“第六产业”发展及其化工技术支撑

2017-04-07 10:26金涌罗志波胡山鹰陈定江朱兵
化工进展 2017年4期
关键词:农化肥料农业

金涌,罗志波,胡山鹰,陈定江,朱兵

(清华大学化学工程系,北京 100084)

“第六产业”发展及其化工技术支撑

金涌,罗志波,胡山鹰,陈定江,朱兵

(清华大学化学工程系,北京 100084)

当前传统的小农经济已经无法担负起保证农业增产、农民增收的重任,也不利于食品安全和环境保护,发展集约化经营的现代农业是大势所趋。“第六产业”正是发展现代农业的一剂对症良方。其中,在我国农业的发展过程中,以化肥、农药、农膜等为代表的化工产品对于提高粮食单产、保障粮食自给自足方面作出了重要的贡献。然而,资源的紧缺、环境的变化以及农业现代化的发展,对支农化工产品及农化服务提出了新的要求。本文简要回顾了我国农业革命的发展历程,剖析“第六产业”的内涵,阐述在“第六产业”视角下,化学工程及农化产业对农业革命发展的重要支撑作用。特别地,农化产业转型的重点在于开发节能、环保、高效、绿色的新型支农化工产品,包括新型化肥、新型低毒农药、高性能可降解农膜等。与此同时,需要改革传统的化肥施用形式,推广配套的水肥药一体化灌溉技术。此外,“治标治本”的新型土壤修复技术、良种培育技术、作物抗逆性能改良技术、农产品高值化技术、农业废弃物资源化利用技术等其他涉农领域的技术创新也应大力推进,农业组织形式改造与农化服务升级也是必不可少的。在“第六产业”发展的背景下,农化产业将迎来新的发展机会,随着新型化工产品及先进技术的应用,可望取得重大的社会经济效益。

第六产业;化学工程;农化产业;化肥;农药;农膜

“农为邦本,本固邦宁”,中国对现代化农业发展之路进行了长期的探索,利用不到世界9%的耕地、5%的淡水资源,创造出产出世界25%的粮食、养活世界人口20%的奇迹[1],初步形成优质、安全、高效的农业产业体系。随着国内外环境条件变化和长期粗放式经营累计的深层次矛盾逐步显现,包括农产品价格倒挂、农业补贴受世贸组织限制、农产品质量安全(肥料、农药残留)、农业污染与环境恶化(农膜残留、水体污染、土壤污染以及氨氮挥发导致的大气污染)等[2-4],农业可持续发展所面临的挑战也是前所未有的。要实现农业的现代化,农业发展需从“生产导向”转向“消费导向”,需要促进一二三产业的融合互动,以发展“第六产业”之契机实现农业的腾飞。化学工程,正是传统农业迈向生态农业及发展“第六产业”的重要技术支撑。本文通过简要回顾农业革命的发展历程,剖析“第六产业”的内涵,阐述在“第六产业”视角下,化学工程及农化产业对农业革命发展的重要支撑作用,为农化产业的转型升级和进一步制订农业发展战略提供思路与参考。

1 “第六产业”及其发展概况

随着人类文明的进步,农业历经多次革命,可以概括为以下几个阶段、其标志性成果如下[5-8]。

农业1.0:畜力和畜力机具的使用;灌溉水渠系统的出现;人畜粪便作为肥料的使用。

农业2.0:嫁接、杂交育种普遍使用,改善作物品质和增加产量;合成化肥和农药的出现和推广;中小型农机和灌溉机械的使用。

农业3.0:大型农业机械的使用;无土栽培、喷灌、滴灌设施农业;缓释化肥、测土配方施肥技术、除草剂使用;基因诱导和转基因作物的出现;农畜业联合循环资源利用技术。

21世纪初叶,正处于农业3.0技术深入发展,而且正蓄力迈向农业4.0创新发展的过程,有望在21世纪中叶发展为多学科交叉的生态农业4.0模式。展望生态农业4.0的主要特征表现为[9-11]:农业-工业-服务业的高度融合;以GPS定位大田耕耘、信息收集、管理、收获的自动化系统为代表的精准农业;全生命周期管理的智能水肥药一体化管理;可降解地膜广泛使用;分子生物学育种;以合成生物学开展抗逆研究,提高作物胁迫抗性。所以生态农业4.0的内涵是远远宽泛于基础农业学科,它需要生物学、化学、物理学、电子信息学、机械工程学、工程管理经济学等多学科交叉、共同推进的大领域。

