采用的是前者。它对稳定肥料质量、防止坑农害农现象起到了不可替代的作用。

但是，随着肥料产业的不断发展，新的肥料品种层出不穷，这给单纯的政府监管带来了极大的困难，过去肥料品种单一，氮肥只有碳酸氢铵、尿素和硫酸铵等，例如，在尿素的监管上，只分出一级品、二级品、三级品即可，现在的复 （混）合肥料，养分含量和比例十分灵活，加之肥料中养分的形态和助剂，会出现千变万化的肥料，如果政府对肥料中的养分含量、养分比例、养分形态、肥料助剂等均进行监管，则会付出巨大的成本，同时，也会给肥料生产企业带来很大的麻烦，无怪有些企业说一个肥料生产企业仅肥料登记证就有400多个。对我国的肥料质量如何监管？根据目前肥料发展的现状和我国市场经济的发展，对我国肥料可采用政府监管与市场监管相结合的模式，肥料的养分含量由政府监管，肥料的效果由市场监管，具体是，在肥料生产过程中，肥料中的养分含量必须按目前国际通用的标识方法进行登记管理，但肥料中养分的形态、肥料生产过程中为了提高效果使用的助剂可以用市场监管。这一方面能有效避免不良厂商的造假；另一方面也激励了肥料企业的创新和品牌意识。试想，如果同为15-15-15的肥料，一个品牌效果好，一个品牌效果差，农民会选择谁？然而，肥料效果的好坏不仅仅决定于养分的总量与比例，肥料中养分的形态与肥料助剂也起到十分重要的作用，如果考虑到肥料形态和助剂会对环境造成影响，可由政府列出负面清单，由政府监督。

8 测土配方施肥问题

我国从2006年开始，在全国范围内开展了测土配方施肥行动，这对提高农民科学施肥意识、促进科学施肥起到了十分重要作用。但是，测土配方施肥工作也受到了很多人的批评。之所以受到垢病，主要有几方面原因。

第一，我国测土配方施肥过于注重数据的收集整理。忽略了指导农田科学施肥的环节。众所周知，测土配方施肥工作重点在于通过土壤养分的测定，指导农民如何正确地施用肥料、施用多少肥料。而我们所进行的土壤测试工作，特别注重数据的正规性、传承性，严重忽略了数据的时效性，试想，从农民田间取走的土样，农民迫切想知道他们应该如何正确施肥，具体的土壤养分分析数据他们并不关心。如果今年的样品，明年还不知道分析结果，不能指导当季的施肥，农民的极积性就会严重下降，甚至都不配合工作。这也使得目前土壤养分速测箱发展快速的原因。

第二，推广配方肥的针对性差。2008年以后，测土配方施肥项目则以配方肥的推广为主要抓手，这样理论上是可以成立的，但是目前我国复 （混）合肥料厂家众多，肥料厂家为了推广自家的肥料，也费尽了心思在生产适合农业生产需要的肥料，市场上的肥料很难再讲是不是配方肥。农业部门通过测土配方施肥项目指定的肥料生产厂家已不能代表当地配方肥水平，未被指定的厂家所生产的肥料也不能认为不适合当地生产，这样没有针对性的配方肥推广则受到了未被认定配方肥企业的广泛垢病。从推广的效果看，农民也不十分接受。

第三，农业推广部门的力量不足以支撑测土配方施肥技术。测土配方施肥是一项技术繁杂的工作，工作量极大，仅土壤样品的测试，按最初设计的每县每年3 000个样品，分析完规定的指标，就需要2～3人专门在实验常年工作，而我国目前县级测土配方施肥工作是由县农业局执行的，且不说指导农民施肥环节，仅实验室一项，县级的农业局土壤肥料工作人员都不能承受。再则，政府项目、政府实施、政府监管、政府验收，是一个典型的运动员、裁判员于一身的工作。最后一公里的运动员永远是空位。

测土配方施肥是农民最受欢迎的工作，做好这个工作，也必须从农民的要求开始，具体有5个方面。

第一，建立项目实施、监督的完善体系。测土配方施肥要以农民的需求为第一要务，把测土配方施肥的具体工作以政府招标形式委托给有能力为农民提供服务的大专院校、科研机构或社会团体甚至是社会化服务组织，政府从项目的实施者转变为监管者。真正用工程的管理方式管理测土配方施肥工作。这样，政府可采用 “购买服务”的形式，从具体项目中解脱出来，有精力去思考、去监督，把测土配方测落到实处。

