适应农业新需求，构建我国肥料领域创新体系—中国科学院学部咨询报告

赵玉芬，赵秉强，侯翠红，许秀成

（1 厦门大学，福建厦门 361005；2 农业部植物营养与肥料重点实验室/中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，北京 100081；3 郑州大学，河南郑州 450001）

1 研究背景与研究意义

农业是立国之本，保证粮食生产安全是第一要务。我国人口超过了14亿，可耕地只有18亿亩，人多地少、土壤质量不高和功能退化是制约我国社会经济发展的主要瓶颈。肥料是粮食增产最主要的物质保障，世界粮农组织 (FAO) 统计结果表明，肥料对粮食增产贡献率达到40%以上[1]。

然而，我国科学施肥技术还存在以下问题：基础数据严重不足，施肥指标体系陈旧，对土壤养分状况缺乏系统全面了解等问题；对提高资源效率、植物营养理论创新等还缺乏足够重视；农业需求导向的肥料生产和供应体系还没有真正建立起来。三十多年来，由于对植物全营养概念和平衡施肥认识、宣传和引导不够，盲目发展高浓度化肥，造成了氮磷钾化肥一家“独大”和供过于求的局面。全国化肥实物年消费量达1.5亿吨以上，单位耕地面积的化肥施用量更是世界平均水平的4倍多。多年来过量和单纯施用高浓度氮磷钾化肥，导致土壤板结、保水保肥性能差、有机质下降、土壤酸化、盐渍化等。与此同时，土壤中微量营养元素普遍缺乏，土壤生态平衡被破坏，连作障碍不断发生等，导致病虫害加重，农产品品质下降。因此，构建我国养分供应与作物需求、环境协调的肥料产销体系势在必行。

我国化肥损失率较高的原因有多种：氮源相对单一，尿素态氮肥占近2/3，氮挥发损失占20%～30%，同期欧美国家使用的硝酸铵钙等产品氨挥发损失仅2%～3%；磷肥的当季利用率更低，只有10%～20%。水溶性磷在土壤中容易与钙、镁、铁等结合，形成难溶盐，不利于作物的吸收利用，导致资源浪费和磷素环境风险；钾肥情况相对较好，但也存在流失等问题，利用率也仅有40%～50%。化肥产品片面追求高浓度，有机类肥料标准存在不完全适应行业特点等，都影响着肥料市场的良性发展和肥料结构的调整优化。因此，研究和借鉴欧美行之有效的监管和技术推广服务体系, 调整政策和产品标准很有必要。

全球磷矿资源的90%用于利用率并不高的高养分浓度的磷酸铵化肥，资源浪费严重。我国磷资源开采浪费尤其严重，涉磷产业结构不合理。磷矿资源是全球稀缺的不可再生资源，具有唯一性和不可替代性，其重要性不亚于能源和稀土。本咨询项目组在2009—2011年完成的《我国磷科技发展关键问题与对策》咨询报告中，提出了控制磷肥生产总量和限制磷矿资源及原料出口，优化磷肥产品结构建议，得到了国务院和有关部门采纳。2012—2014年项目组又承担了《我国化肥使用中存在的问题与对策》的咨询任务，指出化肥使用过量、肥料结构失衡、肥料管理主体不清是我国肥料领域的三大主要问题，提出了以提高肥料利用率为核心，实施“以质量代替数量”的发展建议。2015年5月6—8日，项目组主持召开了以“建立绿色肥料体系的关键科学问题”为主题的香山科学会议，项目报告得到国务院领导的批示，为科技部《化学肥料和农药减施增效综合技术研发》重点研发计划的立项、农业部果蔬茶化肥减施行动的实施等，提供了有力支撑。

我国农业转型是构建肥料创新体系的宏观社会背景。继2015年农业部化肥减施行动目标提出后，2016年中央1号文件提出实施种养业废弃物资源化利用、无害化处理区域示范工程，积极推广高效生态循环农业模式。2016年5月，国务院印发《土壤污染防治行动计划》，对土壤污染修复提出明确目标和要求。近期，农业部又决定实施“牲畜粪污资源化利用”、“果菜茶有机肥替代化肥”、“东北地区秸秆处理”、“农膜回收”、“长江为重点的水生生物保护”的农业绿色发展五大行动。2017年中央1号文件也提出“推行绿色生产方式，增强农业可持续发展能力”。因此，为适应农业新需求，构建我国肥料领域创新体系，推动农业转型升级，已成为我们迫切需要解决的问题。