生态农业4.0从产业属性来考察,学科横跨一二三产业,日本农学专家今村奈良臣曾提出它是由“第一产业农业”+“第二产业工业”+“第三产业信息服务业”的总合,或“第一产业农业”ד第二产业工业”ד第三产业信息服务业”,凝练为“第六产业”,取义为一、二、三产业之和或之积[12-14](见图1)。“第六产业”更强调产业之间的相乘,意在推动产业之间的融合,即鼓励农业生产者多种经营,实现经营多元化;发展农工商合作(包括农产品食品加工与流通、肥料等农资制造业、观光农业等),促进产业融合,延伸农业产业链,形成集农产品生产、加工、销售、服务于一体的完整链条,获取第二产业、第三产业的部分增值价值,从而产生乘数效应[14]。“第六产业”涉及农业工程学、植物营养学、农业生态学、化学工程学、机械工程学、信息工程学、工程管理学、经济管理学、公共管理学等多学科的交叉,通过学科交叉与融合增强农业发展的活力,以及为工业和信息服务业提供载体和发展机遇,从而实现三产业的跨越式发展。因此,“第六产业”可以被认为是一个全新的综合产业。

“第六产业”在日本成功的实践,显示出强大的生命力。“第六产业”的术语在我国虽为新鲜事物,但类似的发展模式早已存在,人们所熟知的观光农业、教育农园、休闲农场、乡村旅游和农家乐等创意农业,都属于“第六产业”的范畴。其实,生态农业4.0的建立过程,实际上是发展“第六产业”组合创新的过程。发展“第六产业”,不但可以获得重大经济、社会、环境效益,而且可以创造大量就业机会[15]。“第六产业”的交叉组合,既符合我国创新发展和生态文明建设的总方针,又是彻底解决我国“三农”问题的主战场,是我国迈向生态农业4.0新的着力点。

图1 “第六产业”概念图

2 化工对“第六产业”的重要支撑

“第六产业”的核心是促进产业融合,通过农业-工业-信息服务业的高度融合,推进一二三产业之间的整合和链接。必须意识到,光靠农业本身实现增产增效难度极大。要突破农业发展的瓶颈,需要打破原有的产业界限与技术隔离,站在更高的起点审视未来的发展方向。其中,以化学工程,特别是农化服务为支撑的现代农业,在提高粮食单产、保障粮食自给自足方面发挥着巨大的作用。在发展“第六产业”的过程中,农化产业的变革是重中之重。特别是在化肥、农药、农膜、土壤修复等多方面的进步与迭代,更是当务之急。与此同时,支撑“第六产业”的发展,化工行业也将迎来新的突破口。

2.1 肥料工业技术

化肥革命对于解决世界粮食危机可谓意义深远,据估算,化肥对世界粮食生产的贡献率达到40%~60%[16],化肥对世界农作物增产的贡献率,不亚于育种。2015年,中国农用化肥施用折纯量达到6022.60万吨[17],为保证我国高粮食自给率起到了关键的支撑作用。与此同时,由于化肥过量施用及效率低下(30%~40%)[18],导致土壤性状恶化、环境污染、产品品质下降、投入产出比变大等。化肥在带来效益的同时也为土壤的可持续发展带来了资源约束。农业部在2015年发布了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》,积极推进农业“转方式、调结构”。借鉴“第六产业”发展理念,化肥产业的发展方向如下。

2.1.1 着力开发新型肥料及增效载体

新型肥料的发展趋势与农业发展息息相关,专用化、复合化、高效、安全、环保是主要方向,包括高效复混肥、缓释控释肥、功能水溶肥、专用配方肥等新型肥料[20-21]。植物所需的矿物元素有十几种,作物对各种元素的需求各不相同,需求量最大的是氮、磷、钾,但制约作物产量的往往是最缺乏的矿物元素,称为“最小养分率”,也被形容为“木桶理论”[22]。肥料的类型需要由通用型向作物专用型、由单一营养型向多功能型方向转变,注重大、中、微量元素合理配比和养分形态科学配伍。此外,重视开发具有抗逆、促生、改土等功能的肥料增效载体和关键原料能够让新型肥料的效益更上一层楼。要实现化肥的减量化,核心在于减磷、减氮,清华大学郭志刚副教授团队[23]开展了一系列水稻、马铃薯、小麦、棉花和玉米等重要农作物专用配方全营养肥的田间试验研究,试验在减少化肥施用量,特别是大幅度减磷、减氮的前提下,仍然取得了良好的收成,同时农作物的品质也得到了改善。以杂交稻为例,推广一万亩将减少化肥使用量200吨左右,其中纯氮减量约30吨,五氧化二磷约20吨,提高粮食产量700吨左右。