第二，测土配方施肥必须具体服务到农户。测土配方施肥是服务农民的，可以根据农民的要求程度不同，优先服务那些要求强烈的农民，在人力、物力、财力充分时，再去主动服务那些对测土配方施肥没有认识的农民。把被动服务与主动服务相结合。测土配方施肥项目的最终目标是提高全体农民的科学施肥水平，但工作要有先后，否则，永远是距最终目标相差一公里。

第三，测土配方施肥是一个科学性、技术性和生产性很强的项目，不能以数据的继承性影响数据的时效性，测土配方施肥的数据应以实效性优先的原则，否则就失去了测土配方施肥的意义。如果有继承的需要，可重新申请国家项目如第三次土壤普查等。

第四，提高测土配方施肥的创新意识。测土配方施肥不同于土壤肥料的科学研究，采用先进的方法与技术，提高土壤样品的测试效率，满足农民对测土配方施肥的需求，是测土配方施肥的必由之路。

第五，鼓励企业真正参与到测土配方施肥的活动中。目前大部分肥料生产企业都是高举 “测土配方施肥”大旗，有些企业印着 “测土配方施肥”的宣传车就有几百辆，但仔细检查发现，这些企业既没有测土化验的设备，也没有专门从事测土配方施肥的技术人员。肥料生产企业是测土配方施肥行动中离农民最近的一个环节，测土配方施肥这个接力棒能否交到农民手中，企业是关键的一环。但是，如何引导企业真正参与到测土配方施肥行动中，仅靠 “农企对接”这个简单形式还不够，还需要对企业进行系统的培训，从政策上给予支持。

9 肥料发展方向的问题

肥料的发展走过了100多年的历史，在世界范围内，不同的国家和地区都根据自身的特点，经历了不同的发展过程。特别是在复 （混）合肥料发展方向上，不同的地区发展是不同的。欧洲在肥料发展上走的是复合肥的道路，美国30年前发展的是复合肥，但近30年来，美国采用测土配方施肥技术及社会化服务以后，一改过去复合肥的发展，走上了农化服务＋散装掺混肥 （BB肥）的道路。我国近年来也生产了相当数量的BB肥，但我国的BB肥和复合肥在质的方面没有真正区别。我国目前正在进行新型城镇化和农业适度规模经营发展，与之相适应的是肥料发展方向也会发生变化。试问，将目前的所谓 “原料肥”经二次加工后施入土壤和 “原料肥”直接施入土壤会有什么不同。但是，现在是不同的，不同之一是 “原料肥”经加工后，养分配比更合理，适合农民使用；二是农民不必在去购买各种各样的肥料，一次购肥即可满足需要。如果将来农民的经营规模扩大后，以133.3hm2为一个单位，约需肥料200t，采用复合肥则需要60万元，采用 “原料肥”混配约需45万元，每季15万元的差额可能会使农民更加青睐后者。加上1万元测土费用，也可降低肥料费用20%以上，且养分配比更加合理。所以，我国未来在肥料的复合化发展方向上，还需要探讨，这会彻底改变我国肥料二次加工的局面。

10 肥料发展中的技术创新问题

近10年来，由于我国肥料生产基本上能满足国内需求，肥料市场由过去的卖方转为了买方市场。所以，很多肥料生产厂家都在积极地进行肥料的创新，新型肥料层出不穷。这本是肥料发展的原动力，应该加以鼓励。但是，肥料的创新需要服从科学的原则。肥料的使用对象是植物，肥料应以满足植物营养需求、提高植物对养分的吸收性能、减少肥料损失、易于施用等方面入手。众所周知，就化学肥料生产而方言，肥料生产有四大要素，即肥料中的养分含量、养分比例、养分形态和肥料助剂。前三者都是被理论所证明的，只要合理，肥效就好。但肥料助剂是一类复杂的物质，有些助剂是改变肥料物理性状的物质，如防结块剂等，有些是肥料增效的，如脲酶抑制剂、硝化抑制剂等，还有一些是通过调节植物代谢而间接提高肥效的。

我国目前通过合理肥料生产四要素提高肥效的肥料品类很多，名称五花八门，如合理肥料中养分比例的称为 “配方肥”、肥料中养分有硝态氮的称为 “硝基复合肥”、肥料中添加了脲酶抑制剂、硝化抑制剂等称为 “稳定性肥料”、肥料中添加了腐殖酸的称为 “腐殖酸肥料”、添加了海藻酸的称为 “海藻酸肥料”，更有 “松土肥料”、“抗旱肥料”等等。是 “创新”？还是 “炒作”？肥料的技术创新是需要的，但是，以 “卖点”代替创新的发展模式会把我国肥料的技术创新引向歧途。