张卫峰,李增源,李婷玉,刘家欢,仲鹭勍
(1.中国农业大学资源与环境学院,北京 100094;2.农业农村部种植业管理司耕肥处,北京 100125)
化肥是农业持续发展的物质保证,是粮食安全的基础,合理施用关乎农业生产和环境可持续发展。目前中国的化肥生产和施用总量都居于世界首位,但与国际先进水平相比,我国化肥单位面积投入高、农户用量变异大、肥料利用效率低、产品结构不合理、农产品质量低、环境污染严重的特征比较突出。随着2015年国家启动化肥减施增效行动,全国肥料发展进入了全新阶段。当下应全面认识化肥的作用,大力推进肥料产业转型升级,助推科学施肥深化发展,保证国家粮食安全和实现绿色发展。
产品
经过半个多世纪的发展,我国已经拥有了单质肥、复合肥、复混肥、掺混肥、缓控释肥料、稳定性肥料、水溶性肥料、有机肥、增效肥料、有机无机复混肥料、土壤调理剂等多种肥料产品,虽然种类较多,但仍无法满足进一步增产、增效、减损、提高农产品品质的需要,亟待创新升级。
自“十二五”规划后,我国氮肥、磷肥、复合肥总产量及消费量为全球第一,但近几年化肥总产能连续释放导致供求关系失衡,市场也随之产生了“价格战”和“消耗战”。化肥产业急需一场变革,而作为产业链的源头,化肥产品生产中存在的诸多问题需要进行一一剖析。
产品形态单一、主流产品效率低、损失高是我国氮肥存在的主要问题。我国氮肥产品中尿素占比超过60%,且仍呈现增长趋势。多年研究表明,全球已有氮肥中尿素的氨挥发损失率位居第一,而氮氧化物排放也较高,环境排放指数分别比尿素硝铵溶液和硝酸铵钙高出25%和100%,是环境综合效益最差的产品[1]。尿素在土壤中的转化特征也决定了其并不适合于所有类型土壤上的作物提质增效,主要因为其在土壤中的有效形态和作物的氮素需求存在不匹配。例如尿素溶液的pH值为9[2],施用于北方高pH值土壤时迅速转化为硝态氮,在灌溉和强降雨中极易随水流失,成为水体污染的重要推手[3]。尿素转化为硝态氮后导致喜铵作物出现氮饥饿,影响了品质,例如甘蔗吸收的氮素中95%是铵态氮,硝化作用强烈时,铵态氮转化为硝态氮不能被甘蔗有效利用,导致养分浪费和作物品质降低[4],而硫酸铵由于溶液pH值较低,施用于高pH值土壤中不会加剧硝化反应,可以保证喜铵作物对NH4+的吸收。同样在酸性土壤中施用尿素后硝化速率较低,氮素以铵态氮存在,无法满足喜硝态氮作物的需求。在水稻田中过量施用尿素,由于在酸性土壤中硝化作用弱,导致氮素损失过高[5],产生浪费和污染。欧美国家施用的尿素硝铵溶液或者硝酸铵钙等产品能够同时提供2种氮素,都显著优于尿素。
我国磷肥追求高浓度的发展方向也与提质增效目标不一致。中国2015年磷肥(折纯P2O5)产能为2 370万t,高浓度磷肥产品如磷酸二铵产能2 010万t实物量,磷酸一铵达到1 800万t实物量,重过磷酸钙200万t,硝酸磷肥110万t。高浓度磷酸二铵长期被施用于三北(东北、华北、西北)地区,但是磷酸二铵溶液呈碱性(pH=8.0)[6],在三北地区高pH值土壤上施用,其中的氮素极易以氨挥发的形式损失掉[7]。磷酸一铵主要用于复混肥的二次加工,但与国际市场相比,磷酸一铵配比单一,而生产水溶肥需要的工业级磷酸铵、聚磷酸铵等产品却发展滞后。
低浓度磷肥产品(过磷酸钙和钙镁磷肥)是我国独特的产品,由于其中富含多种中微量元素(硫、钙、镁、硅、铁),曾是我国土壤中微量元素补充的重要途径,同时过磷酸钙作为酸性肥料特别适合于高pH值土壤,而钙镁磷肥作为碱性肥料又特别适合酸性土壤;但是由于商品性状不良(粉末状)、生产效率较低以及水溶性磷含量低,产能逐渐减少,2015年过磷酸钙减少至1 500万t实物量,钙镁磷肥减少到200万t实物量。一些作物对于磷肥的吸收偏向于枸溶性磷肥,对于高浓度的磷肥适应性并不好。