近幾年，我國農業取得了非常可喜的成績。糧食連年增產，農民收入不斷增長，農產品質量穩定提高，農業生態環境不斷改善。但我國農業也面臨很多壓力，在農產品質量方面，社會需求不斷增長，導致農業壓力不斷加大。在生態環境方面，農業生態環境受到的壓力也在不斷增加。農業部對此做了很多努力，如2014年提出的“一控、兩減、三基本”：“一控”是控制水資源用量，“兩減”就是減少化肥和農藥的用量(liang)，“三基(ji)本(ben)”包(bao)括秸稈資源能(neng)夠充分利用，化肥(fei)包(bao)裝、農藥包(bao)裝等農用廢棄(qi)物能(neng)夠基(ji)本(ben)回(hui)收利用，農業養殖(zhi)廢棄(qi)物能(neng)夠基(ji)本(ben)上得到應用。
農業是(shi)一個復(fu)雜的生態(tai)系(xi)統，不僅(jin)包括種(zhong)植(zhi)(zhi)業，還包括養(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)殖(zhi)業、漁(yu)業等。在理論(lun)上應從生態(tai)角度上更好地(di)保護農業。近幾(ji)年，業界特別強調養(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)殖(zhi)規模化，強調養(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)殖(zhi)補貼，但養(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)殖(zhi)的補貼，往往從養(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)殖(zhi)的水平出發(fa)，忽略(lve)了種(zhong)植(zhi)(zhi)和養(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)殖(zhi)的關系(xi)，造成很多(duo)地(di)方種(zhong)植(zhi)(zhi)業生產很發(fa)達(da)，但養(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)殖(zhi)業不發(fa)達(da)。所(suo)以出現(xian)了“東北種(zhong)糧、南方養(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)羊(yang)”的范(fan)式，但南方因農田(tian)少，養(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)殖(zhi)廢棄物(wu)很難得到(dao)回收利用，于是(shi)又帶來生態(tai)環境的壓力。
肥料吸收和轉化至關重要
目前有一個非常嚴峻的問題，盡管肥料用量充足，但缺乏好的使用方法，就不能產生很好的效果。在磷肥的(de)集(ji)中施(shi)(shi)用(yong)方面，有數據(ju)表(biao)明，如果磷肥(fei)(fei)(fei)像(xiang)現(xian)在這(zhe)(zhe)樣撒施(shi)(shi)或(huo)施(shi)(shi)用(yong)翻耕，盡管大(da)力(li)推廣化肥(fei)(fei)(fei)深施(shi)(shi)，但在這(zhe)(zhe)種情況(kuang)下，肥(fei)(fei)(fei)料(liao)(liao)均勻分布(bu)在土(tu)壤里，因作物(wu)根(gen)系(xi)在土(tu)壤里有限，60%肥(fei)(fei)(fei)料(liao)(liao)都(dou)接觸不到作物(wu)根(gen)系(xi)，只有1/3的(de)磷可用(yong)。例如北方大(da)棚蔬菜(cai)種植區，農民(min)希望(wang)高產，且希望(wang)盡量減少施(shi)(shi)肥(fei)(fei)(fei)次(ci)(ci)數，以減少勞動量。但是如果施(shi)(shi)肥(fei)(fei)(fei)過于集(ji)中，澆水后(hou)就(jiu)會出現(xian)濃(nong)度(du)過高的(de)問(wen)題。農民(min)通(tong)常(chang)兩(liang)(liang)個禮拜(bai)(bai)澆一次(ci)(ci)水，兩(liang)(liang)個禮拜(bai)(bai)施(shi)(shi)一次(ci)(ci)肥(fei)(fei)(fei)，常(chang)常(chang)是肥(fei)(fei)(fei)料(liao)(liao)濃(nong)度(du)過高而造(zao)成燒根(gen)。一般(ban)施(shi)(shi)肥(fei)(fei)(fei)后(hou)的(de)第(di)2、3天(tian)，根(gen)拔出來后(hou)卻是黃(huang)的(de)。等到兩(liang)(liang)個禮拜(bai)(bai)后(hou)根(gen)恢復(fu)了，又開(kai)始施(shi)(shi)肥(fei)(fei)(fei)，如此這(zhe)(zhe)般(ban)，作物(wu)根(gen)部經常(chang)性(xing)受傷，極大(da)影響養分吸收，降(jiang)低(di)肥(fei)(fei)(fei)料(liao)(liao)利(li)用(yong)率(lv)。