2 肥料产销现状与主要问题

2.1 国外肥料产业体系现状

上世纪七十年代以来，大量施肥带来的环境问题使得欧美发达国家迅速从单纯增肥增产转向增产与环境保护相协调，不仅逐步推动种植业中肥料投入减量，而且逐渐扩大到动物体系饲料控制、种养一体化管理，近些年正在扩大到土壤、大气、水体、人类活动协同管理阶段。经过三十多年的不懈努力，欧美发达国家实现了化学肥料用量下降而作物产量持续增长，例如美国玉米氮肥效率从1974年的44 kg/kg提高到了2010年的66 kg/kg[2]。在实现这一转型中，欧美发达国家普遍建立了系统化的技术、服务和政策创新体系。

美国的化肥用量并不高，因此采取了控肥增产措施，通过增产提高肥料效率、降低养分损失。技术改革涵盖了采用杂交品种和转基因品种、改善灌溉条件、实行保护性耕作、发展精准农业等综合技术体系。完善的服务体系既涵盖了培训、专业服务，也包括了责权利均衡的管理政策。政府委托“赠地大学”建立公益性农业技术教育培训基地，为农民提供农业科学知识培训。建立了养分管理咨询师制度，不仅为农户提供专业化服务，作为环境保护法规的重要组成部分，要求每个农户必须在咨询师的帮助下向环境保护部门 (仅大型养殖户) 和农业部门提交养分管理计划 (nutrient management plan)，按照养分管理计划生产才可获得农业补贴。同时推出了农资企业强制性开展服务的吨税政策(tonnage fee)，例如伊利诺伊州要求肥料企业每吨化肥上缴0.75美元的服务税用于科学施肥的研究和推广，类似的政策还在Arkansas、Oklahoma、Iowa等州执行。近些年为了进一步减肥，又逐步实施市场化的carbon credit项目，让农户出售环境成效获得更大的效益。

欧洲减肥时化肥用量已经严重超标，而且由于土地规模相对较小，难以通过减肥来增收，农户主动采用积极性较低，所以主要采取了限量措施。例如，丹麦要求把肥料用量控制到最佳经济施肥量的90%，为了确定区域最佳经济用肥量，丹麦发展了县域肥效试验网，通过本县的试验建立当地的控量标准。另外也建立了动物废弃物储存、施用等系列管理标准，如要求降雨量较大的冬季不得施用粪肥，有机肥提供的氮素不超过175 kg/hm2[3]。为了配合技术到位，欧盟建立了强大的监督管理体系和技术推广服务体系，如英国政府定期出版的《作物肥料推荐手册》(Fertilizer Recommendations for Agricultural and Horticultural Crops RB209)，为农民提供详细的肥料选择、施用等信息，农户调查表明英国农户用肥行为和推荐手册基本一致。但欧洲这些技术、服务、管理体系成本较高，如丹麦减氮的操作成本每公顷高达25欧元 (培训、服务、土壤肥料和粪尿测试)。为了降低成本，欧洲正在探索结果导向性补贴措施 (result-oriented)，期望通过激励性措施替代限制性措施，从而提高农户的采用率。

2.2 我国肥料产业体系现状及存在的问题

欧美发达国家结合自己的国情，从技术、服务、管理多方面进行了系统创新，实现了减肥、增产、增效。我国社会经济条件与欧美差异较大，不能完全照搬欧美的做法，需要结合国情进行系统创新。目前我国肥料产品、技术和政策体系仍存在以下问题。

2.2.1 肥料产品与农业需求不匹配 我国尚未建立需求导向型的肥料生产和供应体系。例如氮肥，我国目前90%以上的作物和土壤都用尿素、铵态氮肥，在酸性土壤条件下，尿素以铵态形式存在时间较长，不能尽快转化为硝态氮，不仅不能满足喜硝作物的需求，而且导致大量的氨挥发损失。研究表明我国氮肥氨挥发损失占用量的20%～30%，而欧美国家用硝酸铵钙等产品氨挥发损失仅2%～3%[4]。另外，肥料的化学和生理酸碱性影响着作物的生长和土壤生产力的发挥，在我国生产实际中，对这一问题尚没有引起足够重视。将尿素和铵态氮肥等生理酸性肥料应用于酸性土壤，或将二铵这样的化学碱性肥料应用于盐碱地都在普遍发生，不仅导致肥料效率低，而且在加剧土壤恶化。一些肥料产品的物理化学性状不能适应新兴的水肥一体化、机械施肥等技术的要求。例如复合肥粒径差异大、潮解度和抗压度都影响机械施肥的使用，往往出现“机械走完了肥料还剩下半袋子，或者机械走了一半，肥料已经撒完了”的现象。