例如当植株地上部磷浓度低于2~3 mg/g这一临界水平时,能诱导排根的形成,增加养分水分吸收面积,同时分泌柠檬酸活化被土壤固定的难溶性磷,提高磷的吸收利用效率,而高浓度磷肥会抑制排根的形成,降低根系对磷的利用效率[8]。另外,随着土壤改良需求的增加,在酸化土壤上施用钙镁磷肥调节pH值的作用比石灰更有效,而在高pH值土壤上施用过磷酸钙也可以调和碱性。在有机肥生产中加入过磷酸钙调节堆体pH值还有保存氮素的作用,在堆肥中加入钙镁磷肥还能提高磷素有效性,而且随着土壤中微量元素缺乏的普遍化,这2种产品的优势更加突出,例如稻田施用钙镁磷肥可以显著提高水稻抗性(抗倒伏、抗病害)。
氮素复合化率过高导致利用效率低是复合肥发展的突出问题。近些年我国肥料生产和施用以复合肥产品为主,2010年测土配方调研数据显示,在小麦、玉米和水稻3种作物上,复合肥带入农田的养分占总养分投入的比例分别为:N 32.1%,P2O557.0%,K2O 58.2%。很多大田作物基肥和追肥都施用复合肥。中国统计年鉴数据显示,2016年农业化肥施用量中,复合肥占全部农用化肥施用量的36.9%。磷肥和钾肥复合化率高有助于提高利用效率,但氮素复合化率高并不利于提高效率,原因是氮肥和磷钾肥不同,氮素在土壤中容易转化产生损失,需要分次施用才能提高利用率,而磷钾不易损失,一次施用可以满足大部分作物全生育期的需要。反观其他国家,德国氮素复合化率已经由1980年的17%下降到2010年的7%左右,美国氮素复合化率已经从1980年的22%降低到15%。
盲目的复合化也体现在配方与作物需求不匹配上,复合肥产品配比不合理,造成养分损失和浪费。近些年复合肥产品配比不合理现象更为严峻,由于氮磷钾养分含量价格悬殊,肥料中元素含量往往随着原料价格进行波动,而不是与作物需求相匹配。2009年全国测土配方施肥数据显示,全国仅仅3%的复合肥配方符合作物需要,而2014年全国测土配方施肥评估数据显示,全国复合肥配方符合作物需求的仍然只有3%。中微量元素肥料盲目追求“全素化”也是效率低的主要原因,截止到2015年9月登记的1 733个中微量元素肥料中,复合型微量元素水溶肥料占比达到94.2%。我国农业呈多样化发展,不同生产目标、不同品质要求等需求逐渐增多,面对多样化的农业需求,我国的肥料产品依然缺乏针对性及导向性,生产企业习惯于大配方多范围的生产方式,造成养分供需不匹配,多样化需求无法满足。
施肥的机械化、自动化是未来发展方向,然而目前肥料产品和施肥机械、农艺间的匹配严重不足。首先是化肥产品不能满足机械化施肥需求,如粒径差异大、掺混不均匀会造成施肥机械堵塞的问题,施肥分布不均,导致施肥作业效率低、养分利用效率低;此外,目前的肥料产品吸潮性较强,在高温高湿条件下容易粘连,造成机械堵塞,这一问题已经成为水稻和夏玉米等作物高温高湿季节追肥机械化的主要障碍因素。另一个重要问题是,当前的水肥一体化技术要求水溶性肥料和滴灌等设备高度配合,但是往往肥料溶解度达不到滴灌要求,肥料的酸碱性和灌溉水的酸碱性匹配不当,也是造成管道堵塞的一个原因。
自化肥诞生起,化肥产品的更迭就从未停止过,我国也是通过不断创新保障了肥料供应。进入新世纪以来,肥料从数量型增长逐渐过渡到质量型增长,每一年都会有各类新型肥料横空出世,每一个新品都期望能够增产、增效、增收、改善生态环境,然而实际应用后效果并没有达到预期,原因是肥料产品的创新与土壤、作物条件变化以及其他栽培技术更替的配合不足。如增效肥和缓/控释肥等新型肥料应结合特定的作物和土壤气候条件有针对性地施用,但目前由于缺乏科学的指导,常导致盲目或错误施用,如碱性土壤施用硝化抑制剂虽然减少了氮氧化物的排放,但却加剧了氨的挥发损失,而深施可以减少这种负面影响,但大多数农民为了减少劳动力而表施;再如缓控释肥只有在特定的水分温度环境下才能够有效地释放养分,而目前农民多表施或在水分温度不适宜的条件下施用控释肥,导致养分释放不充分,造成养分和经济损失的同时污染了环境。不同的作物养分需求规律不同,需要不同的缓控释肥,而目前市面上缓控释肥缺乏针对性,造成田间应用效果不佳[9]。总之,土壤作物体系的多样性决定了没有一种肥料可以包打天下,必须因地制宜地创造需要的产品。