肥(fei)(fei)料施到(dao)土(tu)(tu)壤中(zhong)(zhong)，要經過(guo)(guo)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)解(jie)，作物(wu)的(de)(de)(de)(de)吸收和轉(zhuan)化(hua)，甚至有的(de)(de)(de)(de)在(zai)(zai)土(tu)(tu)壤里(li)(li)面就進行轉(zhuan)化(hua)。我們有不(bu)(bu)(bu)少(shao)研究成果(guo)只停留(liu)在(zai)(zai)實驗(yan)室里(li)(li)、試(shi)驗(yan)田中(zhong)(zhong)，沒有很好(hao)地(di)轉(zhuan)化(hua)到(dao)農業生產(chan)應(ying)用(yong)中(zhong)(zhong)，更(geng)(geng)沒有轉(zhuan)化(hua)到(dao)肥(fei)(fei)料產(chan)品(pin)中(zhong)(zhong)。過(guo)(guo)去往(wang)往(wang)注重(zhong)氮磷鉀等(deng)養(yang)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)用(yong)量(liang)研究，下一步(bu)更(geng)(geng)應(ying)注重(zhong)肥(fei)(fei)料或植物(wu)營養(yang)的(de)(de)(de)(de)研究，應(ying)多(duo)關注不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)養(yang)分(fen)(fen)形(xing)(xing)態，不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)肥(fei)(fei)料品(pin)種在(zai)(zai)水(shui)(shui)、土(tu)(tu)壤、植物(wu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)運輸和轉(zhuan)化(hua)的(de)(de)(de)(de)方式(shi)，即WSFP系統（W是(shi)(shi)水(shui)(shui)，S是(shi)(shi)土(tu)(tu)，F是(shi)(shi)肥(fei)(fei)料，P是(shi)(shi)植物(wu)）。這個系統的(de)(de)(de)(de)研究，不(bu)(bu)(bu)再是(shi)(shi)簡單地(di)就養(yang)分(fen)(fen)而研究養(yang)分(fen)(fen)。例(li)如磷，過(guo)(guo)去的(de)(de)(de)(de)磷多(duo)是(shi)(shi)磷肥(fei)(fei)，根(gen)據磷肥(fei)(fei)中(zhong)(zhong)水(shui)(shui)溶(rong)磷含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)多(duo)少(shao)來(lai)判(pan)斷(duan)磷肥(fei)(fei)的(de)(de)(de)(de)好(hao)壞。水(shui)(shui)溶(rong)磷和枸溶(rong)磷在(zai)(zai)不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)土(tu)(tu)壤類(lei)型里(li)(li)面，作用(yong)方式(shi)是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)一樣的(de)(de)(de)(de)。有人認(ren)為(wei)土(tu)(tu)壤里(li)(li)殘留(liu)的(de)(de)(de)(de)磷肥(fei)(fei)，后(hou)期還能用(yong)。但(dan)是(shi)(shi)改(gai)革開放三十多(duo)年了，本應(ying)殘留(liu)很多(duo)了，但(dan)是(shi)(shi)現在(zai)(zai)磷肥(fei)(fei)用(yong)量(liang)卻不(bu)(bu)(bu)能減(jian)，少(shao)用(yong)了就減(jian)產(chan)。所(suo)以對(dui)于磷肥(fei)(fei)殘留(liu)在(zai)(zai)土(tu)(tu)壤里(li)(li)的(de)(de)(de)(de)行為(wei)應(ying)引(yin)起高度重(zhong)視(shi)，認(ren)真研究不(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)形(xing)(xing)態的(de)(de)(de)(de)養(yang)分(fen)(fen)在(zai)(zai)WSFP系統中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)行為(wei)和方式(shi)。
