功能性肥料的技术趋势

网络　 2006-09-27 　　

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根据农业生产的区域特点，研究开发改善水分利用的肥料、高利用率的肥料、改善土壤结构的肥料、适应优良品种特性的肥料、改善品质的肥料、改善作物抗倒伏的肥料、防治杂草的肥料、抗病虫害的肥料、有机营养肥料、冲施肥料等系列多功能肥料，也是新型肥料研制与开发的重点领域：1）研制促进作物很细向纵深发展的肥料，适应干旱、半干旱地区的作物生产的需要；2）研发坚强作物挺立型抗倒伏功能的肥料；3）义务及营养元素取代有机杀虫（菌）剂的环境友好型肥料；4）研制用水溶性磷肥提供灌溉施肥（Fertigation）磷源的肥料；5）保水型肥料等。　　我国新型肥料发展战略、方向与目标　　肥料产业的发展战略　　1、据预测，我国2030年化肥需求量6800万吨，比目前每年再增加2650万吨化肥供应量，国家需增加投资约1500亿，每年多耗费外汇15亿美元，农民购买化肥需增加1000亿元开支，社会、经济所付代价十分巨大。2030年要使全国1亿公顷耕地平均施肥水平达680kg/hm2是很难达到的，也是土壤、环境难以承受的。至2030年我国经济将大中等发达国家水平，研究的重点应当是如何提高肥料的效率，而不是继续大幅度提高施肥水平。所以，更新观念、打破传统，力争在未来30年，我国肥料产业实施质量替代数量发展战略，化肥供应量力争控制在5000万吨以内，通过研制新型肥料，在不增加或少量增加化肥用量的前提下，通过提高效率，保证我国的粮食安全。　　2、新型肥料发展存在的技术问题和发展目标　　控释肥料、微生物肥料、商品有机肥料以及多功能肥料，使国际上当前和今后一个时期新型肥料研究和开发的热点领域，代表新型肥料的研究和发展方向。总体而言，我国新型肥料的研究与开发，和发达国家比较，存在基础研究薄弱，材料、工艺、设备等关键技术整体没有取得重大突破，尚未搭建起拥有自主知识产权的产业化技术平台，产业化技术水平低等问题。加强基础和应用基础研究，重点突破限制产业化发展的关键技术，搭建拥有自主知识产权的产业化平台技术，推动产业化，是我国当前和今后一个时期新型肥料发展的目标。　　3、缓/控释肥料　　存在问题是：1）控释材料创新滞后。控释肥料的质量、价格关键取决于控释材料的创新。日本在控释肥料研究上取得突破，关键是得益于在包膜材料上的创新。我国控释材料研究，虽有自己的特点，但基本上是借鉴发达国家经验，在包膜材料、胶结材料和酶抑制剂等材料领域，尚未取得重大突破，加速控释材料的研制是开发新型缓控释肥料的当务之急。2）关键技术薄弱。我国控释肥研究起步较晚，开始化工部门参与较少，关键技术主要学习日本等国外经验。虽然近几年，国家863计划等都终点站吃控释肥料的研究，科学家结合国情，在材料、控释技术、工艺等方面进行了大量有特色的研究，但重大关键技术尚需进一步研究家突破。3）工艺设备不配套。形成产业化程度不高。我国树脂包衣肥料借鉴日本技术，在材料、工艺、设备上进行消化吸收和发展，取得了一定进展，但是生产规模、产品质量立国外尚有差距。营养材料包裹工艺与设备属我国独创，但材料、工艺成本仍然较高，尚待进一步完善。其它基质复合与胶结工艺设备，尚处于小试、中试阶段，离大规模产业化尚有距离。整体看，我国的控释肥料工艺、设备还属于作坊式生产，需要有大的技术推进。4）应用基础研究和质量标准基本是空白。我国控释肥料实用技术研究和质量评价受制于整个产业化水平的制约，仍然十分薄弱。总之，我国控释肥料研究由于关键技术薄弱，工艺设备不配套，为形成拥有自主知识产权的创新技术平台，以至于产业化水平低，产品价格较高、产量度低。　　