新型肥料研究團隊：創制綠色肥料賦能農業發展

　　目前，國內外明確提出綠色肥料的定義和概念的文章尚不多見。浙江大學教授黃立章認為，綠色肥料是利用現代技術來設計和生產能夠最大限度減少肥料對人類健康的危害、減輕環境污染而又能維持相對高的農產品質量和品質的肥料品種。它必須滿足最少資源和能源消耗、最輕環境污染且具有最大的養分可循環利用特征。

　　近期，中國工程院院士張福鎖提出綠色智能肥料的概念，他認為綠色智能肥料是指根據作物—土壤—環境相匹配的植物營養調控原理，采用大數據智能算法進行有針對性的定向匹配設計，應用先進綠色制造工藝生產的具有作物根際效應激發、養分精準匹配和礦產資源全量利用的一類新型高品質肥料，具有養分高效、低碳環保，低排無廢、資源全量利用的綠色特點。

　　這些年來，中國科學院沈陽應用生態研究所（以下簡稱沈陽生態所）新型肥料研究團隊一直致力于環境友好型穩定性肥料的研究和高效利用領域的研究工作，并依托沈陽生態所牽頭建設的中科院綠色肥料工程實驗室，在原有工作基礎上對綠色肥料的技術工藝、環境友好型調控材料、施用技術等方面開展研究。

　　我們理解的綠色肥料產業體系是在肥料的原料、生產、產品、流通、施用上全鏈條的“五位一體”，即質量安全的綠色原料、低碳環保的綠色生產、環境友好的綠色產品、節能降耗的綠色流通，以及精準施用的綠色施肥。

　　在此基礎上，我們認為，綠色肥料的概念和定義應為：應用質量安全原料，低碳環保工藝，采用物理—化學—生物改性增效技術生產和使用的，具有養分高效均衡、固碳減排環保、培肥地力沃土功能的一類肥料。

　　產能嚴重過剩

　　莊稼一枝花，全靠肥當家。化肥作為糧食的“糧食”，是近現代工業革命最偉大的產物之一。

　　經歷了幾十年的發展，全球化肥生產企業70%在中國，中國化肥生產量約占全球的1/4，產值占全球的1/3強。化肥為全球糧食增產作出了50%以上的貢獻，在發展中國家化肥增產作用更大，化肥在糧食增產里面的貢獻可以達到60%左右。

　　今天，化肥已經成為糧食高產的最大的功臣。化肥不僅讓我們吃得更好，它能夠快速的提升土壤養分，也會讓土地更加肥沃。

　　為了有效增加化肥供應，保障糧食安全，我國在20世紀80～90年代對化肥價格進行了調控，在電價、天然氣價格、鐵路運輸、稅收等諸多方面給予化肥企業優惠。

　　截至目前，我國化肥產業產能已嚴重過剩，并形成了肥料供給側企業“多、小、雜”的局面。

　　統計數據顯示，我國的有機廢棄物資源總量有60多億噸，其蘊含著18億噸有機質，4000多萬噸礦物質，是一筆巨大的財富。

　　如何實現化肥的綠色轉型、有機肥資源高效低成本利用？這就要求化肥產業不斷繼承發揚，吐故納新，革新傳統化肥和有機肥存在的不合理的生產方式和施用方式，創制綠色肥料，推動農業高質量發展。

　　提出科學建議

　　為此，我們建議適時建立合理的市場機制，深化肥料供給側改革，淘汰落后產能；加強頂層設計，制定我國綠色肥料產業發展規劃，科學布局肥料數量、品種、原料、生產、流通各環節，從肥料“原料質量安全、資源節約，制造工藝低碳節能、生態環保，產品安全高效、環境友好，流通過程布局合理、減排高效，施用科學合理、精準變量”5個方面全面綠色化，優化企業綠色產業鏈；規范市場貿易、進出口、政策法規等管理體系，制定頒布綠色肥料行業和國家標準；建立農村生態環境保護制度，從源頭、過程和末端全鏈條管控養分資源，保障農業綠色發展。

　　從農業生態系統觀點出發，我們建議，綜合利用所有自然和化工、生物合成的植物養分資源，通過有機肥與化肥的精準配伍、土壤培肥與土壤保護、生物固氮、植物改良措施，綜合協調農業生產系統中養分的投入產出平衡，調節養分供應與利用強度，實現養分資源高效利用；優先開展天然固氮體系的網絡調控機制、人工固氮線路的適配優化機制以及新型固氮產品的先進智造工藝研究；通過合理利用有機養分資源（有機肥+秸稈+綠肥等），加強和支持廄肥漚制、生物有機肥補充、秸稈還田、糧草輪作，用有機肥養分替代30%化肥養分，實現有機無機相結合，使有機營養與無機營養比例達到3:7，提升耕地基礎地力，以耕地內在養分替代外來化肥養分投入；優化氮、磷、鉀數量及形態配比，促進大量元素與中微量元素的區域性“適地適作”配伍，發揮營養元素形態互作增效優勢，適應現代農業發展需要，引導肥料產品優化升級。

　　攻克核心技術

　　基于中國科學院綠色肥料工程實驗室，我們聯合國內相關研究機構，加強學術交流與合作，一起攻克綠色肥料產業鏈核心技術。

　　在產品方面，通過研究肥料原料有害物質去除及提高資源利用效率高新技術，我們創新先進高效煤氣化技術、高端濕法磷酸精制技術、鹽湖承壓鹵水采礦集成技術等低碳環保制造工藝；通過探究“養分供需”與“精準控釋”規律，深化不同區域、不同作物的需肥規律和土壤供肥能力研究，探索營養代謝產物信號機理，我們篩選合成了新型環境友好生化抑制劑、包膜材料、微生物菌劑、肥料助劑等新材料，并集成創新精準控釋技術，創制穩定性肥料、微生物肥料、緩控釋肥料、有機—無機復合肥料、增值肥料、功能性肥料等新產品。

　　此外，我們還建立了農田肥料限量投入指標體系，研制精準施肥系統與水肥一體化智能體系、有機類肥料及液體肥料高效施用機械等綠色施肥技術與裝備。

　　通過綠色肥料新體系構建、以養分資源綜合管理為核心，我們一邊開展有機—大量元素—中微量元素肥料平衡協同原理創新研究，發展智能化綠色肥料產品及精準施肥技術，開發養分高效型、固碳培肥型、增效及提高養分轉化效率型、養分均衡型和增值型綠色肥料，一邊開展新產品試驗、示范、推廣及評價等方面的研究工作，實現產業化生產和規模化應用，為保障國家糧食安全、食品安全、生態環境安全和農業高質量綠色發展，提供強有力科技支撐。

　　（作者單位：中國科學院沈陽應用生態研究所）