对于肥料产品的发展变革,需要纠正之前由工艺条件和市场竞争关系来决定肥料产品的错误发展方向,转向由农业生产需求来决定肥料产品,才能实现肥料工业的可持续发展。也要改变过去“头疼治头、脚疼治脚”的片面创新路径,必须协同增产、增效、减排、提质等综合目标,搭建产品创新架构,全面优化产品结构,从而支撑农业转型与肥料工业进步同步实现。目前的产品创新要从物理形态、化学形态、元素互作增效及新材料等几个方面入手。
肥料粒径的大小决定了肥料颗粒的比表面积,进一步决定了养分释放速率。我国大多数肥料产品都是同一颗粒规格,对不同肥料粒径的养分效率差异以及针对不同施用方式设计相应的粒径考虑不足;另外,当粒径达到纳米级之后,不仅改变了养分释放效率,而且会作为信号物质调节作物养分吸收能力,但我国纳米级物料的研发还未进入实质性操作阶段。其次是调整肥料硬度和表面黏性。肥料的硬度与肥料水解及养分的释放具有重要关系,颗粒紧密不易破损有利于产品的运输,在施用时不容易堵塞施肥机械,施肥后能够较好地保持一定的空间形态,有助于养分缓慢释放,这些都是提高肥料的施用效率和养分利用效率的关键。最后是优化肥料颗粒中不同元素的空间布局。肥料颗粒中多种养分的空间布局关系到养分的释放速率和相互作用关系,例如美可辛复合肥颗粒中采用养分分层包裹,合理分布硫、磷、锌的位置和形态,肥料颗粒由外到内分别包裹氮、磷、硫、锌,使养分在释放过程中更均匀且符合作物吸收规律,此外硫元素处于磷和锌之间,避免磷和锌之间的抑制作用,在释放过程中达到互相增效的结果。
发挥尿素态、铵态、硝态的互作。尿素硝铵溶液中硝态氮、铵态氮、酰胺态氮3种形态的氮并存,实现缓释和速效结合,利用率高。由于复配性好,作为水溶肥的原料逐渐得到应用。硝酸铵钙等固体氮肥中也存在铵态和硝态氮素,可以提升氮素效率,我国应该加大多种形态氮素共存的氮肥创新。发挥水溶性和枸溶性的互作增效作用。水溶性磷肥和枸溶性磷肥相互配合,既能够满足作物及时需要,又具有长效性。挪威海德鲁的产品一直占据我国复合肥价格的制高点,原因之一是其中的水溶性磷含量为9.11%,低于我国常规产品,但由于增加了聚磷酸铵等产品,溶解度非常高。通过多种形态磷素的配合,实现肥料产品高水溶性与养分长效释放的高度融合是挪威海德鲁成功的奥秘之一。聚磷酸铵作为配制高浓度液体复合肥料的原料,在美国和欧洲广泛应用,在我国才刚刚起步。
硫与氮(硫酸铵):作为中量和大量元素,在作物生长中存在互作关系,氮、硫配施促进同化作用,硫溶解产生酸性溶液,也容易降低氮素的挥发损失,因此欧美国家选择硫酸铵作为原料与其他氮肥产品进行混配而提高肥料利用效率。硫、磷与锌:在作物的养分吸收上,磷和锌之间存在拮抗作用,特别是施用高浓度的磷肥有时会抑制锌的吸收,在施入磷肥的同时加入硫元素,可降低土壤pH值,提高磷素的转化效率的同时也能够保证锌元素的吸收利用,如美可辛复合肥产品(N-P2O5-K2O-S-Zn:12-40-0-10-1),将锌和硫加入配方促进元素的吸收转化。钾与镁(硫酸钾镁):钾元素和镁元素之间存在拮抗作用,钾离子的存在抑制了镁离子对通道的抢夺能力,只有钾离子降低后镁离子才能更好吸收,因此硫酸钾镁施用必须充分考虑其中的元素配比关系,避免2种元素的拮抗,增强元素互作增效。
