我国药肥研究现状及前景分析

赵欢欢 付建涛 安玉兴 卢颖林 陈立君 孙东磊

（广东省科学院南繁种业研究所/广东省药肥工程技术研究中心 广东广州 510316）

近年来，随着国家化肥农药减施增效、农田环境保护政策的出台，药肥快速成为农资行业追捧的热点。药肥是把农药与肥料通过物理和化学的方法，加工融合在一起，形成既能防治作物病虫草害，又能为作物生长提供必要大中微量元素的综合性药肥颗粒混剂。在农药和肥料均处于最佳施用期时施用药肥，既能提高药效和肥效，又可以节省劳力，降低生产成本，在水稻、棉花、甘蔗、花生等作物病虫草害防治上已得到广泛应用。同时，药肥对有效利用资源、保护生态环境、发展可持续农业具有重要的现实意义。当前，农药和肥料产品同质化严重、劳动力成本增加、病虫草害抗性增强、设施作物重茬等问题越来越严重，药肥优势愈发明显。现从药肥的优点、管理情况、研究历史和研究现状等方面进行论述，分析我国药肥发展存在的问题和解决对策，探索我国药肥发展前景。

1 药肥研发概述

1.1 药肥的优点

药肥一体化技术具有肥、药互作增效的优势。在农业生产中同时对作物施用农药和肥料容易产生拮抗作用，降低药效或抑制肥效，严重的会对作物生长造成不良影响。药肥一体化并不是单纯的将农药和肥料相混合，而是通过特定的技术方法和科学配比，提高药和肥的利用效率，实现双减增效的目的。目前，许多在作物草害、虫害和病害等方面使用的药肥都具有先控后促的效果，药和肥之间的协同作用能够在增强作物抗逆性的同时促进植株生长，提高作物产量和价值。

药肥一体化技术可以按需调整配方，使其养分结构合理。我国农业土地肥力和养分丰缺情况存在较大差异，药肥一体化技术根据作物需求和土壤自身情况，结合田间试验效果和客户需求，对药肥配方进行合理的配置调整，使药肥的效果达到最佳，充分发挥了药肥一体化技术的优势[1]。

药肥一体化技术简化操作步骤、提高农事操作安全性。药肥一体化技术将施药和施肥2个步骤合一，减少了农药喷施的环节，操作更加简便。农药均匀分布在大量肥料中，避免了农民操作中接触高浓度农药，降低了接触农药产品造成危险的概率，并且药肥一体化技术可以使农药达到一定的缓释效果，药效时间更长，减少了农民接触农药的机会，降低农药施用过程中对人体的伤害[2-3]。此外，药肥以撒施为主，减少农药施用过程中的流失，并且施入土壤后可以减少对赤眼蜂等益虫造成的危害。

药肥一体化技术节约资源，保护环境。随着新农村建设的不断推进，我国农业生产逐渐向规模化发展，对人力和农业投入成本也有了更高的要求。但是，随着经济的发展和人口老龄化问题的出现，农业生产强度大、劳动力短缺和用工成本不断升高等问题成为制约农业生产可持续化发展的瓶颈。药肥一体化技术将施肥和施药2个工序二合一，并结合先进的生产工艺，降低了农业生产强度，提高了劳动效率，降低了生产用工成本。惰性填料在农药颗粒制剂的占比达90%以上，施入土壤中对作物生长并无任何作用，还增加了农药生产成本。药肥一体化以肥料作为农药的填料，减少了农药助剂和溶剂的使用，节约了农药包装物的成本和物流成本[4-5]。药肥一体化技术提高药和肥的利用效率，减少农业生产过程中农药和肥料的使用，节约农业的生产成本同时还降低了农药和肥料对生态环境的污染。所以，药肥一体化技术低碳节能，符合资源节约、环境友好和绿色发展的理念。

