肥料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新是未來(lái)中國(guó)非常重要的一個(gè)方面！
作為“人類最偉大的發(fā)明”“工業(yè)革命最偉大的成果之一”，化肥讓全球78億人口過(guò)得更好，但也常常成為國(guó)際博弈的籌碼。
當(dāng)年，我國(guó)進(jìn)行了怎樣的技術(shù)探索？當(dāng)前，如何解決化肥翻倍漲價(jià)危及農(nóng)民增收與糧食安全的頑疾？未來(lái)，我國(guó)化肥產(chǎn)業(yè)如何創(chuàng)新，進(jìn)而引領(lǐng)世界？
近日，就相關(guān)話題，庫(kù)叔專訪了張福鎖院士。
1
糧食的“糧食”
化肥應(yīng)用的200多年來(lái)，人類文明進(jìn)步呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，徹底打破了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)依賴地力緩慢恢復(fù)的瓶頸。
目前，化肥已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基本物資保障，廣泛應(yīng)用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
化肥讓我們吃飽吃好。
新中國(guó)成立前，我國(guó)一直采用傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，即利用作物秸稈、人畜糞尿、綠肥等方式培肥地力，糧食產(chǎn)量增長(zhǎng)極其緩慢而且長(zhǎng)期處于較低水平。
如秦漢至清朝2000余年間，我國(guó)小麥產(chǎn)量?jī)H從50公斤/畝增長(zhǎng)到100公斤/畝左右。而新中國(guó)成立后至今僅70余年，小麥平均產(chǎn)量達(dá)到350-400公斤/畝，高產(chǎn)地區(qū)達(dá)到650公斤/畝以上；水稻產(chǎn)量從1949年的126公斤/畝提高到了2021年的474公斤/畝。
舉個(gè)國(guó)內(nèi)案例。包產(chǎn)到戶政策實(shí)施后農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的效果很好，北京的農(nóng)民總結(jié)的時(shí)候就說(shuō)：一靠政策，二靠肥料，三靠勤奮。
我們分析得出改革開放至今糧食產(chǎn)量增加的原因，種子貢獻(xiàn)30%左右，化肥約40%，農(nóng)民的田間管理技術(shù)占30%左右。
化肥養(yǎng)活全球一半人口。
舉個(gè)國(guó)際案例。目前非洲農(nóng)業(yè)土地化肥施用量不足3公斤/畝，平均糧食產(chǎn)量不足150公斤/畝，水果和蔬菜不足700公斤/畝，每畝土地僅能養(yǎng)活不到半個(gè)人。目前非洲每年人均只有100公斤口糧、20公斤水果、100公斤蔬菜和20公斤肉，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界衛(wèi)生組織制定的健康飲食標(biāo)準(zhǔn)，饑餓和營(yíng)養(yǎng)不良人口普遍存在。
研究表明，1908-2008年的100年間，全球每公頃耕地可養(yǎng)活的人數(shù)從1.9人增加到了4.3人，這一增長(zhǎng)主要是哈伯-博施合成氨的貢獻(xiàn)。
什么是合成氨，后面我會(huì)詳細(xì)闡釋。
有人會(huì)問(wèn)，如果不用化肥會(huì)怎么樣？不用化肥，糧食產(chǎn)量今年開始可能下降幅度小一點(diǎn)，但是經(jīng)過(guò)兩三年，產(chǎn)量就會(huì)大幅度下降，最后能打出現(xiàn)在一半的產(chǎn)量就不錯(cuò)了。
化肥不僅保證了糧食的數(shù)量，還提高了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。
