肥料添加剂各显神通助力行业转型升级
——“2017全国肥料添加剂产业发展（富瑞雪）大会”专题报道
记者 吴军 实习记者 朱一帆
作为农业大国，我国化肥使用量占全世界的35%。虽然随着《到2020年化肥使用量零增长行动方案》的出台，近年来国内化肥使用量已经逐渐得到控制，但仍存在化肥施用量过多、肥料有效利用率偏低、使用结构不合理的问题，生产技术也较为落后。要改变这一现状，大力发展肥料添加剂是重要举措之一。10月20日，由中国化工信息中心联合北京富瑞雪科技发展有限公司（下称“富瑞雪”）主办的“2017全国肥料添加剂产业发展（富瑞雪）大会”在合肥成功召开。会上，来自全国肥料及肥料添加剂领域的150多名代表齐聚一堂，就现代农业、新型肥料、肥料添加剂等话题展开了热烈的讨论。
产业步入转型升级关键期
当前，我国化肥行业存在产能过剩、盈利能力差、产品结构不合理以及产品利用率低等问题。例如，二次加工的NPK开工率严重不足，约3000家NPK企业产能约2亿吨，产量仅6500万吨实物量，开工率仅为33%。但同时我们也看到，目前国内的优惠政策逐步减少，对农业扶持力度加大，出口政策放宽，行业监管简化，环保政策趋严，这些都迫使肥料行业转型化肥行业从“十二五”开始调结构转方式。中国化工信息中心化肥信息中心主任陈丽指出，目前效果已开始显现，2017年1～5月我国化肥产量下降6.1%。其中，产能过剩严重的氮肥降幅大，国内资源不足的钾肥产量仍呈上升态势，但涨幅已经从上年同期的超过10%下降为4.2%。
2016年我国磷肥国内生产量和用量均呈现下降态势。2017 年 1～8 月份，全国累计生产磷肥1083.6 万吨，同比下降1.8%；磷肥利润12.7亿，同比上升127%；复混肥利润129.7亿，同比上升10.4%；产能利用率65.8%。预计2017年，磷肥全年的产量约为1600万吨，继续下降。中国磷复肥工业协会常务副会长修学峰指出，当前行业运行面临多方压力：环境、政策要求和成本越来越高，压力越来越大，落后产能将会加速退出。修学峰预计未来国家对磷复肥产业会采取一些更为严厉的措施。7月27日，五部委出台相关指导意见，将严控长江中上游磷肥生产规模。
农业绿色发展，肥料革新突出“三化”
随着农业技术的快速发展，淘汰了不少低劣的农药产品，然而截至目前，尚无一种肥料被淘汰，在当今形势下，肥料行业需要有强烈的紧迫感，抓紧实现技术进步和产品创新，为改善环境和提高农产品质量多做贡献。据农业部全国农业技术推广服务中心高祥照处长介绍，近年来，国家在推进农业绿色发展方面做了很多工作，制订了一系列政策和目标。具体而言，施肥方式要促进基肥深施与深耕整地结合、种肥同播与精量播种结合、根外施肥与一喷三防结合；水肥一体化要实现渠道输水向管道输水转变、灌溉浇地向庄稼供水转变、土壤施肥向作物施肥转变以及水肥分施向水肥一体转变；在生态方面要改良酸碱、培肥地力，提升土壤保水、保肥能力，重构良好土壤生态，大力发展土壤生态技术（如土壤改良剂、生态修复制剂、抗旱剂、保水剂、促生根剂、可降解地膜、加厚膜、功能膜等）；在肥料上，肥料品种创新要从实现配方肥精准化、常规肥增效化、有机肥无害化三个方面来开展。
配方肥精准化。在广泛进行田间试验的基础上，结合测土数据，制定不同区域、不同作物施肥配方，突破“大配方”的局限，加大配方肥用量，并使配方肥更加精准。
常规肥增效化。通过调整养分形态，添加氮肥增效剂、脲酶抑制剂等，有效提高尿素、二铵、复合肥等常规肥料的肥效，实现减肥增效。
有机肥无害化。采用高温堆沤发酵、微生物降解等技术，提高有机物料腐熟程度，杀灭病原菌，降低抗生素含量。
生态农业4.0：实现农业大国向强国迈进
目前，要减少肥料的使用，需要全面考虑粮食安全、生态安全和资源安全，才能真正实现减量不减产。针对当前我国农业所面临的挑战，中国工程院院士金涌提出了生态农业4.0的概念。金涌院士指出，近年来，我国农业取得了举世瞩目的成就，水稻、小麦、玉米三大谷物的自给率均大于98%。但同时，我国农业也面临着一些不容忽视的问题：化肥单位面积使用量是世界平均水平的3.9倍；农膜使用量占世界用量的90%以上；化学品残留污染严重、土层变浅、板结，供肥、保水能力差；农作物抗病能力下降。针对这一系列挑战，金涌院士表示，农业也需要新的发展模式。随着农业从劳动密集型向科技支持型转变，农业发展要进入4.0时代，主要特点有：GPS定位的土壤信息收集系统的建立；农业机器人的推广使用；（全生命周期）智能水肥一体化管理的实现；分子生物学对育种的较大贡献；作物品种和品质的极大改善；大规模土壤改良的实施等方面。