发展思路与目标：在近期和今后一个时期中国缓/控释肥料研究和发展应重点解决好价格、产业化关键技术，平台技术、工艺设备、产业化平台、人才队伍、农民认识、实用技术、评价方法等重大问题。农业科研部门、化工、企业联动，“十五”期间力争攻克关键技术；“十一五”搭建好产业化平台技术，产业化有所突破；“十二五”全面实现产业化，控释肥料被广大农民所认识和接受，在中国的肥料市场上占有一席之地。　　4、微生物肥料存在问题有：1）基础和应用基础研究严重滞后。微生物肥料作用机理、效果制约因素与机理研究落后；筛选和构建高效微生物肥料菌株的手段落后；肥料菌种缺少创新，微生物肥料使用的菌种面狭窄，种类少；载体、工艺、发酵条件、多功能菌群组合等关键技术领域的基础研究落后等，现治疗我国微生物肥料产业的发展。2）产业化规模小，产品质量参差不其，市场较乱，质量标准与质检技术有待完善。从我国微生物肥料整体看，距离生产标准化、经营企业化、管理法制化、产销一体化、产品商品化，以及有一定产量规模和生产群体等，还有距离；微生物肥料市场还比较混乱，行业管理有待进一步规范；产品标准研究滞后，质检水平有待提高，没有形成先进、快速、准确的质检技术体系，目前对产品的检测主要靠常规技术。　　发展思路与目标：应加强微生物肥料的基础和应用基础研究，在未来5至10年内，重点突破菌种构建技术、菌株组合技术，在载体、剂型、发酵工艺、设备方面取得拥有自主知识产权的关键技术。拓宽产品领域，研制一批新型微生物肥料产品；加强质量标准和检测技术研究，形成微生物肥料先进、快速、准确的质检技术体系，是我国微生物肥料产业健康发展。　　5、商品化有机肥料存在问题是：1）快速发酵技术研究滞后。我国在高温快速发酵生物制剂、发展生物-化学-物理连用快速综合发酵系统、快速高效除臭技术、快速连续发酵工艺和设备配套僧方面的关键技术没有取得突破，主要是引进或借鉴国外技术，缺乏拥有知识产权的关键技术。引进的国外技术发酵成本高，在国内实用性差。2）肥料制作的关键技术有待突破。发酵物料制成商品化有机肥料产品的剂型、生物有机肥料制作、有机无机配伍、有机复合缓释肥料制作、造粒粘结剂技术，以及工艺设备技术等有待突破。　　发展思路与目标：在未来5至10年内，加强有机物料快速发酵和除臭技术领域的基础研究；建立我国拥有自主知识产权有机物料高温连续快速发酵系统；开展商品有机肥产业化关键技术研究，搭建我国商品有机肥产业化技术平台；推动我国商品有机肥产业化发展，实现传统有机肥产品升级。　　6、新型功能肥料　　该领域的研究刚刚起步，存在的技术问题还很多。今后研究重点应放在基础和应用基础研究上。用5至10年的时间，突破关键技术，初步构建产业化平台，某些领域实现产业化。重点加强研究的领域包括：促进作物根细向众深发展的功能肥料、作物挺立性的抗倒伏功能的肥料、以无机营养元素取代有机杀虫（菌）级的环境友好型肥料、用非水溶性磷肥提供灌溉施肥源的肥料、保水型肥料等。　　　　“十一五”我国新型肥料发展的重点领域　　1、缓/控释肥料　　针对我国控释材料创新滞后，产品技术薄弱，红以设备不配套、难以形成产业化，高技术储备不足、质量标准空白等关键问题，以面向大田作物生产为主要目标，以制约我国控释肥料发展的材料、工艺设备、生产和使用的技术质量标准体系、新型肥料中试和产业化等重大关键问题为重点突破，研制有中国特色的环境友好、高效、嘉廉的新型缓/控释肥料技术平台；培养一支多学科交叉、应用基础与工程技术相结合的科技骨干队伍，以加速我国肥料产业现代化进程，为农产品安全生产和提高我国农产品的国际竞争力提供技术支撑。研究按前沿技术，重大关键技术，中试与产业化3个层次展开。　　前沿技术主要是研究开发新型控释材料。