2.1.2 生物肥料的升级换代与推广

中国使用人畜禽粪便等生物质作为农业肥料由来已久,为实现氮、磷、钾的循环利用起到了重要作用。目前,我国畜禽养殖每年产生约38亿吨畜禽粪便,居民生活有机废弃物每年排放总量达到22亿吨,有效处理率不到50%[24-25]。新形势下可再生生物质肥料的循环利用是一个重要的社会问题。微生物肥料在解决生物肥料的循环利用、提高肥效、增加土壤肥力、生物防治、刺激作物生长、提高作物品质等方面有着独到的作用。在“第六产业”发展的指导下,可借助微生物学、基因工程、生物工程、发酵工程等学科的理论支撑,开展根瘤菌肥、抗生菌肥、真菌肥、联合共生固氮菌肥、解磷解钾菌肥、硅酸盐菌肥等多种复合微生物肥的研究[26-28]。

此外,生物炼制将是在“第六产业”视角下产业链的延伸,能够实现田间与餐桌之间的闭环循环体系。以生物质发酵联产生物燃料为例,邢新会等[29-32]提出利用低品位生物质生产气体生物燃料BioHythane技术(见图2),可大幅度提高生物质发酵速度,气体生物燃料(H2和CH4)用于生活能源需求,沼液通过调配制成水性生物肥料,达到废弃物资源循环利用的目的。

图2 低品位生物质两阶段发酵生产BiohyThane的概念设计[29-30]

2.1.3 智能水肥一体化管理

作物在不同的生长周期对营养元素的需求有所差异,全生命周期自动化调控供给能够大幅度提高肥料的利用率,达到减肥增效的目的。“第六产业”强调产业之间的纵向交叉融合,以自动化技术、信息化技术为支撑,建立基于田块精准配方和全生命周期养分供给的大数据平台和综合调控“作物-肥料-土壤”系统,按照作物需水、需肥规律,推广测土配方施肥、精准施肥、精量穴播、滴灌和微喷灌施肥等技术[33-35],实现新型智能水肥一体化管理,以消费端需求倒逼化肥供给侧的转型升级。图3展示了在2015年全国水肥一体化技术示范推广工作会议中推广的基于农业物联网的水肥一体化智能灌溉系统[36]。整个系统可协调工作实施轮灌,充分提高灌溉用水效率,实现对灌溉、施肥的定时、定量控制。可以预见:水肥一体化必将成为现代化农业发展中重要的一环,引领中国农业走向更广阔的领域。

图3 水肥一体化智能灌溉系统[36]

2.2 农药工业技术

农药每年可使农作物损失减少30%~35%[37],可以说,农药是粮食安全的守护神。截止2014年,全国农药年使用量达到180.69万吨[17],但仅有30%~40%的农药被有效利用,真正作用于靶标生物的仅有0.1%[38]。绝大部分农药经地表径流和土壤渗滤造成严重的环境面源污染,并大规模进入食物链,危及生态安全[39]。过去针对病虫害,习惯于“补救性治疗”,防治处于被动状态。科学的病虫草害防治理念可借鉴“未病先治”的思想,可从两个思路着手,一是提高作物本身的免疫能力和代谢水平,如在化肥中添加微量元素、生长素、植物生长调节剂或制备抗生菌肥等[40];二是提供一个健康的“环境”,如清理、防治土壤中的大量病原体和致病菌,提供健康的“地下”环境,又如通过天敌控制病虫害,提供安全的生长生存环境[41]。基于化学工程背景,可以开发环境友好、易降解、靶标明确、不易产生抗药性、作用方式特异、药效缓和、能促进作物生长并提高抗病性的新型农药,包括微生物农药、农用抗生素、植物源农药、生物化学农药和天敌昆虫农药等类型。如宋宝安等[42-43]采用创制品种与杀虫剂相结合的“治虫防病”的防控新方法解决了水稻重大新病害——南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)的防控难题(见图4)。引用钱旭红院士的愿景:对于农药这只“翩翩起舞”的蝴蝶,以化工技术的进展为支撑,不断开创新农药,驱除“魔鬼”,让美好、善良的“天使”在田间翩然起舞[44]。