1.2 我国药肥管理情况

我国药肥产品登记按照《农药管理条例》要求办理农药登记。药肥产品可按照一般制剂产品登记，登记证及标签上不再注明药肥标识，不体现肥料的信息。肥料组分可以作为产品助剂组成的一种，但是审核资料时只审核农药部分。农业农村部办公厅在《关于肥料产品检测出农药成分适用法律问题的复函》（农办法函〔2020〕14号）中强调，“肥料与农药的混合物，包括肥料产品中含有农药成分的，应当作为农药进行管理。根据《农药管理条例》第四十四条第二款之规定，未取得农药登记证生产的农药，按照假农药处理”。2021年8月，由中国农药工业协会药肥专业委员会组织成员单位编写并发布《药肥产品标签标识规范》（T/CCPIA 100-2021）团体标准，对维护行业形象、促进公平竞争、科学合理使用起到了关键作用。另外，我国台湾地区对于药肥类产品既需要办理农药登记，也需要办理肥料登记。

1.3 药肥发展历史

在20世纪60年代初，日本将除草剂五氯苯酚（PCP）混入肥料中作基肥施用，发现PCP与肥料混合施用不但可以维持其药效，且有抑制硝化作用。在20世纪60年代中期，美国研究发现，年草净能够有效抑制硝化作用和反硝化作用，不仅减少氮的损失，还能增强生物固氮，增加土壤中氮含量。前苏联在杀虫剂的施用上推广乐果和磷肥制成颗粒肥料，避免乐果乳剂在水溶液中逐步分解失效。我国科研人员从20世纪80年代开始探索药肥，浙江和宁夏采用包衣法将除草剂包裹在尿素颗粒外表研制而成的除草尿素，在生产上作追肥施用，虽已形成产品，但因肥料和除草剂的过分单一，营养不全面，杀草谱较窄，综合应用效果不理想，未能推广应用[6]。福州市晋安农业局将五氯酚钠添加入尿素提高了氮肥的肥效，并进一步研制出了除草剂黄尿素，田间试验结果表明，每亩水稻田施用5 000 g黄尿素除草效果高达96%，能够有效防除禾本科、阔叶科杂草[7]。浙江省农业科学院也研制了黄尿素，但推广面积很小。由于当时我国农村劳动力富足、劳动成本低，农业生产基本以家庭为单位，市场对省时省工产品并无迫切需求，药肥的优势无法得以体现，并且前期研制的药肥田间施用综合效果不理想，市场及农民对药肥的认可低，药肥发展十分缓慢。21世纪以来，随着我国经济的发展，农村人口大量向城市转移，农村劳动力不足的情况日益加重，市场对省时省工产品有迫切需求。

2 我国药肥研究现状

近年来，我国药肥产业发展较快，关于药肥肥效和药效方面的研究有很多的报道。药肥有多种分类方式：根据防治对象，可分为防治害虫、防治病害、除草、促生长药肥等；根据防护对象，可分为马铃薯、玉米、甘蔗专用药肥等；根据施用方式，又可分为撒施、冲施、叶面喷施与拌种药肥等；按剂型可分为颗粒剂、液剂、粉状剂、育苗基质。目前，市场上的药肥产品按用途可分为杀虫药肥、杀菌药肥、除草药肥、植物生长调节药肥、多用途药肥，其中，关于杀虫药肥、杀菌药肥和除草药肥的产品和研究报道最多。

2.1 除草药肥

关于药肥最早的研究就是对除草药肥的研究，除草药肥一次田间作业，便能收到施肥和除草的双重功效，达到省工节本的目的。目前，除草药肥中常用到的除草剂有五氟磺草胺、苄嘧磺隆、丁草胺等，除草药肥不仅对杂草有较好的防除效果，而且能够促进作物生长。刘德坤等[4]的研究显示，0.025%五氟磺草胺可溶性药肥粒剂对于水稻田杂草有较好防治效果，防效显著优于25 g/L五氟磺草胺OD 30 g/hm2+尿素150 kg/hm2的防效。徐朝阳等[8]试验表明，在水稻田撒施0.15%硝黄乙氧药肥颗粒剂，对水稻生长安全，能有效控制水稻小苗机插移栽田前期杂草危害，综合防效可达 95%左右。含枯草芽孢杆菌 LTBS01的生物有机药肥茎叶喷雾处理杂草，防除效果显著优于化学除草，除草效果达 80%以上[9]。万强等[10]报道了追施含有丁草胺、苄嘧磺隆、杀虫剂呋虫胺、虫酰肼等的有机除草杀虫药肥于水稻田后，一年生杂草鲜重防效达 95.6%～97.7%，对二化螟的防效为 95.8%～96.8%，水稻平均增产率为14.9%。谢延年等[11]通过大田试验表明，玉米专用药肥处理与常规施肥处理相比，杂草总鲜重防效提高21.34%，玉米增产11.6%。

