应面向现代农业大力发展全水溶酸性肥/磷螯合中微量元素肥

解 田

中低品位磷矿及其共伴生资源高效利用国家重点实验室常务副主任、研究员

2015年我国施肥总量6 000万t，占全球化肥年施用量的35%，几乎是美国和印度当年度化肥施用量的总和。我国在全球7%的耕地上，施用了全球35%的化肥，生产出全球24%的粮食产量，养活了全世界20%的人口，我国化肥施用量过大已经是一个非常严峻的问题。2015年以来，农业农村部组织开展化肥农药使用量零增长行动，经过5年的实施，截至2020年年底，我国化肥农药减量增效已顺利实现预期目标，化肥农药使用量显著减少，促进种植业高质量发展效果明显。经农业农村部科学测算，2020年我国水稻、小麦、玉米三大粮食作物化肥利用率40.2%，比2015年提高5个百分点。农业农村部计划“十四五”化肥农药利用率再提高3个百分点，以推动农业生产方式全面绿色转型。

1 水肥一体化精准施肥将是进一步完成化肥减量增效部署的重要举措

我国是全球淡水资源贫乏的国家之一，农业的季节性及产业分布不均、区域性缺水等问题突出。水溶性肥料作为新型环保肥料使用方便可喷施、冲施并可和喷滴灌结合使用，在提高肥料利用率、节约农业用水、减少生态环境污染、改善作物品质以及减少劳动力等方面具有明显优势，已经有越来越多的政府部门、专家学者、技术推广、农业从业者认识到水溶性肥料的重要性。水溶性肥料的发展会促进水肥一体化技术的推广与发展，水肥一体化将灌溉与施肥结合在一起，借助灌溉系统，将水溶性肥料均匀、准确地输送到植物根部土壤，作物在吸收水分的同时吸收养分。与常规施肥相比，水肥一体化精准施肥可以节约肥料用量30%～50%，节约用水70%以上。按照农业部发布的《推进水肥一体化实施方案（2016—2020年）》的规划，到2020年水肥一体化技术推广面积将达到1.5亿亩，而据农业部门透露，目前实际上已经大大超过了这个目标。

2 酸性肥料在水肥一体化技术中的应用

在我国西北、华北地区，由于灌溉用水中的钙镁离子含量较高，长时间使用会结垢造成灌溉系统的淤积堵塞而不能顺利运行。以磷酸脲为代表的酸性肥料，其本身具有良好的水溶性，溶于水后呈现一定的酸性，能有效降低灌溉水的pH值，有助于防止结垢，保持灌溉系统的清洁畅通。同时还可以改变作物根系的微区pH，减少氨的挥发，增加磷和中微量营养元素的活性和可吸收性。因此，在西北、华北以及硬水灌溉区域，酸性肥料必将会是推广水肥一体化技术的首选。

3 全水溶聚磷酸铵中微量元素复合肥较传统中微量元素肥的优势

在作物生长的整个周期内不仅要合理供应氮、磷、钾，更要因地制宜配合施以中微量元素肥才可以更好地获得粮食作物的优质高产。已有大量研究资料表明配合稀土元素及作物生长所需的中微量元素可制备为水溶性极好的中性中微量元素复合肥，可使磷的利用率大大提高，且作物产量增加10%～30%。传统的中微量元素肥基本为某种元素的无机盐类，在水中的溶解性能较差、应用范围较窄、效能低下、不利于作物吸收，而且由于土壤的自身碱性反应和氧化还原反应，使之容易形成难溶的氢氧化物等，降低其生物学活性，而且还会造成土壤板结，不利于环境保护和农业的可持续发展。

特别是在现代设施农业中，传统的中微量元素肥的硫酸盐、硝酸盐与全水溶的磷肥（比如磷酸一铵）同时使用时，会生成难溶的磷酸盐沉淀附着在管道内壁而失去应有的效果。除了使用EDTA螯合中微量元素外，目前还有一种特别有效的方法是采用聚磷酸铵螯合中微量元素，较传统肥料而言，全水溶聚磷酸铵中微量元素复合肥料可减少施肥次数、施肥量，节约出更多的人力、时间成本，在要求化肥“减施增效”的背景下将发挥其性能优良、高效环保的优势。

4 研制全水溶酸性肥/磷螯合中微量元素肥符合未来农业发展的需求

“十二五”期间，我国化肥行业在总量增长、结构调整、技术进步、节能减排等方面都取得较大成绩，但与此同时，长期粗放经营的发展模式，也给行业发展带来了诸多严峻的困难和问题。“十三五”期间，我国化肥行业的发展基础和比较优势都已发生深刻变化，行业发展进入新常态，要求行业在减量增效和化肥使用零增长行动的政策引领下，大力调整产品结构，提高化肥利用率，加快促进技术升级和提质增效。进入“十四五”，在碳达峰、碳中和背景目标下，化肥行业要践行新发展理念，构建新发展格局，进行高质量发展。发展肥料的多功能化及生态性，并提高肥料利用率，已成为新型肥料研发的主流方向。同时，随着各行业对水资源的消耗，在未来的农业发展中，节水农业将是一个必然的方向与趋势。因此，水肥一体化将会是未来灌溉与施肥结合的最佳方式，也意味着研制能够应用于滴喷灌系统的全水溶酸性肥/磷螯合中微量元素肥是未来农业发展的需要。