2.3 农膜工业技术

由于我国地域南北跨度大,海拔变化悬殊,为满足农业套种、抢农时、保墒、防霜等需求,农膜的使用呈现井喷式发展状态,2014年全国农用塑料薄膜使用量达258万吨[17]。农膜的大规模使用带来严重地膜残留污染问题。普通的地膜原料一般为聚乙烯,自然状态下难以降解,残留积累量的上升会破坏土壤结构、影响作物发育、影响农事操作等。农膜回收又需要投入大量的人力物力。为彻底解决地膜污染问题,需要从源头上着手,即生产可降解薄膜及辅助材料,包括光降解地膜、生物降解地膜、光/生物降解地膜、植物纤维地膜等新型农用薄膜材料[45-47],以及高效价廉的光敏剂、氧化剂、生物诱发剂、降解促进剂等辅助剂[48],进一步提高准时可控性、用后快速降解性和完全降解性。以聚丁二酸丁二酯(PBS)可降解薄膜为例,郭宝华等[49-51]开发出可生物降解的薄膜级PBS生产工艺及生产装置,薄膜材料可降解为小分子CO2和H2O,极大地降低对土壤的污染,工艺已实现产业化,生产线年产达万吨级别(见图5)。从长远的角度来看,完全可降解农膜的开发、生产和使用是解决农膜污染的必由之路,也形成了潜力巨大的新兴化工产业市场。

图4 基于水稻细胞S7-1基因表达筛选南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)抗病药物[42]

2.4 土壤修复技术

土壤对粮食安全、水安全、能源安全、减缓生物多样性丧失及气候变化,有着不可替代的作用,2015年启动为国际土壤年。近年来,由于化肥农药的过量施用,农膜残留、工业废弃物及生活垃圾的排放,导致全国超过1000万公顷的耕地受到不同程度的污染,约占全国耕地面积的15%~20%[52]。土壤的侵蚀、板结、盐渍化、土壤有机质和养分枯竭、酸化和污染威胁到国家粮食安全、人居环境安全、生态安全甚至社会和谐发展。化学工程作为“第六产业”的重要支撑,在土壤修复与治理方面具有先发优势。在土壤修复技术方面,借鉴化工分离传质理论,积极推动“治标治本”的新型土壤修复技术,包括热处理技术、土壤固化-稳定化技术、淋洗技术、氧化还原技术、电动力学修复技术和土壤性能改良技术等物理-化学修复技术,以及植物修复、微生物修复、生物联合修复等生物修复技术[53-56]。图6列举了3项土壤修复的案例[53]。其中,异位化

学淋洗技术的基本原理是利用淋洗液冲洗土壤的污染物,从而将污染物从土层中抽提出来,进行分离和处理,关键在于选配经济高效的淋洗剂。原位土壤冲洗技术主要借助淋洗液或化学助剂与污染物结合,并通过淋洗液的解吸、螯合、溶解或固定化等化学作用实现修复目的。土壤生物修复(以植物修复技术为例)主要利用植物的耐受性或特殊的结合反应能力,对污染物进行提取、转移、吸收、分解、转化或固定,从而削减、稳定,甚至去除污染物危害。同时,土壤修复技术需要产业链上下游配合,从源头上“严防死守”,建立土壤污染检测、风险评估的产业链,以及铺开修复工程,以防土壤污染的“二次转移”,推进土壤修复的有序化和细分化。

图5 聚丁二酸丁二酯(PBS)可降解薄膜生产及循环利用流程[49-51]

图6 土壤修复技术范例[53]

2.5 良种培育与作物抗逆技术

农作物良种的培育一直是农业科学家的主要研究开发领域,近年来中国的良种选种和培育取得了重大成果,如超级稻[57]、超级麦,其他作物也相继发生了种子革命。目前我国良种普及率已达到80%~90%,对中国粮食的稳产、增产起到巨大的作用。然而,传统的常规育种方法具有选育周期长、预见性差、选择效率低的局限性。为了提高我国种业竞争力,提高新品种选育效果,需要推进多种育种手段的复合运用。以“第六产业”发展之契机,推进常规育种和生物、化工、物理技术育种相结合。如基于基因组学、表观组学、生物信息学以及工业微生物方法,借助生物化工的手段,开展以分子标记育种、转基因育种、分子设计育种为代表的高效高质的分子育种研究[58-60]。从而打破物种界限,实现优良基因重组和聚合,实现对农作物新品种的定向选育。