2.2 杀菌药肥

杀菌药肥具有增肥和杀菌双重功效，不仅可以有效减轻病害、大幅减少化学农药的使用，还能解决一些化学农药难以解决的问题。杀菌剂同氮肥混用表现出一定的协同作用，可以通过施肥改善作物营养状况，如施用尿素会促进作物对内吸杀菌剂的吸收。丁伟等[12]研究发现，施用枯草芽孢杆菌+哈茨木霉+青霉复合菌复配生物药肥后，诱导水稻秧苗抗逆霉活性显著高于单一菌株，可以有效降低立枯病发病率，显著提高土壤中碱解氮、速效氮和速效钾含量，明显增加水稻产量。赖多等[13]的试验结果表明，将质量分数为 5%和10%的印楝渣生物药肥应用到接种香蕉枯萎病菌的土壤中，对香蕉枯萎病的防病率分别达到72.2%和 77.8%，对香蕉的生长具有明显促进作用。刘金蓉等[14]研究发现，沼液药肥一体化水剂对番茄灰霉病菌有较强的抑制作用，EC50为12.12 μg/mL；将养分含量为1.67 g/L的沼液药肥一体化水剂喷施白菜，能够有效加速白菜植株生长。周炼川等[15]研究结果表明，水肥一体化组合“优美利3 g +四霉素200倍液”对烟草青枯病防治效果达69.47%，烟草产值达1 635.66元/667 m2。王秋萍等[16]研究表明，甲霜·锰锌和中生菌素与烟草专用肥混合施用可以有效降低和推迟烟草黑胫病和青枯病的发生，增强烟株长势，提高产量，改善品质，药后60、90 d对黑胫病和青枯病的防效分别达95.65%和69.53%，63.24%和85.32%，产量提高11.99%。将药肥两用生物有机肥应用到接种香蕉枯萎病菌的土壤中，能显著降低香蕉枯萎病的发病率，有效改善土壤微生物状况，增加土壤微生物种群数量，降低病原菌数量，抑制香蕉枯萎病菌在土壤中的存活和繁殖，还能提高相关防御性酶的活性，提高香蕉植株的抗病性[17]。吴传万等[18]通过田间试验表明，施用植物源药肥可显著促进温室黄瓜生长发育，提高产量，改良品质，改善土壤微生物环境，提高土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性。