金涌院士指出，要实现4.0时代的愿景，需要农业、工业、信息业的高度融合，以工业的方法解决当前面临的土壤改良治理、农田污染修复、石化工矿区修复、水肥一体化等问题。信息业与农业已经产生了不少交集，高祥照处长指出，土肥水监测调控要步入“物联网”时代，土壤墒情监测国家级网控平台进一步优化，远程墒情自动监测站不断升级。
新型肥料发展日新月异
竞争压力和环保压力促使肥料产品不断更新，利用率高、环保性能好的的新型肥料受青睐，热点主要集中在水溶性肥料、缓释/控释肥、液体肥料、增值肥料、土壤调理剂、生物刺激素和生物有机肥等方面。其中，水溶性肥料的品种和企业数分别占全国总数的79%和72%。2016年我国广义水溶性肥料的产量为350万吨，同比增长10%，主要应用于果树及蔬菜。缓控释肥包括树脂包膜、脲醛类、硫包衣和肥包肥。2016年缓控释肥的总产量为345万吨，消费量为352.5万吨，其中脲醛类占40%。因市场推广难度大，开工率仅50%左右，应用方式多为掺混形式。国外缓控释肥主要用于园艺、草坪等非农业领域，而国内主要用于粮食和经济作物等大田作物上。据陈丽预计，未来五年我国水溶肥和缓释肥的增长率分别为16%和9%，生物刺激素市场增速高达18%。中科院沈阳生态应用研究所研究员卢宗云表示，新型肥料应该解决农业生产过程当中特定种植方式的施肥问题，如：普通肥料的低效问题（高效肥、长效肥等）；设施农业（温室、覆膜、喷灌、滴灌等）；以及肥料的营养以外的功能延伸问题（如防病、治虫、除草、改土等）。
盐碱土壤改良
据统计，世界盐碱地面积约 9.54亿公顷。我国盐碱地面积约3500万公顷，其中约1400万公顷可以改造利用，是重要的农业土地后备资源。在总结前人研究的基础上，中国农业大学资源与环境学院胡树文教授提出了盐碱土的综合生态改良方法，即通过加入新型可降解高分子改良剂、功能性抗盐碱缓/控释肥料、抗盐碱种子处理剂等综合措施结合排盐，进行盐碱荒地改良，在多个区域取得了大面积的改良成功。胡树文团队开发的包膜控释专用肥料大大减缓了NPK的溶解速率，减小速效肥料对种子和幼苗造成的盐害叠加，同时可实现养分的缓慢释放。改良当年就能实现水稻高产，且在今后不继续使用改良剂的条件下，水稻仍然能实现高产、稳产。经改良后的盐碱地种植甜菜、高粱、油葵、玉米、牧草等作物，也获得了较高产量，土壤指标逐年改善。
土壤重金属污染的改良
据华中农业大学吴礼树教授介绍，某些多孔纳米材料具有分子识别功能，能靶向性捕捉污染物分子，因而可用于土壤重金属污染的改良，具有高灵敏度和大容量的特点。适应领域广泛，可以有效地、有识别性地吸附土壤中的重金属，对人体所需的金属离子不干扰，对土壤中的生物有机质无任何副作用。一千克多孔纳米材料可吸附高达0.5千克的汞和0.3千克的镉，去除率较高。材料安全无毒无害，不会造成二次污染。成本低，低浓度污染每亩增加成本30～50元，中浓度污染80～100元，高浓度污染100～120元。在多地的示范中，作物倒伏、病虫害明显减少，平均产量增长6%左右。
新型生物菌肥：杀灭致病菌
西南化工研究设计院教授级高工李泽军介绍了生物菌肥的相关技术。他指出，生物菌肥集微生物、微量元素、有机肥、天然表面活性剂为一体，能极大程度地扩散渗透到植物根部附近的土壤，为其补充活性微量元素，恢复土壤肥力并杀灭致病微生物，能有效促进作物生长并提高其品质，且不会产生和积累有害物质，对生态环境也无不良影响。目前已在蔬菜、水果和中药类植物上进行了试验，结果表明实验组与对照组相比有显著的效果，该技术有待进一步的推广。
肥料添加剂大显身手
中国化工信息中心报刊事业部总经理任国琦指出，我国肥料产业正处于转型升级的关键时期，“零增长”方案要求肥料产品必须向高效化、复合化、功能化和环保化发展。而肥料添加剂如化肥性状改良剂、化肥增效剂、植物生长调节剂、土壤调理剂、功能添加剂等直接影响着化肥的使用性能和新型肥料的发展。
新型防结块剂研发取得突破