目前复混肥中氮磷钾的配比主要由单个养分的成本决定，没有充分考虑作物的需求。一般来讲，氮素价格低于磷、钾，每吨高氮复合肥相对于其他肥料配方可增加利润200元左右，因此，高氮肥近几年迅速抢占市场，仅玉米专用肥中高氮肥的比例已在东北地区达到70%以上。高氮肥导致农田氮肥过量而磷钾不足已成为部分地区作物产量降低的主要因素，再加上种肥同播技术不过关，烧种、烧苗现象时有发生。

2.2.2 技术集成无法满足农业现代化的需求 我国地大物博，土壤多样性、作物多样性、种植制度多样性、生产条件多样性决定了科学施肥体系的复杂性，同时近些年来由于生产方式和社会需求转变加速，生产目标多样化趋势明显，然而科学施肥技术集成尚无法满足所有需求，具体表现为技术的针对性、本地化不足。如东北玉米高效品种和低效品种氮效率差异达到40%[5]，但并未采用不同的管理策略。水稻生产中，移栽稻、机插秧、直播稻面积不断扩大，然而大部分地区建立的养分需求规律和肥料施用技术等仍以移栽为主，没有反映出机插秧和直播稻的特殊性。这一典型问题在经济作物生产中也存在，如苹果榨汁果需要高氮、低磷、低钾(22–10–8) 肥料，满足高产、高酸需求，而鲜食果需要中高氮、低磷、高钾 (17–10–18) 肥料，满足后期糖分转移、着色到位、果脆等品质需求，但实际生产中技术指导和肥料产品尚没有区别对待，导致养分效率低、果品品质难以提高。目前农户规模、经营诉求在发生变化，如农户土地规模扩大，要求省工、节本、农产品品质提高，但实现不同目标的肥料产品和技术理论不清楚。

2.2.3 肥料经营体制不利于科学产品和技术落地 当前肥料流通经营体系与肥料转型不匹配。肥料经营者追求销售数量而忽视了服务与应用效果，促销、宣传等销售手段可以获得短期的市场占有率而不是长期的市场稳定性。更严重的是这种竞争手段扭曲了产品需求和供应的关系，阻碍了科学施肥的发展。例如科学的肥料配方要针对区域和作物，不同的区域及作物应该配置不同的产品，这个特性决定了肥料生产销售需要从传统的以产定销转向订单式生产和供应，也需要从传统的价格竞争转向服务竞争 (没有服务就无法制定适合于本地的肥料产品)。这一转变面临几个问题，首先是目前肥料生产和经营主体过多，竞争力主要来自于降低原料价格、降低流通和销售成本，而订单式经销带来的批次小、流通压力大、服务人员增加等均会增加成本，会让企业望而却步。第二，我国农户规模小，生产经营行为变动较大，赊销行为普遍，由此增加了订单式营销的难度，经销商、生产企业不愿承受这样的经营风险。第三，企业服务能力和服务手段的欠缺成为抑制服务营销发展的关键。

2.2.4 技术服务供应能力和需求不匹配 科学施肥大面积应用意味着以服务为主体的时代到来。需要提出针对性的配方并及时供应所需肥料，还需要让农户对新的肥料产生兴趣，需要解决农户应用中存在的问题，每个环节都需要增加服务力量。然而目前全社会的技术服务力量不足以支撑全链条的服务需求。以政府服务体系为例，目前每个县约10个技术人员，面对20万户以上农民，目前尚没有有效的机制实现服务主体与受众群体有效的对接。大中型肥料企业一般每5000吨销量配备一个业务员，而这5000吨大概面对1～2个县的农户。由于生产企业业务人员的考核指标为销售量，大部分时间为经销商服务，无法有效开展农户服务。而且目前肥料生产企业的营销人员仍有一大部分没有受过农业教育，开展服务乏力。而全国农业大学和相关科研机构的人员开展到田入户服务尚缺乏机制保障。这些限制因素导致必要的过程无人去做，农民的需求无法得到满足。肥料营销企业大部分是夫妻店，也不具备开展大范围服务的能力。另外，由于人力不足，目前采取的一些广告式服务手段并没有取得良好的效果，我们发现发放到农户手中的技术资料针对性不强、宣传信息过多，农户的信任度并不高。