2.3 杀虫药肥

杀虫剂与肥料合理混用，可以提高杀虫剂在害虫体内或植物体内的吸收、渗透、传导作用，提高防虫效果和植物的抗虫能力，减少杀虫剂用量。杀虫剂可显著促进作物生长，增加产量，提高叶片中氮、钾含量。植物营养的改善可提高植物对虫害的抵抗力，比如钾肥具有抗病性，大量施用钾肥能减少虫害侵袭。林挺锐等[19]关于新型植物源有机药肥的研究表明，烟渣有机药肥和茶皂素有机药肥对稻纵卷叶螟的防效分别达到81.27%和51.09%，对白背飞虱的虫口减退率分别达55.74%和37.7%；与常规施肥相比，烟渣有机药肥和茶皂素有机药肥的部分替代施用可使水稻产量分别提高22.29%和18.58%，稻谷N、P和秸秆K吸收量显著提高[19]。甘蔗田沟施30%甜歌多功能药肥，能够有效抑制甘蔗苗期螟虫为害，药效持效期长达3个月以上，对甘蔗蓟马、绵蚜、金龟子也有一定的防治效果，并能够有效提高甘蔗产量[20]。李大成等[21]研究表明，相对于农药和肥料分开施用，在糖料蔗上施用药肥混剂效果更佳，甘蔗萌芽率高 15.38%，甘蔗蓟马为害率低15%，理论产量高17.7 t/hm2。在花生田施用0.1%噻虫胺药肥600 kg/hm2，肥效优于等量的15-15-15普通硫基复合肥，荚果产量分别为 5 275.52、5 144.20 kg/hm2；对蛴螬的防治效果优于4.5 L/hm240%辛硫磷乳油，防效达80.95%[22]。李文凤等[23]的研究表明，在2～6月结合甘蔗种植管理或大培土一次性施用 0.12%噻虫嗪 GR药肥混剂675～750 kg/hm2，对甘蔗绵蚜防效可达100%，甘蔗产量较对照增加 29.6%以上，甘蔗糖分较对照增加 4.4个百分点以上[23]。在甘蔗大培土时施用“滇卫士”复混肥（药肥）可以有效控制甘蔗虫害的侵害，提高甘蔗产量[24]。覃兴云等[25]通过开展中耕施药肥对甘蔗病虫防治及生产效果的影响研究，发现甘蔗中耕施用药肥可有效防控蔗苗螟害，间接降低黑穗病发病条件，促进甘蔗分蘖，提早甘蔗拔节并加快其生长成为有效茎，进而提高蔗茎产量[25]。瓦热斯·为力等[26]的研究表明，生物复合药肥（复合氨基酸+苦参碱+微量元素）相比苦参碱单剂，对棉叶螨有较好防效，能够增加棉铃数，提高棉花产量。

2.4 其他药肥

另外，合理施用药肥还可改善土壤有益菌群的活性，增强作物生命力和免疫力，提高作物产量以及改善作物品质。施用黄腐酸有机—无机复混药肥能增加土壤中细菌、真菌和放线菌的数量，改善微生物群体功能，增加蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性，从而促进茄子生长发育，提高产量，改善品质[27-28]。蚯蚓粪鼠李糖脂生物药肥能够显著提高土壤中脱氢酶活性和土壤微生物活性，增加土壤中真菌和细菌数量，同时可以提高土壤中参与碳氮磷循环酶的活性[29]。药肥复合丸化型种衣剂可使高粱株高伸长、茎围增加、叶长增加、穗长伸长、千粒重增加、有效株数增加，显著增加高粱产量，能够有效防治高粱叶斑病、苗期蚜虫及蛴螬[30]。在大棚芹菜中通过滴灌系统施用液体药肥（含有胺鲜酯的液体肥料），可以让胺鲜酯和肥料达到良好的协同作用，提高肥料利用率，达到以药促肥的效果，从而改善芹菜的生物学形态，促进芹菜外部生态学形态变化，提高芹菜产量[5]。

3 存在问题与解决对策

经过多年的发展验证，药肥符合国家提倡的减肥减药增效行动方针，在提高作物产量、保障农产品质量安全、提高农业生产效率和保护生态环境安全等方面做出了重大贡献。但是，目前药肥还无法完全发挥其优势，在市场和科研等方面仍旧存在问题，需要寻找对策有效解决。

3.1 完善药肥行业标准，加大市场监管力度

行业标准不完善、标签混乱、产品质量参差不齐等问题较为严重。药肥一体化技术真正推向市场的时间较短，还未建立起完善的配套管理制度，市场监管不规范，在保障作物生产和农产品质量安全方面埋下了隐患。目前，虽然国家已经出台了新《农药管理条例》和《NT/Y3589—2020颗粒状药肥技术规范》，但针对药肥产品质量的标准、评价方法标准和应用标准等还未制定，给假冒伪劣产品可乘之机。此外，药肥产品同质化严重，创新性产品研发较缓慢，药肥产品的市场占比率仍然较小。为推动药肥产业健康、可持续发展，亟需相关管理部门联合农药化肥企业、协会尽快制定药肥相关行业标准。同时，应加强药肥产品市场执法力度，农药和肥料相关管理部门开展联合执法，从生产源头和市场流通两方面共同监管，建立跨行业、跨部门的联合执法机制。严格按照《农药管理办法》和相应的行业标准抽查产品质量，严厉打击生产假冒伪劣行为，维持市场秩序，确保药肥行业健康发展。