国内防结块剂的研究从上世纪八十年代初开始，目前已形成了一系列的专利技术，包括：惰性粉体改性技术、矿物油或植物油与表面活性剂复配技术以及水溶性防结块剂复配技术等。富瑞雪总经理刘清白表示，当前行业主要存在的问题包括：肥料的粉化机理目前没有权威性的解释；某些配方的肥料结块问题靠防结块剂解决不掉；出现结块问题，责任认定没有标准等。
对未来防结块剂的发展，刘清白预计到2020年，整个国内市场防结剂需求量32万吨，油剂用量13.2万吨，粉剂26.8万吨，总产值将达到18.56亿元。近年来，我国土地因多年过度施用化肥，已导致了土壤质量退化、环境污染等生态环境问题，开发肥料增效技术、减少化肥施用量已成为中国农业界的共识。把化肥防结块、缓释控释、土壤改良结合起来，研发生产多功能合一的产品是未来防结块剂行业的发展方向。
富瑞雪作为国内领先的防结块剂生产企业，在生产装置方面，自主研发了粉剂防结块剂生产装置以及全自动油剂包装装置；在产品方面，富瑞雪总工程师李建勇表示富瑞雪公司在针对有机肥、腐植酸肥的防结块研发过程中，采用了我国传统饮食中“原汤化原食”的说法，以有机质灰烬为主要原料加其他功能性的化学原料组成了新型防结块剂，克服了传统的防结块剂不适用于有机肥、腐植酸肥的缺陷。此外，灰烬中肥料有效成分含量高，有利于肥料增效；直接使用有利于防止生物菌肥失去活性。
肥料增效剂改善作物养分不足
当前施肥结构不平衡表现在重视以氮、磷、钾为主的大量元素肥料，而轻视中微量元素。单纯地补充大量元素并不能满获得较高的收益。在此背景下，河北协同环保科技股份有限公司(原德赛化工)开发了一系列艾地施TM绿色螯合剂亚氨基二琥珀酸盐——EDTA的升级产品。据该公司技术总监焦永康介绍，艾地施TM绿色螯合剂产品，主体结构为亚氨基二琥珀酸四钠(又名IDS或者IDHA)，本系列产品针对农作物生长特点及对营养的需求，保留IDS的主体结构、通过嫁接活性微量元素而制成。本产品具备解决作物营养元素不足和人力重复劳作问题的功能。
索尔维肥料助剂亚太区业务发展经理顾红艳介绍了索尔维公司开发的一种新型增效剂——AgRho WR30。此种增效剂是由植物胚乳中提取的聚合物改性而成。经过6年的研发验证，索尔维集团开始向市场推广此种增效剂。通过对玉米和水稻的田间拌肥实验，发现实验组产量或植株生长情况较对照组有显著的进步。据顾博士阐述，此种增效剂具有诸多优点：
提高土壤润湿性。实验结果表明，它可以帮助水分克服重力下沉作用，让水分在上下层均匀分布，可溶性物质向根系顺利传送。因此，可以帮助实现水养分分布与植物需求空间匹配，将水分连续、均匀地分配到植物根系周围，保证最高效的养分和水分供应。
促进根系生长。AgRho WR30通过对药、肥增效和土壤调理的作用，可以更好地发挥促根壮苗的作用。实验结果表明，实验组的根尖生长素活性显著高于对照组。
有益于共生环境。植物可与根瘤菌形成共生关系，此种关系对双方均有益处。研究表明，在适当用量下，WR30有利于根瘤菌的生长，可以促进植物的生长。
安全环保性。根据ISO-14855-2012 标准（可控有氧堆肥试验）测试，AgRho WR30在有氧堆肥中180天可分解70%以上，不会在土壤中留下高分子污染。
寡糖素调控生长防治病害
寡糖素作为植物细胞壁降解产生的一种成分，在农业中具有较为广泛的应用。寡糖素参与调控植物生长过程和病理学过程，且在植物防卫反应中起重要作用；也可用作防治病、虫、草害和改善作物生长。据合肥工业大学教授、安徽帝元生物科技有限公司首席专家刘国庆介绍，目前市场上的寡糖素主要有两大产品系列：海藻寡糖素系列产品和氨基寡糖素（壳寡糖）系列产品。安徽帝元生物科研团队利用热带海岸植物通过酶解发酵得到细胞壁寡糖素，其成分主要包括甘露糖、葡萄糖、半乳糖、糖醛酸、小肽、氨基酸、植物生长因子等。该产品具有调节作物营养、平衡生长，提高植物抗病、抗逆、抗重金属，提高微生物活力、改善土壤供肥环境，调控肥料形态、提高肥料利用率等特性。其关键技术包括预处理技术、细胞壁降解酶获取和微胶囊化喷雾干燥工艺技术。研究团队已在多种经济作物上进行了试验，效果显著，有望得到进一步的推广。
本次大会历时两天，来自政府部门、行业协会、重点企业、知名高校和科研院所的一百多名代表深入探讨了肥料行业、肥料添加剂相关话题。会议的召开使得业内人士深层洞悉了国内化肥产业的现状和发展趋势，并对新型肥料和肥料添加剂有了更深刻、更广泛的认知。肥料产业正处于转型升级的关键时期，业内人士需要牢牢把握产业发展的航向，采取必要的相关措施以实现行业的平稳转型。