2.2.5 管理政策制约 目前肥料产业也存在很多行政管理问题，不能支撑肥料转型，具体表现在产品质量控制不贴近农业需求，例如有机肥标准中的有机质要求过高、水分含量要求过低都无法推动畜禽粪便的商品化处理和回田利用；肥料生产和营销行业进入门槛低，技术服务没有强制性要求，企业开展的服务缺乏监督；假冒伪劣仍然影响科学施肥的发展，比如在华北某地的调查中发现，超过60%的农民都遇到过假冒伪劣问题，由此导致科学的配方肥首先要打败假冒伪劣才能应对不科学产品的竞争，而对农户而言，为了避免用了假货导致减产，最好的办法就是多用肥料，这也是化肥过量使用的原因之一。另一方面，由于技术服务无法增值，企业难以建立系统全面的测试、研发和服务体系。而国家测土、服务等农技部门不能开展经营，反而导致农户无处测土，也制约了技术的普及。更重要的方面是科学施肥的环境效益巨大，但是尚没有建立有效的环境交易市场和补偿机制，科学施肥的环境效益价值无法体现，制约了技术的应用。

3 解决思路与政策建议

3.1 解决思路

改革开放以来，我国农业在历经了30多年的快速发展之后，当前进入了新的历史发展阶段。转变农业经济发展方式、调整农业产业结构是中国农业发展大形势和大背景。2017年中央一号文件提出深入推进农业供给侧结构性改革，破解农业发展的核心思路是调整种植结构和产品供应。适应农业新需求，构建我国肥料领域创新体系，是肥料产业发展的必经之路。分析农业发展新动向，理清肥料发展创新方向，构建高效肥料产业新体系，推动农业供给侧改革。

构建我国肥料领域创新体系的思路，有两个着眼点：一是农业新需求对农业供给提出挑战的新形势下，对肥料有什么新需求；二是肥料行业在应对农业种植结构性调整的过程中，如何去适应农业对化肥产品提出的挑战。根据本项目调研的成果，农业新需求主要表现在：1) 绿色增产需求，化肥减量施用且保障作物增产的农业需求；2) 质量效益需求，增产前提下的农产品品质和质量安全需求；3) 生产方式转变需求，科技创新驱动下的农业智慧化、机械化和精准化转变需求；4) 农业可持续发展需求，土壤、水、养分以及与之相关的其他资源和能源的可持续发展利用需求。

通过肥料产品创新、技术创新、有机替代、精准施肥、体制机制创新、完善政策法规，系统构建我国肥料领域创新体系。

1) 理论创新 加强肥料科研领域的基础研究，探索植物矿质和有机营养基本理论，明确化学肥料的高效利用机理，对有机营养、增效机理、养分配方配伍等开展基础理论研究。

2) 技术创新 建立我国高效、低碳环保的肥料生态工艺制造技术体系，优化肥料制造过程中的资源效率、生产效率、碳排放等指标；开展传统化肥的改性技术研究，研发安全环保的化肥助剂和肥料新产品；创新有机肥料替代化学肥料的技术思路，加快发展优质商品有机肥料和绿肥与秸秆还田。创新中、低品位磷矿及难溶性钾矿的综合利用技术。

3) 产品创新 创新化学肥料产品形态和类别结构，改善养分配比，提高肥料复合化和专用化。创新功能性、多营养、中微量元素肥料；创新植物营养调理品；创新有机肥料为载体的有机–无机肥料等产品；创新营养型复合土壤改良 (调理) 剂、功能微生物肥料。

4) 体制机制创新 加强肥料与施肥技术信息资源整合，建设全国肥料大数据平台；与智慧农业相结合，创新现代智能农业施肥装备技术。利用农业互联网、物联网和移动互联网技术，搭建部件及网络服务平台，创新肥料企业对终端用户的农化服务模式；借助多领域的科技成果，创新肥料生产、销售、服务和施用体系。