包膜材料与控释肥:现有的包膜材料主要有无机包裹材料、聚合物包裹材料等,但是当前的材料成本高,养分控制不好,且材料的降解往往不完全,新型包裹材料的研发是缓/控释肥研究的一个重点,包裹材料的研究要注重包裹性好、控制性好和降解彻底的特点。纳米肥料与养分增效:纳米粒子因为具有较小的粒径,正逐渐广泛应用于肥料的开发和利用。氧化锌纳米粒子粒径小于100 nm,能够在根际缓慢而稳定地释放养分。吸附性物质与养分增效:在肥料的创新发展中,膨润土、蛭石、生物炭这类吸附性材料可以在阳离子交换性较低的土壤上控制养分释放,在新型肥料的研发上具有较大的潜力。此外还可以利用生物学方法增效,如利用生物传感技术和有机高分子包膜技术,通过植物根系分泌物接触肥料膜内信号物质启动养分的释放;另外植物和微生物制剂也逐渐成为新型肥料研发的热门领域,因其能够产生植物促生物质而促进植物生长,被作为生物肥料应用于农业生产。
营销
我国肥料发展道路和西欧类似,通用型配方的供应实现了我国肥料行业的快速发展,满足了肥料供应数量的问题,但我国小农人数众多、耕地细碎化程度高的国情要求进一步提高肥料的效率必须进一步细化配方,直至做到每块地、每种作物都能有针对性的肥料,这种模式又类似于美国的BB肥(Bulk blending fertilizer)路线。如果从目前的大配方走向BB肥路线,将对肥料产业经营体系带来巨大的挑战。
化肥的营销相对于其他行业来说比较低端,而在这样一种相对低端的营销水平下,很多企业由于种种原因仍然没有走出一些固有的定式。化肥价格放开后,市场能否决定化肥价格,农民的利益如何得到保障?整个经营体系又存在着哪些问题呢?
近些年通用型肥料产品的供应和农业多样化需求的矛盾愈加突出。通用型产品忽视不同种植条件和生产目标的需求。农业生产下游需求和肥料生产上游的沟通是引导化肥生产、经营变革的重要桥梁,大规模生产必然因为市场和利润的诱导过分关注推广和销售,轻视因地制宜解决生产问题的服务。化肥原料提供商只提供简单的基础肥料,二次加工企业缺乏多样化基础肥料进行生产,造成配方肥产品单一,在经营环节只能依靠分货经销和推广宣传进行销售。从实际需求出发加强生产主体和农户之间的联系,才有可能解决目前以经营体系引导肥料产品生产的供需扭曲现状。
当前化肥产业过度饱和,肥料产品销售困难。为吸引消费者购买,以新概念炒作为手段的“噱头营销”做法越演越烈,对市场造成了很大的扰乱。新概念的炒作让消费者眼花缭乱,甚至出现借新概念炒作制造假冒产品的问题。2014年笔者通过对市面上105个中微量元素样品进行检测,发现合格产品仅有31个,不合格产品中缺乏养分超过90%的最多,占总缺少养分的样品总数的29%。
传统的肥料营销环节构成是原料商—生产商—代理商—零售商—农民,营销链条冗余不仅降低了供需信息传递效率,而且依赖于以销定产的经营模式伤害了生产商和农民的利益,层层施压销售任务对产品创新产生了阻力,层层利益捆绑导致赊欠成风,层层加价导致零售价格严重偏离肥料价值。例如生产1 t肥料成本为2 800元,肥料生产企业加上利润和运输成本运送给代理商,代理商加上利润、配送费、检查费用等再分货给零售商,零售商又加利润进行销售,最终的销售价可能达到3 800元/t。
肥料经营体系中代理商和零售商的准入门槛较低,《关于进一步深化化肥流通体制改革的决定》中个体工商户注册资金要求3万元即可。化肥作为一种具备技术内涵的产品,需要经营者掌握相应的应用技术和知识,才能将正确的产品应用于适宜的地方。但很多肥料经营主体不具备专业的肥料知识,国家也没有相应的认证考核制度,导致经营者不能给农户正确的施用指导,从而成为肥料效率低的关键因素。更有甚者,由于不能通过专业服务增值,经营者只能采取以人际关系、赊销等手段增值,甚至通过不断更新产品获得高毛利,竟成为生产企业不断更新产品的原动力。由于经营者的专业知识并不足以设计新产品,只是追求肥效快,催生了大量刺激素等物质的应用,反而忽视了肥料利用率提升及农业增效。