由于全球气候变化及人类活动,对作物生长产生重要影响的非生物逆境出现频次剧增,主要表现为水分(干旱和淹涝)、温度(高、低温)、盐碱、大气污染、环境污染等理化逆境,以及病害、虫害、杂草等生物逆境。为了提高作物的抗逆水平,需要应用合成生物学技术,从基因组成、表达调控、信号转导及代谢作用等方面开展抗逆研究,包括抗旱、抗盐碱、抗涝、抗风、抗冻、抗热、抗病虫害能力,导入相关基因改良作物的胁迫抗性,提高作物抗逆能力,推进无害或完全无合成化学品使用的生态农产品培育[61-64]。图7展示了利用基因组学,包括功能基因组学、结构基因组学和比较基因组学在植物抗逆研究中的应用[65],借助分子生物学技术研究作物抵御逆境的机理,并将基因组信息用于今后作物抗逆性能改良,这将为突破目前抗逆研究瓶颈以及改造途径提供新的策略。

2.6 其他化工技术

除了化肥、农药、农膜等传统支农产品和土壤修复、良种培育、作物抗逆等主干农化技术,其他涉农领域的技术创新也应大力推进。农业现代化的一个重要方向就是农产品高值化[66],运用化工技术实现农产品的深加工是完全可行的。比如,淀粉的衍生物有膳食纤维,将淀粉高值化后,价值会达到原来的10倍以上。但是,目前我国农产品高值化领域的化工技术支撑力量还很薄弱。以淀粉为例,发达国家用淀粉加工成的衍生物种类已达2000多种,我国还只有几百种[67]。农业现代化的另外一个重要方向是农业废弃物资源化再利用,主要的方式有能源化、肥料化、饲料化和材料化等,化学工程在其中提供的技术有饲料化、肥料化、生物质固化、生物质气化、生物质热解制生物燃料、制复合材料、制造化学品等[68]。化工技术的发展与农业发展息息相关,可以说,农业的许多重大进步都与化工领域的革命性突破密不可分,合成氨工艺的发明,突破了天然肥料的制约;石油化工的发展,催生农膜、农药等支农产品的兴起;生物化工的应用,为育种、抗逆、生物肥料、生物农药等的开发提供新的途径。如今,化工技术在农业领域的渗透进一步加深,对推动农业的发展起到了举足轻重、不可替代的重要作用。未来,在推进“第六产业”的发展过程中,化学工程将要承担更多的责任。

2.7 农业组织形式改造与农化服务升级

实现土地集约化经营是发展“第六产业”的必要条件[69],是影响我国农业产能释放的关键因素,是提高我国农业竞争力的一剂良药。农民在技术水平、资源整合、价格谈判等方面处于弱势地位,难以适应生产、加工、销售一体化的集约模式。只有农业经营主体的不断壮大,才能容纳新型生产力的注入,特别是以全生命周期水肥一体化智能管理技术为代表的新一代化工技术,才能为经营主体带来更高的效益[70]。探索适应市场经济发展,符合农民利益,引导企业融合,加强风险保障的融合机制是农业腾飞的原动力。其中,农化产业思维模式的转变能为“第六产业”的发展以及农业的转型升级保驾护航。农化产业应从单纯的产品提供商转变为集产品-农化服务为一体的服务提供商[71]。以肥料制造业为例,肥料生产企业应转变思维,构建多元化肥料生产系统和科学肥料应用系统相衔接的融合系统,以测土施肥、水肥一体化、种肥同播、精准灌溉施肥等新型科学农业生产技术为引领,逐步纳入灌溉施肥装置及农膜回收、经济型作物肥料定制化、全水溶性肥料制造、肥料科学施用技术、田间实地指导、农技专家咨询、肥料信息查询等新型农化服务,为农民提供全方位的专业技术服务[72]。农化产业的转型升级为解决去产能、谋发展提供新的思维方式及业务模式,也为农化产业的再一次腾飞提供更强大的驱动力。

3 结语

在国家“十三五”的开局之年,也是全面建成小康社会决胜阶段的开局之年,我国农业发展要从主要追求产量增长的“拼资源、拼环境”粗放式发展,转变到“数量、质量、效益并重”的轨道上来。农业的发展思维与方式,要由孤立的“第一产业”升级为“第六产业”,推进农业产业结构的深度调整,从根本上保障现代农业的可持续发展。“第六产业”的发展需要构建三产业联动发展的格局,突出工业支撑,弥补服务业短板,加快发展现代农业。其中涉及农业工程学、植物营养学、产业生态学、化学工程学、机械工程学、信息工程学、工程管理学、经济管理学、公共管理学等多学科的交叉,例如基于现代化信息技术和作物栽培管理辅助决策技术推进精准农业的发展;基于农业机械自动化、智能化、信息化推进智慧农业的实现等。新一代工业和信息技术,如物联网、“互联网+”、大数据或云计算等在“第六产业”发展背景下,也将倒逼农业产业供给侧改革,引导农业发展从“生产导向”转向“消费导向”。