3.2 政策建议

3.2.1 建立高产优质与环境保护协调发展的化肥产品新体系 过去以工业为主导建立的传统化肥产品体系，重点解决了肥料养分的有效性、可吸收问题，但与区域/田块作物、土壤、气候等因素的匹配性不高，浪费多、效率低。构建以农业需求为导向的国家化肥产品新体系，促进农业高产、土壤培肥、环境保护和资源可持续利用协调发展。

措施1：实施化肥产品性能升级战略，促进高产优质与环境保护协调发展。通过实施化肥产品性能提升战略，显著提升我国化肥产品性能与功能，化肥产品通过增效实现减量的潜力达到15%～20%，提高肥料利用率5～10个百分点，减少化肥养分损失500万吨，增产粮食1000亿斤。

建议方案：

1) 养分供应模式优化提升化肥产品性能。通过调控和优化化肥产品养分的释放和供应模式，使之与作物需肥规律相匹配，改善肥料效果。在理论层面，加强研究“水–肥–根”时空高效耦合与肥料利用的关系，建立化肥产品养分释放模式优化设计的理论体系。产品体系层面，面向大田作物，建立高效的缓释肥料、稳定肥料、尿醛类肥料等高效产品体系。在产业技术层面，建立新产品体系的大产能、低成本的产业化技术，推动缓释肥料等新产品在大田作物上广泛应用。加强标准体系建设，规范产业健康发展。

2) 生物活性增效载体提升化肥产品性能。通过研发生物活性增效载体与化肥产品科学配伍，改善肥料的效果。生物活性增效载体改性增效的化肥产品叫做增值肥料。加强研究利用海洋生物提取物、腐植酸类、氨基酸类、微生物发酵物等天然或植物源材料，开发用于改善肥效、提升化肥产品性能的生物活性增效载体，形成产业化。研究生物活性增效载体与肥料的高效配伍技术与增值肥料产品的产业化技术。深入探索增值肥料对“作物–土壤–肥料”系统综合调控原理。加强生物活性增效载体和增值肥料的标准化建设，推动增值肥料新产业发展，争取到 “十四五”末，我国增值肥料年产量达到5000万吨，应用面积每年达10亿亩，增产粮食200亿公斤，减少化肥流失，保护环境，增值肥料在我国形成新常态、新业态。

3) 有机/无机复合提升化肥产品性能。有机物料与化学肥料科学复合，通过调节化学肥料养分转化、释放和供应模式，改善土壤的理化性状，调节土壤酶活性，减轻氨挥发损失，减缓磷钾固定，优化化学肥料养分高效利用。加强有机物料与化学肥料科学配伍技术研究，开发产能高、养分含量高、效果好、品相优的含有机质的复合肥料生产新技术，以适应我国机械化施肥发展的需要。

4) 功能拓展提升化肥产品性能。通过研发功能物质与肥料科学配伍，拓展化肥产品的功能，提高作物对低温、干旱、酸化、盐渍化、连作障碍的适应性和抗性，促进作物对肥料的吸收利用。

措施2：建立以农业需求为导向的肥料产品新体系。系统研究和建立我国以农业需求为导向的肥料产品新体系，促进肥料产业转型升级，实现肥料产业“质量替代数量”发展。

建议方案：根据粮食作物、经济作物、蔬菜、果树种植系统，结合农业生产体制，以不同尺度区域或田块为单元，以作物生产系统的肥料需求为导向，构建作物专用的肥料产品体系，实现肥料产品全面作物专用化。

1) 构建高效作物专用化复合肥料产品体系。氮磷钾等养分在同一颗粒中的复合肥料，其氮磷钾配方、养分形态配伍、大中微量元素配合，要与不同尺度的区域作物、土壤、气候等条件相匹配，实现区域精准配肥；发展掺混 (BB) 肥料，发挥配方灵活的优势，针对我国规模化新型经营主体，实现肥料精准配肥到田块。

2) 大宗尿素、磷铵产品作物专用化。我国大宗尿素、磷铵产品的同质化非常严重，同一个尿素或磷铵产品，不可能在不同土壤、作物、气候条件下都有很好的适用性。依据作物、土壤和气候特点不同，发展作物专用尿素、磷铵产品，提高针对性，改善肥效。