氮肥不同應用形態的啟發
前兩年，我們做(zuo)了(le)氮(dan)肥(fei)(fei)不(bu)同(tong)形(xing)態的(de)(de)應用(yong)研(yan)究(jiu)。氮(dan)是非常復雜的(de)(de)系(xi)統，有(you)(you)銨態氮(dan)、硝態氮(dan)、酰(xian)胺態氮(dan)、有(you)(you)機態等不(bu)同(tong)形(xing)態。很多人認(ren)為(wei)(wei)測土(tu)配方時測了(le)氮(dan)就可以施肥(fei)(fei)了(le)，但(dan)(dan)遠(yuan)遠(yuan)不(bu)是那么(me)簡單。國外到(dao)現在(zai)為(wei)(wei)止，也未能通(tong)過(guo)測出氮(dan)來推薦施用(yong)氮(dan)肥(fei)(fei)。而是用(yong)整個流域里(li)面氮(dan)的(de)(de)平(ping)衡(heng)狀(zhuang)況，來推斷氮(dan)的(de)(de)需(xu)(xu)求和(he)不(bu)同(tong)形(xing)態氮(dan)的(de)(de)供(gong)應方式(shi)。氮(dan)肥(fei)(fei)發(fa)展(zhan)方向，就是減少淋失，控制肥(fei)(fei)效(xiao)發(fa)揮，有(you)(you)的(de)(de)需(xu)(xu)要(yao)(yao)緩效(xiao)，但(dan)(dan)有(you)(you)時也需(xu)(xu)要(yao)(yao)加(jia)速，如(ru)(ru)葉菜施有(you)(you)機肥(fei)(fei)，到(dao)了(le)收獲(huo)時，氮(dan)肥(fei)(fei)養(yang)分還未完全(quan)釋放，必然導致硝酸鹽含量(liang)高。大(da)力推廣有(you)(you)機肥(fei)(fei)，需(xu)(xu)要(yao)(yao)分清(qing)什(shen)么(me)作(zuo)物在(zai)什(shen)么(me)樣的(de)(de)氣候條件(jian)和(he)土(tu)壤狀(zhuang)況下能施用(yong)。例如(ru)(ru)，有(you)(you)人說東北玉米(mi)施緩控釋肥(fei)(fei)好，但(dan)(dan)東北氣候條件(jian)特(te)殊，前期干(gan)旱，中期正常，到(dao)了(le)7-8月(yue)份，就會(hui)大(da)量(liang)降雨。如(ru)(ru)果施緩控施肥(fei)(fei)，多數都被淋走，等到(dao)8月(yue)底(di)需(xu)(xu)要(yao)(yao)灌漿的(de)(de)時候，養(yang)分就會(hui)跟不(bu)上(shang)。所以需(xu)(xu)要(yao)(yao)根據作(zuo)物和(he)土(tu)壤、氣候等特(te)點，深入研(yan)究(jiu)如(ru)(ru)何做(zuo)好肥(fei)(fei)料作(zuo)用(yong)的(de)(de)發(fa)揮。
同(tong)(tong)時，還要配合一(yi)些添加劑，達到養分的平衡。不(bu)同(tong)(tong)形態的氮對(dui)作(zuo)物品質影響很(hen)大，如在華北地區，種土豆時多用硝態氮追肥，但煮(zhu)著吃后(hou)土豆就不(bu)會像(xiang)過去那(nei)么粉(fen)，也咬不(bu)動(dong)，長(chang)此以(yi)往，工廠將因(yin)土豆出粉(fen)率低而不(bu)再收購。
中國肥料已經進入由等養分等效向形態、含量、助劑共同發展的新的理論指導下的時代。原來說養分是等養分等效，而同樣的養分，不同的形態、不同的助劑，作用就不大一樣。現在，磷也有多個肥料品種，從過去的過磷酸鈣到一銨、二銨、磷酸二氫鉀和復合肥料(liao)，現在(zai)又準備把復(fu)合(he)肥(fei)(fei)(fei)料(liao)混在(zai)一(yi)(yi)起(qi)。磷(lin)(lin)(lin)(lin)本身形態(tai)有(you)黑磷(lin)(lin)(lin)(lin)、白磷(lin)(lin)(lin)(lin)、紅磷(lin)(lin)(lin)(lin)，從肥(fei)(fei)(fei)料(liao)來說有(you)水(shui)溶磷(lin)(lin)(lin)(lin)、枸(gou)溶磷(lin)(lin)(lin)(lin)、難(nan)溶磷(lin)(lin)(lin)(lin)，正(zheng)磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸鹽、偏磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸鹽、亞磷(lin)(lin)(lin)(lin)酸鹽，到(dao)肥(fei)(fei)(fei)料(liao)里面要(yao)進(jin)行轉(zhuan)化。