在我国农业的发展过程中,以化肥、农药、农膜等为代表的化工产品对于提高粮食单产、保障粮食自给自足方面作出了重要的贡献。然而,资源的紧缺、环境的变化以及农业现代化的发展,对支农化工产品及农化服务提出了新的要求。为此,应大力开发新型化肥、新型低毒农药、高性能可降解农膜等农化产品。与此同时,需要配套使用新技术,如大力推广水肥药一体化灌溉技术。除了化肥、农药和农膜等传统支农产品,其他涉农领域的技术创新也应大力推进,包括“治标治本”的新型土壤修复技术、良种培育技术、作物抗逆性能改良技术、农产品高值化技术、农业废弃物资源化利用技术等。好的化工产品和技术的成果转化是一个难题,要落地到田间地头,仍需要加强相关技术推广,农业组织形式改造与农化服务升级是强大的驱动力,配套的政策扶持以及产学研政的联合攻关也是必不可少的。

未来化工产品及先进技术应用于农业,可望取得重大的社会经济效益。以新型高效肥为例估算,若推广十亿亩,将减少使用纯氮300万吨,相当于400万吨标准煤,节约五氧化二磷200万吨,相当于1000万吨磷矿,因而减排3000万吨CO2,并为降低雾霾和修复水体作出贡献。

致谢感谢清华大学化学工程系邢新会、郭志刚、郭宝华、王亭杰、刘铮教授提供的宝贵资料,在此谨向他们表示诚挚的感谢!

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Development of the “Sixth Industry” and its support by chemical technology

JIN Yong,LUO Zhibo,HU Shanyin,CHEN Dingjiang,ZHU Bing
(Department of Chemical Engineering,Tsinghua University,Bejing 100084,China)

At present,the traditional small-scale peasant economy has been unable to take on the responsibility of guaranteeing agricultural production and farmers' income increase. It is not conducive to food safety and environmental protection. The development of intensive agriculture is the general trend. The "Sixth Industry" is the development of modern agriculture as an excellent remedy for this situation. Among them,chemical products,such as chemical fertilizers,pesticides and agricultural plastic films,have made important contributions to the improvement of grain yields and the self-sufficiency of grain in China's agricultural development process. However,for the shortage of resources,changes in the environment and the development of agricultural modernization,it has put forward new demands of the agricultural chemical products and agrochemical services. This paper briefly reviews the development course of China's agricultural revolution,analyzes the connotation of the "Sixth Industry",and expounds the important supporting role of chemical engineering and agrochemical dustry to the development of agricultural revolution under the perspective of "SixthIndustry". In particular,the transformation of the agrochemical industry should focus on the development of new agricultural chemical products including new chemical fertilizers,new low-toxicity pesticides and high-performance degradable plastic film. The traditional form of fertilizer application is also need to reform,which can promote the integration of water and fertilizer integrated irrigation technology. In addition,other agricultural-related technology innovation,such as new soil remediation technology,seed cultivation technology,crop resistance technology,high-value agricultural technology and agricultural waste utilization technology should be vigorously promoted. The transformation of agricultural organization form and upgrade of agrochemical service are also indispensable. In the development of "Sixth Industry",agrochemical industry will usher in new development opportunities. With the application of new chemical products and advanced technology,the resulting social and economic benefits will be very considerable.

Sixth Industry;chemical engineering;agricultural chemical industry;fertilizer;pesticide;agricultural plastic film

S-1

A

1000–6613(2017)04–1155–10

10.16085/j.issn.1000-6613.2017.04.001

2016-12-21;修改稿日期:2017-01-20。

国家自然科学基金(L1522024)及中国工程院基金(2015-ZCQ-009)项目。

金涌(1935—),男,博士,教授,中国工程院院士,主要从事化工流态化技术以及循环经济理论研究。E-mail:jiny@mail. tsinghua.edu.cn。联系人:胡山鹰,教授,主要从事生态工业系统设计以及循环经济研究。E-mail:hxr-dce@tsinghua.edu.cn。

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