3) 水溶肥料作物专用化、水肥一体化。随着节水农业发展和农业规模化经营生产体制的转变，管道化精准灌溉将得到较快发展，水溶肥、水肥一体化技术将有很大的发展空间。根据水溶肥在作物种植系统中地位及其具体的使用技术 (液体直接施用、水肥一体化施用等)，依据作物、土壤、气候的匹配性，开发作物专用新产品，构建作物种植系统中的专用水溶肥产品体系。

3.2.2 加强有机肥资源高效利用，推动化肥的有机替代减量 过去30多年，欧美等发达国家在化肥用量零增长 (如美国)乃至负增长 (如欧盟) 的情况下，实现了作物的持续增产，其重要原因之一是加强了对有机肥料资源研究利用。我国建国之初，农业生产几乎100%依赖有机肥，极少有化肥，但到上世纪80年代，有机肥提供的养分比例下降到50%，当前只有不到30%[6]，农业生产主要依赖化肥。我国有机肥资源量大 (含有的氮磷钾养分量超过6000万吨，与目前的化肥用量相当)、面广 (畜禽养殖、食品工业、秸秆等)，但利用率不高 (综合利用率只有50%左右)[6]，造成资源浪费和环境问题突出。加强有机肥资源高效利用，推动化肥有机替代减量，是国家战略。

措施1：建立有机肥与化肥结合的科学施肥制度，实现高产、培肥与环境保护协调发展。化肥用量被有机肥料资源替代30%，使农田的养分50%来自化肥、50%来自有机肥资源，实现高产、培肥与环境保护协调发展。

建议方案：

1) 建立化肥与有机肥相结合的科学施肥制度。加大研究资金投入力度，根据作物分布、土壤类型、气候条件等广泛开展有机、无机配合施肥试验研究，明确有机肥与化肥的科学配比和有机肥用量，建立我国不同区域、不同作物有机无机配施的科学施肥制度，实现我国农业高产、土壤培肥与环境保护协调发展。

2) 完善有机肥料补贴政策与机制。有机肥料和有机无机复合 (混) 肥料产业在保护环境、提高耕地质量、改善农产品品质等方面带有很高的社会公益性特征。加强对有机肥使用的补贴政策，鼓励农民施用有机肥料。

3) 加强有机肥资源中有害物质 (如重金属、抗生素等) 的无害化处理技术研究与应用。尤其是加强监管，努力从源头控制有毒有害物质进入有机肥资源系统中，确保有机肥资源的安全性。

措施2：破解有机肥进入农田的体制机制障碍。推行种养一体化，破除有机肥进入农田的体制机制障碍，打通有机肥料进入农田的管道，提高规模化养殖畜禽废弃物的利用率。

建议方案：

1) 科学布局，推动种养一体化。农田类型不同，其承载畜禽废弃物和有机肥料的能力不同；区域土壤、气候、生态、社会经济等条件不同，畜禽废弃物的承载能力也不相同。加强不同区域农田的畜禽废弃物和有机肥料承载力研究，为畜禽养殖布局提供科学依据。从畜禽废弃物资源化利用的角度，科学布局我国的规模化养殖产业。

2) 从政策上鼓励规模化养殖企业流转土地，实现种养一体化。从政策角度，鼓励规模化畜禽养殖企业，根据其有机废弃物的产生量，合理流转耕地，实现种养一体化。对实现种养一体化的养殖企业，在种植业中给予政策性补贴，鼓励通过种植消纳其畜禽养殖产生的废弃资源，减少化肥用量、培肥土壤、保护环境。

3.2.3 加强施肥技术服务能力建设 目前我国科研机构、政府、农资企业服务力量达到240万人，还有大量的种植能手、专业化的服务机构正在迅速崛起，按照2.2亿户计算，理论上每100户就有一个服务人员。然而各个服务体系并没有形成合力，农户无法真正得到服务，如何发挥这些服务力量的作用，提高服务效率是当前主要任务。

措施1：构建多元化服务体系。围绕搞活政府服务体系提高效率，推动科研服务体系深入基层，提升社会服务体系的科学性，构建多元高效的施肥技术服务体系。

建议方案：

1) 搞活政府服务体系提高效率。加大政府服务机构人员更新力度，引入专业人才，提升服务能力。转变政府服务方式，政府机构应该着重于基础服务能力建设工作，例如试验示范基地、社会服务力量培育、农户组织等方面。对于可市场化的服务应通过市场机制解决，例如测土服务、配方制定等。要健全机制，对部分政府所有的公共资源实行市场化管理，例如测试服务体系。