传统化肥经营体系中经营主体特别是零售商都是代理多种产品,销售和储存都在店内,缺乏品牌意识,且肥料经营者缺乏相关的肥料知识,难以为生产者提供相应的服务。当前,肥料生产过剩,产品同质化严重,这就要求肥料经营的品牌效应必须坚持做好。肥料产品品牌的选择和经营者品牌同样重要,简单以肥料产品品牌为主的代销和频繁更换品牌都不利于肥料经营者建立自己的稳定客户。肥料经营者具有当地的人脉等资源,选择适合当地的品牌,利用优质的产品建立属于自己的经营品牌,配合技术服务,才能实现长久发展的目标。例如美国测土配方施肥体系中肥料经营店通过提供配肥服务来进行产品销售,结合土壤测试结果进行配肥并帮助农户科学施用[10],这种模式下肥料经营者能够实现自己产品的品牌效应,建立稳定和长久的客户源。
肥料经营体系近些年进入了快速变革期。以复混肥为例,目前存在3种流通格局的博弈。一是固定大配方复合肥成品由生产企业到各批发商再到乡镇零售商,这种固有格局已经延续多年,但产品单一不能满足多样化需求,农化服务的缺失是最主要的问题。二是县级批发商直接到农业合作社和大规模农场的合作社模式,这种模式摒弃了乡镇级零售商,产品生产具有一定的针对性,但合作社的规模和配套服务需求无法解决。三是县级配肥站到村级购肥点再到小农户的模式,产品针对性较强且能满足农业多样化的需求,但是产品原料采购成本高,与大配方复混肥相比竞争力不足,配肥设施运行效率低、后续服务跟不上,导致最终还是以小规模化的“大配方”进行生产,难以实现精准配肥。
肥料营销体系需要回归本质,通过解决农民问题来销售产品,通过农民增产增收来获得利润,因此肥料经营体系需要选择区域适宜性产品,需要为农民推荐适宜性产品和施用方法,并且建立自己的服务体系帮助农民用好肥料。
原料型产品的多样化是促进肥料产品转型的重要基础。对化肥原料提供商而言,需要了解产品、特别是农户的具体需求来进行基础肥料产品的多样化创新。例如原料企业之前一直生产单一化的大颗粒尿素,随着各类新型肥料的需求不断扩大,在颗粒大小、固体肥料原料、液体肥料原料等多方面进行细化生产,为下游产品创新提供基础。
二次加工企业依靠生产传统的通用型产品已经难以满足市场需求,要纠正之前由工艺条件和市场竞争关系决定肥料产品的错误模式,明确肥料施用对象是土壤和作物,生产需求决定肥料产品,肥料产品决定施肥方式的原理,根据下游农户的具体需求如施肥方式和土壤作物的需求等来进行多样化的产品生产加工。此外应提供产品的配套施用技术和指导,增加服务在产品中的价值。
以肥料零售商为代表的下游经营主体是肥料经营的重要一环,但当前却成为肥料经营变革阻力最大的一环。专业知识的匮乏、品牌意识的缺失及针对性服务的欠缺,导致零售商很难帮助农民进行科学施肥。随着农业信息化快速发展,传统零售商面临转型升级,未来的新型零售商将会以增值服务为手段寻求生机,这种通过增值服务搭配产品销售的形式将是未来化肥零售商的主要经营方式。
随着农业信息化的发展,农业市场流通环节信息化服务正在改变传统的肥料经营体系。O2O(Online to Offline)模式的兴起为农资产品的销售带来了新的变革。就肥料而言,线上肥料产品的销售减少了中间各级经销商的加价利润,能以更优惠的价格进行销售以减轻农业成本,但当前处于起步阶段,线下的配套服务是主要的难点。肥料生产企业如果能将服务的价值赋予产品,建立专业服务团队和配套的技术服务量化考核指标,提供配套服务解决线下产品施用问题,肥料产品的价格会大大减少,流通环节的过分冗余问题将会得到合理解决。
肥料行业是关系国计民生的重要行业,但肥料经营行业进入门槛低,肥料产品控制和农业需求不匹配,偷减养分、假冒伪劣产品涌现,技术服务增值缺乏政策支持等一系列问题都表明规范的经营体系秩序急需建立。政府在化肥的质量和流通监管上要加大力度,明确各项职责和监管办法,建立完善的化肥法律体系和激励惩罚机制,督促落后经营主体及时转型和有序退出,这是解决当前化肥行业“乌烟瘴气”最有效的手段。
服务