3.2 提升农化服务水平，提高农民对药肥产品的认知水平

药害、肥害时有发生，农民缺少自我保护意识和能力。在农业生产过程中，农民对药肥的认知程度过少，对土壤的供肥能力和无机营养元素结构了解甚微，在单纯需要药或肥时使用药肥，存在过量或盲目使用药肥的情况，不仅无法发挥药肥的优越性，还造成浪费，破坏生态环境平衡。市场上的药肥产品规格和标识方式众多，在含量标识、科学使用指导、安全提示上不够清晰，给消费者选择造成困难，更有甚者刻意隐瞒含量，模糊风险，给使用者带来隐患。应加强农企对接，提升药肥企业农化服务水平，建立专业性社会化农化服务体系，构建起由政府引导、企业参与的多元化农民培训机制，提升农化服务水平，促进药肥的大规模推广应用。

3.3 加强对药肥技术研发投入

我国从20世纪80年代就开始开展药肥的研究，但因为早期药肥产品的应用效果较差且劳动力充足，药肥一体化技术的优势不明显，市场和农民的接受度低，发展缓慢甚至出现停滞状态。近 10年，国家对农药和肥料的应用要求越来越高，农村劳动力缺失问题日渐尖锐，用工成本持续上涨，人们对农产品质量安全也越来越关注，药肥一体化技术的优势得到凸显，其作用原理和技术等科研方面重新引起关注。但是，目前对药肥的科学研究和产品研发投入较少，关于药肥产品的生产原理、深度设计开发和加工技术等方面都未完善，没有稳定的投入和成熟的技术支撑。药与肥混用容易出现相容性问题、对靶标的有效性问题和产品质量稳定性问题，药肥配比的种类和比例还需要考虑周围环境和气候条件，避免环境因素减弱药肥一体化效果甚至造成药害或肥料污染的产生。市场上的药肥产品多以颗粒剂或粉剂的形式存在，鲜见液体药肥，药肥的使用范围受到限制。加之，当前药肥产品按照农药管理办法进行登记，存在投入大、周期长、风险大的情况，药肥产品研发难度大。因此，要建立相应的技术创新激励机制，加强对药肥技术研发的投入，保证药肥产品的高效稳定，并建立药肥第三方验证体系，促进药肥产业高质量发展。

4 展望

当前，我国促进农业高质量发展，以绿色和可持续为重点的农业供给侧结构性改革已经进入关键期。药肥的诞生和发展顺应了我国农业生产结构性变化的总体趋势，符合国家生态文明建设的发展方向、也符合农业生产“双减一控”和绿色防控的总体要求，适应大量劳动力转移后的农业生产发展需求，有助于实现农业环保、绿色、高效和集约化发展，对化肥农药“双控两减”产生积极的、根本性的推动作用，同时也利于种植者增产增收，利于资源高效利用，具有良好的市场前景。

药肥作为一个跨学科多领域的行业，当前还有很多需要解决的问题，需要农药与化肥行业的深度配合。根据国内外研究进展，结合我国的实际情况，未来我国药肥学科研究领域将以农药学、植物营养、植物生理、生物化学、分子生物学等为基础，从多学科角度综合运用宏观与微观的方法，研究传统农药和肥料之间的互作效应。研究农药、肥料和农作物之间的关系，在农业生产中指导农药、肥料混用或结合使用，可避免农药、肥料间的拮抗作用及对作物的不良影响，增加其协同作用，减少农药与肥料的用量，获得最佳的应用效果，从而保护环境、提高农作物的产量。