2) 推动科研服务体系深入基层。转变科研机构评价机制，让科研人员从履行社会服务中得到尊重和认可。建立市场化机制，让科研人员深度参与企业服务体系。转变教育机制，加大农业院校专业学位研究生的比例，发展专业学位研究生深入基层开展服务的模型。

3) 提升社会服务体系的科学性。加强社会服务体系的挖掘和培育，健全职业农民培训机制。加强社会服务体系认证机制，提高服务力量的科学水平。建立农资经销商强制性服务约束机制，提高农资经营者服务质量。

措施2：建全基础服务条件。围绕农户、企业需求，从监测服务体系、数据动态汇总、培训教育等方面构建基础服务条件，为农户及其他服务体系提供支撑。

建议方案：

1) 完善县级测试服务条件。为满足日益增长的服务需求，在目前县级测土配方施肥试验室的基础上，应该加强基础测试服务条件建设，满足土壤、植株、肥料、农产品、粪尿、水体等测试内容。另一方面，应该逐步建立有偿服务模式，充分发挥服务设施的潜力，提高工作效率。

2) 建立全国土壤肥料领域大数据平台。建立全国土壤基本信息平台，并与各政府、企业测试服务机构联通，建立即时更新机制；构建作物肥效监测网络，并建立信息化服务平台，提高成果转化率；构建服务人员信息平台，提高服务人员与市场需求对接效率。

3) 完善示范培训体系。由于目前农民对科学施肥的认知度比较低，应该加强示范培训基地建设工作。建设科研机构主导、县乡农技体系和企业共同参与的县域培训展示基地，提高新产品和技术的展示，开展现场观摩和农民培训。深化农广校等培训体系，发展 “零费用、零距离、零门槛、零时差”的“四零”培训新模式。零费用，即培训队伍自带设备、自己解决食宿、自备交通工具，对来培训的农民不收取任何费用，也没有任何附加条件，主要解决农民经济条件差，生活不宽裕的问题。零距离，即科技人员入村进户讲课，村民不出村甚至不出户，在家门口就可接受培训。解决培训地点与农民相距太远，不方便农民参加的问题。零门槛，即对参与培训的农民朋友不设置任何限制条件，讲师和课件准备要满足所有农户需求，主要解决农民科技文化素质和需求参差不齐的问题。零时差，即针对田间出现的问题及时培训，争取第一时间解决农民生产中的问题。主要解决培训时间与生长季不同步、培训效果差的问题。

3.2.4 加强肥料科学领域的基础研究和前沿探索 上世纪80年代以来，尽管我国的化肥产品结构、作物品种、种植制度、栽培技术、生产方式、作物产量等发生了巨大变化，但是，自从完成第二次全国土壤普查和第三次全国化肥网试验后[7–8]，再没有系统开展过施肥技术领域的全国规模的大型网络化基础研究，致使当前指导我国科学施肥的基础数据严重不足，现今的推荐施肥指标体系陈旧、土壤养分状况不清、作物高产需肥规律不明，严重影响科学施肥技术的发展。另外，肥料新资源利用的前沿探索、植物营养理论新探究、提高化肥肥效的基础理论构建等严重滞后，影响我国适应农业新需求，构建肥料领域创新体系。加强肥料科学领域的基础研究和前沿探索，变得十分必要和迫切。

措施1：加强推荐施肥基础研究。通过施肥技术国家网络化研究平台建设，建立推荐施肥基础数据平台，为指导科学施肥提供科技支撑。

建议方案：开展全国农田土壤养分普查和化肥肥效监测研究。开展全国第三次土壤养分普查，摸清我国农田养分状况。启动第四次全国化肥网试验，针对不同类型农田，布置5000个定位试验，建立系统的大、中、微量元素化肥肥效试验监测网，建立不同土壤、作物和气候生态条件下的农学、经济、环境、培肥、养分循环等多目标最佳推荐施肥指标体系，摸清不同类型区域作物高产需肥规律。建成国家施肥技术基础数据平台，指导科学施肥。

措施2：加强肥料领域的前沿探索。通过肥料领域的基础前沿探索，为合理开发利用肥料新资源、拓展肥料新产业、改善肥效和提高肥料利用率提供基础数据支撑。

1) 加强作物养分高效吸收利用的基础研究。在植物高效吸收水肥、提高水肥效率的水–肥–根时空高效耦合理论，肥料产品养分释放供应优化理论，土壤–作物–肥料综合调控改善肥料利用理论，有机、无机配合提高肥料利用率理论，施肥高产、培肥与环境保护协调发展理论等领域，开展系统基础研究，为实现作物养分高效吸收利用提供理论支撑。