我国从事农化服务的人员众多,农业技术服务体系十分庞大,包括农技推广体系、农资营销体系和科研机构,服务人员总量达240万,但买肥难、用肥难、肥料效率低的问题却非常严重,究其原因是很少有人真正服务小农户。我国小农户众多,尽管当前土地合作社、土地流转、家庭农场和土地托管等新型规模化经营主体发展迅速,但在当前的社会经济背景下,小农户还将作为并长期作为重要的土地经营主体,如何做好小农户的农化服务是重中之重。
随着生产的不断发展,农化服务的要求也越来越高。面对当前农民存在的买肥难、用肥难,农资市场混乱、农民种地积极性不高、土地流转加快等诸多问题,针对目前农化服务过程中存在的一些误区和服务新市场的需求,农化企业如何对待,也是一个亟待解决的新问题。
经过几十年的发展,我国农化服务体系仍然没有建立起来,农技推广体系、科研单位和企业未能建立有效的协作体系,相互之间优势难以互补,资源难以共享,服务效率低下,难以保障化肥零增长及提质增效的落实。
农化服务是一个涉及多学科的系统工程,知识传播、产品创新、技术升级、组织管理、文化理念等都是农化服务的范畴,当前农化服务系统性不够,现在许多农化服务工作侧重于技术应用,仅少部分开展了知识传播,即教育和培训农民。在产品创新方面,多侧重于产品层面,缺乏联系实际问题的意识,在技术升级方面缺少专业人才进行推广,而组织管理方面仅仅依靠政府部门垂直化服务,形式单一且效率不高,农化服务在文化理念方面又因为多以产品宣传和概念营销为主,忽视了服务的本质,农民并不能得到有效的服务。系统化的农化服务应该是由实际问题出发,通过产品和技术更新优化,配合知识性培训,利用配套的设施和组织方式将技术传递给农户来解决问题,这种闭合的系统才是农化服务完善的结构。然而随着社会经济的发展,多样化的系统指导一直未曾实现,导致生产中的问题不能全面解决。
肥料产品在不断创新发展,但是配套的施用和农艺技术却没有同步跟进,尤其是肥料配方与目标作物需求、肥料理化性质与目标土壤的匹配远远未实现。例如磷酸一铵和磷酸二铵分别属于酸性和碱性产品,但由于缺乏必要的知识普及和产品服务,北方石灰性土壤错施碱性磷酸二铵,从而导致氮素损失。肥料产品技术服务的配套是实现化肥零增长目标的关键,也是提高肥料利用率的重要措施。
信息渠道是技术服务的前提,报纸和电视等传统渠道并不容易被农户广泛接受,而且技术信息针对性不强,农户很难记住;因此,建立吸引眼球且容易被小农户接触的技术信息渠道非常关键。中国农业大学曲周王庄科技小院在入村主干道两旁竖立科技长廊,并给农户发送科技日历,取得了很好的效果。调查结果表明,2008年了解双高(高产、高效)技术的农户为0,而经过中国农大3年的工作,2012年了解双高技术的农户比例达到78%[11]。
提升小农户获取知识的兴趣是提高技术服务效率的有效保证,提升兴趣的关键在于改变态度和建立信任。中国农业大学在河北曲周和吉林梨树的研究和实践中总结出了许多行之有效的方法。农村地区大多文化活动匮乏,中国农大的研究生们通过在村里举办文化晚会、建立农民田间学校等方式增加与农民的互动和交流,改变了农民的态度,加强了信任;此外,中国农大的研究生在曲周王庄村建立示范田让农民“眼见为实”,并培养了一批科技农民,由农民教农民,无形中提高了技术推广的效率,取得了良好的社会、经济效益。在吉林梨树的研究和实践中证明,通过粮食高产竞赛树立农民的技术地位和先进榜样,也是一种促进农技传播的有效途径。
组织管理模式的创新也是提升技术传播效率的重要途径,在国内外先进的农技推广体系中组织农户是一项重要内容。当前许多技术推广和传播的重要限制因子是土地规模较小,细碎和分散的土地极大地降低了技术推广的效益和机械化程度。中国农业大学在河北曲周王庄村通过“大方操作”做到土地不流转也能规模化,大大促进了公共资源的利用效率和技术推广;此外,中国农业大学在山东阳信县的研究实践也表明,地方龙头农业企业开展以村为单位的土地托管也极大地促进了先进农业技术的应用和推广,并以订单的形式解决了农产品销路问题。