重点包括高空时性能营养包膜材料、有机高分子控释新材料、工农业废弃物改性控释新材料、有机无机符合控释材料，以及新型酶类控释剂的研究与开发。　　重大关键技术主要是新型控释肥料生产工艺设备及产业化关键技术，重点包括营养材料包膜性控释肥料生产工艺及产业化技术，高聚物薄一控释肥料生产工艺及产业化技术，基质复合与胶结型控释肥料工艺及产业化技术，化学抑制剂性控释肥料工艺及产业技术，微溶性缓释肥料生产工艺及产业化技术以及控释肥料实用技术、生产技术规模、产品质量标准体系与评价机构。　　2、微生物肥料　　针对我国微生物肥料基础和应用基础研究严重滞后，产业化规模较小、产品质量差、质量标准与质检技术不完善等主要问题，在菌种构建技术、组合技术、载体、剂型、发酵工艺、设备、质量别准和监测技术等关键技术领域取得突破；拓宽产品领域，开发一批新型微生物肥料产品；构建我国微生物肥料产业化技术平台；培养一支微生物肥料研究与开发队伍，以促进我国微生物肥料产业现代化研究，从前沿技术、重大关键技术、中试与产业化3个层次开展。　　前沿技术主要是高效微生物肥料菌剂的筛选与构建，重点包括固氮、抗逆、高竞争力的根瘤菌株的研究，新型抗逆PGPR菌株研究，高小抗逆溶磷、解钾、降解农药、作物秸秆腐熟等功能性菌株研究，联合菌群的组合及发酵技术研究，新型微生物肥料载体、剂型、粘着剂研究，以及微生物肥料质量标准与高效、快速、准确检测研究。　　重大关键技术主要是新型微生物肥料生产工艺及产业化关键技术，重点包括新型高效固氮、抗逆、高竞争力的根瘤菌肥料生产工艺及产业化技术，根瘤菌+PGPR生产工艺及产业化技术，高效抗逆溶磷、解钾、降解农药、防病等功能微生物肥料生产工艺产业化技术，高效、快速作物秸秆腐熟菌剂生产工艺及产业化技术，以及微生物肥料应用技术与评价研究。中试与产业化示范，对重大产品重点进行中试与产业化示范，促进技术转化为生产力。　　3、商品化有机肥料　　针对我国商品有机肥料生产中，快速发酵技术研究滞后、肥料研制工艺、设备等关键技术落后的问题，在高温快送发酵生物制剂、生物―滑雪-无力连用快速综合发酵技术、快速高效除臭技术、快速连续发酵工艺设备、商品有机肥生产工艺设备等技术领域取得突破，搭建起我国商品有机肥的生产化技术平台，推动我国传统有机肥产品升级，促进有机肥产业化发展。　　前沿技术主要是有机物料快速发酵技术。包括有机物料快速发酵菌剂及相关材料研究；高湿物料快速脱水技术研究；有机物发酵除臭技术研究；有机物料发酵养分保全技术研究；有机物料高温连续好气快速发酵菌工艺与设备研究。　　重大关键技术主要是商品有机肥料生产工艺及产业化关键技术。包括有机肥料造粒粘结剂与肥料造粒技术，有机发酵物生产缓释肥料工艺及产业化技术，以及商品有机肥料应用技术与评价研究。中试与产业化示范，对重大产品重点进行中试与产业化示范，促进技术转化为生产力。　　4、新型功能肥料　　新型功能肥料的研究在我国刚刚起步，结合国情，重点研究领域包括保水型多功能肥料研究与产业化，调控作物根系纵深发展，提高抗倒伏功能的肥料研究与产业化；无机营养元素取代有机杀虫（菌）剂的环境有好肥料研究与产业化；用非水溶性磷肥提供灌溉施肥磷源的肥料研究与产业化；除草型肥料研究与产业化和作物品质改良肥料研究与产业化。　　5、发展战略措施和政策建议　　推动新型肥料研究和产业化的发展，是一项系统工程，需要科学家和肥料行业的共同努力，更需要国家在政策上的推进。建议：1）加大新型肥料研究的投入，改善研发条件，壮大研发队伍；2）给新型肥料产业以投资、信贷等优惠扶持；3）国家投资建设一批新型肥料高新技术示范企业；4）成立国家新型肥料研发工程技术中心。（佚名）

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