2) 加强肥料新资源利用基础和植物营养新理论研究。加强中低品位磷矿、非水溶性钾资源等科学高效利用的基础研究，为科学开发利用肥料新资源提供基础数据。加强植物有机营养的基础理论研究，为开拓有机营养肥料新产业提供科技支撑。开发新型功能材料，拓展肥料提高植物抗逆的功能，为发展植物抗逆境营养肥料新产业提供基础支撑。

3.2.5 加强国家绿色肥料体系建设 绿色肥料体系建设包括绿色原料、绿色制造、绿色产品、绿色流通和绿色施用五个环节。绿色原料，既要重视制造肥料产品原料的质量安全性、资源的利用方式的可持续，又要实现肥料制造过程中的副产品或废弃资源的合理利用；绿色制造，即建立低碳、环保、资源高效利用的肥料生态工艺制造技术，单位肥料产品的资源消耗少、能耗低、碳排放少，生产过程环保高效；绿色产品，生产的肥料产品养分利用率高，施用后环境负面效应小，环境友好；绿色流通，肥料从产地到终端用户的流通环节少，流通过程中的碳排放少；绿色施用，肥料施用技术精准高效，对环境的负面影响小。全产业链构建绿色肥料体系，为我国肥料产业升级提供整体解决方案。

措施：设立肥料重大科技专项，为绿色肥料体系建设提供科技支撑。以建立国家绿色肥料体系为总引领，从理论、产品、技术、政策等领域，系统研究解决关系国计民生的系列重大肥料科技问题，打造肥料产业技术升级版，实现肥料产业“质量替代数量”发展战略。

建议实施肥料重大科技专项方案：

1) 系统研究我国肥料产业发展战略，明确肥料发展的数量、方向、结构、政策法规、贸易机制等。

2) 以农业需求为导向，研究建立我国作物专用的产品新体系。

3) 研究建立我国低碳环保的化肥生态工艺技术体系。

4) 加强绿色施用技术研究，建立协调生产与环保的养分管理限量指标体系。

5) 加强施肥装备技术研究，实现施肥装备现代化。致谢：感谢中国科学院化学学部的支持，感谢本项目组各位专家的协作与支持！

参 考 文 献：

[1]FAO. FAO statistical pocketbook: World food and agriculture 2015[R]. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2016.

[2]USDA. Fertilizer use and price [OB/OL]. https: //www. ers. usda.gov/data-products/fertilizer-use-and-price. aspx#26720, 2018–02–28.

[3]张福锁, 崔振岭, 陈新平, 等. 最佳养分管理技术列单[M]. 北京: 中国农业大学出版社, 2010.Zhang F S, Cui Z L, Chen X P,et al. The best nutrient management technology list[M]. Beijing: China Agriculture University Press, 2010.

[4]Zhang W F, Dou Z X, He P,et al. New technologies reduce greenhouse gas emissions from nitrogenous fertilizer in China[J].PNAS, 2013, 110(21): 8375–8380.

[5]Chen F J, Fang Z G, Gao Q,et al. Evaluation of the yield and nitrogen use efficiency of the dominant maize hybrids grown in North and Northeast China[J]. Science China(Life Sciences), 2013, 56(6):552–560.

[6]张福锁. 我国肥料产业与科学施肥战略研究报告[M]. 北京：中国农业大学出版社, 2008.Zhang F S. Research report on the strategy of fertilizer industry and scientific fertilization in China [M]. Beijing: China Agriculture University Press, 2008.

[7]全国土壤普查办公室. 中国土壤普查数据[M]. 北京: 中国农业出版社, 1997.State Soil Surrey Service of China. Data of China’s soil survey [M].Beijing: China Agriculture Press, 1997.

[8]林葆, 李家康. 我国化肥的肥效及其提高的途径[J]. 土壤学报, 1989,26(3): 273–279.Lin B, Li J K. Fertilizer efficiency and measures to raise fertilizer efficiency in China—Achievements of China national network on chemical fertilizer experiments[J]. Acta Pedologica Sinica, 1989,26(3): 273–279.