技术推广、产品创新都离不开专业的农技服务人才队伍。当前我国农资行业已经从市场导向转变为服务导向,过去走街串巷、发放小礼品的模式将逐渐退出历史舞台,取而代之的是靠过硬的农化服务和可靠的产品质量取胜的新型模式,这其中最缺乏的就是专业的服务人员。我国政府服务体系人手严重不足,企业在以销量为考核机制的现状下缺乏对技术服务的量化考核指标,而全国农业科研单位和大学参与实际生产又缺乏有力保障。人员不足,缺乏政策支持和市场刺激,使得农业技术服务严重欠缺,肥料转型缺乏动力。
农情信息的获取和诊断离不开先进的农业设备,经过几十年的发展,用于农业研究和生产实践的仪器设备大为丰富,对农业研究和科技进步作出了突出贡献;但大多数仪器设备过于“高大上”,不够“亲民”,价格昂贵,操作繁琐,仅限于科学研究,难以应用于生产实践以及在小农户中推广,这给农业技术服务造成了一定的障碍。未来要大力发展轻量化和廉价的农业生产监测设备,提高服务设备的效率,让那些“高大上”的仪器设备进入千家万户。据全国农技推广服务中心首席专家高祥照介绍,乡村的小型智能配肥机质量较轻,操作简便,生产中只需要2~3名女工操作就可以满负荷生产,每小时可生产2.5 t肥料,不仅产量能得到保障,而且人工成本也大大降低,更为重要的一点是,农民不用再通过中间经销商购买,肥料的运输成本也降到了最低,这极大地减轻了农民的投入压力。此外,可以利用好农业部多年积累的测土数据,汇集民间和官方的资源,做到大配方小调整,并发挥科技小院和配套手机APP等的作用,做好线上线下的农技服务。
科学施肥的服务应该充分调动各方面力量,实现优势互补,涵盖多个主体,配备测土、配肥、施用全套服务设备,通过培训建立高水平服务团队,全面做好服务工作。
政府要不遗余力抓准、抓稳农田土壤(养分含量、质地、pH值)和气候条件等基础数据收集工作,做好农化服务质量的监督管理,及时提供合理政策,支持优秀农化服务团队建设。好的产品要搭配好的技术和服务才能真正实现科学施肥、提质增效并提高产品的市场竞争力。肥料生产企业应转变销量为主的传统观念,建立产品服务团队,制定服务质量考核指标,提高产品的后续服务能力。零售商和经销商要积极转变角色,提高专业知识和技能,积极开展农化服务。科研单位作为新产品研发和新技术推广的提供者,及时帮助政府进行新技术和新知识的宣传推广工作,为政府制定农化服务政策提供建议,及时帮助企业进行新产品的研究,提高肥料产品的创新能力,及时对农化服务提供者进行技术和知识培训,以提高农化服务质量。
农化服务是一个涉及多学科的系统工程,目前的农化服务工作只侧重于示范和少量的知识传播。这种单一依靠大示范、大宣传的方式并不能解决技术推广问题,未来农化服务的发展和进步要注意做好系统化工作,从知识传播、产品创新、技术升级、组织管理、文化理念等方面着手,才能更高效解决农业生产中的问题。
我国急需一批专业化的农化服务团队,这是农化服务变革的新生力量,也是刺激肥料产业转型升级的引导力量。政府农化推广体系人员力量不足,可以考虑通过政策支持引导企业、经销商、零售商或科研单位建设服务团队,改变农化服务人员缺失现状。
科学施肥技术属于知识型的技术集成,在当前农户缺乏信息化接受能力的背景下,如何利用信息化手段将技术变成通俗易懂的可视化产品并通过有效的渠道进行传播是科学技术信息化发展的难点。而通信技术和物联网的结合,及方便的移动端信息系统的建立,是帮助农户接受信息化技术的有效途径。
此外,与科学施肥技术配套的设备也应该加强研制,美国测土配肥是由经销商来进行,先进的配肥设备能够帮助经销商满足农户多样化的生产需求。我国的配肥机目前也逐渐发展起来,但是在应用和规模上和美国相比还存在较大的落差。随着农业物联网的开发应用,各类检测设备都在不断更新发展中,从土壤水分、EC、pH值到气象数据等各类传感器正在为农业生产打开新的大门。配套服务设备是农化服务得以提高的基础保障,提高人员科学技术水平和基础设备配套建设是当前最应该抓好的事。
结束语