我們(men)做(zuo)過土壤(rang)磷(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)分級，包括交換(huan)性(xing)的(de)(de)、鋁結合(he)的(de)(de)，還(huan)有(you)有(you)機磷(lin)(lin)(lin)(lin)和碎片，這(zhe)些形態(tai)作物的(de)(de)利(li)用效率都不(bu)一(yi)(yi)樣。更重要(yao)的(de)(de)是(shi)要(yao)進(jin)行轉(zhuan)化。如水(shui)分控制不(bu)同(tong)，同(tong)樣的(de)(de)養(yang)分，轉(zhuan)化形式就不(bu)一(yi)(yi)樣。所以其不(bu)僅與肥(fei)(fei)(fei)料(liao)和土壤(rang)有(you)關(guan)，還(huan)和水(shui)的(de)(de)應用方式有(you)關(guan)。如山東的(de)(de)蘋(pin)果(guo)(guo)，大量(liang)出現疾病(bing)(bing)，90%以上是(shi)因(yin)為水(shui)分養(yang)分不(bu)合(he)理(li)造成的(de)(de)。從這(zhe)個角度(du)分析，與土壤(rang)的(de)(de)水(shui)肥(fei)(fei)(fei)管理(li)有(you)關(guan)系。但仔細一(yi)(yi)看，當地(di)凡(fan)水(shui)肥(fei)(fei)(fei)條(tiao)件比較(jiao)好、產量(liang)比較(jiao)高的(de)(de)，多(duo)有(you)疾病(bing)(bing)。但果(guo)(guo)園(yuan)的(de)(de)濕度(du)控制比較(jiao)好的(de)(de)情況下，就沒有(you)植物病(bing)(bing)害。這(zhe)就要(yao)做(zuo)好土壤(rang)水(shui)和空(kong)氣濕度(du)的(de)(de)協(xie)調配合(he)。
聚磷酸銨
是磷肥未來發展方向
磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)肥(fei)利用(yong)率(lv)(lv)不高(gao)，跟磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)肥(fei)產品本身(shen)有(you)很(hen)大關系(xi)(xi)。聚磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)酸銨的(de)(de)(de)發展，能夠(gou)帶動國家磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)肥(fei)工業的(de)(de)(de)一個大的(de)(de)(de)進步和變革(ge)。中國的(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)肥(fei)利用(yong)率(lv)(lv)有(you)可(ke)能提高(gao)將近一倍，由現在的(de)(de)(de)18%左右(you)達(da)到33%-34%。從理論上講，可(ke)以減少(shao)一半(ban)左右(you)的(de)(de)(de)磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)礦(kuang)。從科學家角度來講，應(ying)該投入更多(duo)精力，去研(yan)究磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)行(xing)為(wei)，包(bao)括磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)與(yu)根(gen)的(de)(de)(de)關系(xi)(xi)，菌(jun)根(gen)以及根(gen)系(xi)(xi)如何(he)受到磷(lin)(lin)(lin)(lin)(lin)的(de)(de)(de)影(ying)響。
下一步磷的發展方向主要有四個方面，一是土壤中要減少固定。包括隔離、減少與土壤的接觸和科學集中的施肥方法；二是提高肥效，主要是水溶磷肥防止固定和拮抗；三是方便施用，增加移動性。氮肥比較容易隨著水到根部，鉀肥和銨離(li)子一樣稍困難(nan)，現在(zai)是讓磷(lin)能(neng)夠跟隨(sui)水(shui)(shui)方便進(jin)入根系，加大灌水(shui)(shui)量(liang)是一種做法，而(er)聚磷(lin)酸銨可能(neng)給了我(wo)們一個(ge)新的思路或方式；四是與添加劑(ji)的配合(he)。好的添加劑(ji)，能(neng)夠很(hen)好保(bao)護肥料有效性，促進(jin)作(zuo)物生長(chang)，提高對養(yang)分的吸收(shou)。