实现化肥零增长仅是我国科学施肥的第一步,未来我国要实现农业提质增效,需要将化肥利用率从目前的35%提高到60%以上,必须实现肥料全产业链的革新。首先是肥料生产中全面革新产品,更好地满足土壤、作物条件;流通中做好产品与需求的匹配,全面革新营销模式和服务模式;施用中将好的产品用好,充分发挥综合效能;全面重构服务体系,力争走出一条产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代农业发展之路。
参考文献
[1]BRENTRUP F,KUSTERS J,KUHLMANN H,et al.Application of the life cycle assessment methodology to agricultural production: an example of sugar beet production with different forms of nitrogen fertilizers[J].European Journal of Agronomy,2001,14(3):221-233.
[2]SIMS J T,HECKENDORN S E. Methods of soil analysis: university of delaware soil testing laboratory[J]. Cooperative Bulletin,1991(10):125.
[3]JU X T,XING G X,CHEN X P,et al. From the cover: Reducing environmental risk by improving N management in intensive Chinese agricultural systems[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2009,106(9):3041.
[4]NICOLE R,RICHARD B,KERRY V,et al. Nitrate paradigm does not hold up for sugarcane[J]. Plos One,2011,6(4):e19045.
[5]田玉华,尹斌,贺发云,等.太湖地区水稻季氮肥的作物回收和损失研究[J].植物营养与肥料学报,2009,15(1):55-61.
[6]栾桂林.几种常见复合肥的简易鉴别[J].新农业,1990(6):18.
[7]曹一平,陈新平,张福锁,等.合理使用磷酸二铵[J].磷肥与复肥,2009,24(1):85.
[8]王昕,李海港,程凌云,等.磷与水分互作的根土界面效应及其高效利用机制研究进展[J].植物营养与肥料学报,2017,23(4):1054-1064.
[9]LI T Y,ZHANG W F,YIN J,et al. Enhancedefficiency fertilizers are not a panacea for resolving the nitrogen problem[J]. Global Change Biology,2018,24(2):e511-e521.
[10]GRAHAM R C. Taking the university to the people:seventy-f i ve years of cooperative extension[J]. Journal of Rural Studies,1990,6(3):348-350.
[11]ZHANG W F,CAO G X,LI X L,et al. Closing yield gaps in China by empowering smallholder farmers[J].Nature,2016,537:671-674.蔬