如果不用化肥，我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)要差很多。今天小麥以及其他農(nóng)產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)含量，因?yàn)榈实氖褂眠_(dá)到了13%以上，而解放初只有9%。如果不施化肥，水果長(zhǎng)得大大小小都不一樣，外觀品質(zhì)很差，風(fēng)味也不地道。
化肥讓土地更肥。
“耕地是糧食的命根子”。借助化肥，全國(guó)土壤養(yǎng)分整體提升。
化肥未大面積普及之前，我國(guó)土壤經(jīng)過(guò)上千年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，由于投入少，絕大部分出現(xiàn)了不同程度的養(yǎng)分缺乏。
近30年來(lái)，通過(guò)施用磷肥，我國(guó)土壤有效磷含量上升到23毫克/公斤。另外，隨著化肥施用，作物產(chǎn)量增加，作物根系也增加，為土壤輸入的碳增加了，從而提高了土壤有機(jī)質(zhì)，30年來(lái)，全國(guó)土壤有機(jī)質(zhì)增加了25%，土壤速效鉀增加了60%以上。
化肥讓地球更綠。
美國(guó)國(guó)家航空航天局2019年公布的一份研究報(bào)告顯示，2000-2017年中國(guó)的綠葉凈增長(zhǎng)面積全球最高，對(duì)全球的貢獻(xiàn)達(dá)25%，其中42%的貢獻(xiàn)來(lái)自植樹造林工程，32%來(lái)自農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)，相當(dāng)于農(nóng)業(yè)集約化生產(chǎn)為全球綠葉凈增長(zhǎng)面積貢獻(xiàn)了8%，這是相當(dāng)了不起的貢獻(xiàn)。
2 填飽肚子罵廚子？
近年來(lái)，人們談“肥”色變，對(duì)化肥有妖魔化傾向。
化肥少的時(shí)候，大家覺(jué)得它比金子還金貴；化肥多的時(shí)候，大家反倒視其為污染源，開始質(zhì)疑化肥是化學(xué)品，不健康有污染，有機(jī)的就健康無(wú)污染。
這是誤區(qū)！
把化肥比作食品就直白明了了。和飲食一樣，現(xiàn)在施用化肥所產(chǎn)生的一些問(wèn)題都與不合理施用有關(guān)，化肥施用過(guò)量、養(yǎng)分搭配不合理、施用方式粗放等產(chǎn)生的負(fù)面影響，需要科學(xué)分析、正確認(rèn)識(shí)、理性對(duì)待。
化肥利用率是指作物當(dāng)季所吸收的化肥養(yǎng)分占化肥總投入養(yǎng)分的百分率。一般而言，化肥利用率越高，其經(jīng)濟(jì)效益也就越大，環(huán)境污染也就越少。
但化肥利用率不是固定不變的，它與化肥的種類和性質(zhì)、土壤類型、氣候條件、作物種類及田間管理等因素密切相關(guān)。
化肥利用率能達(dá)到100%嗎？理論上說(shuō)是不可能的，因?yàn)橐屪魑镂账械幕署B(yǎng)分，不讓一點(diǎn)養(yǎng)分散到環(huán)境中是不可能的，就像人吃的飯也不可能百分之百被吸收利用一樣。
由于作物吸收養(yǎng)分的主要器官是根系，很難保證將每一?；识寄芪沟矫恳豢米魑锏母抵車?，也就很難讓根系把所有的化肥養(yǎng)分吸收了。加上土壤對(duì)肥料養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和吸附固定等反應(yīng)，化肥養(yǎng)分的利用率達(dá)不到100%。
近年來(lái)，我國(guó)三大糧食作物氮肥利用率從2013年的33%提高到了2020年的40%，這是很大的進(jìn)步。
自我國(guó)施用化肥以來(lái)，因?yàn)檗r(nóng)戶技術(shù)水平不高，也沒(méi)有機(jī)械，更沒(méi)有滴灌設(shè)備，肥料大部分撒施在地表，再加上其他田間管理操作不到位，用量把握不準(zhǔn)，所以利用率很低，最低時(shí)僅達(dá)到27%，目前提高到了40%（磷肥的利用率仍然只有20%左右），這是不小的成就，但是仍然較低。
未能被作物利用的養(yǎng)分中的很大一部分存在于土壤中，下一季作物還可以利用。氮肥施用后能存留在土壤中的比例大概有20%（對(duì)磷肥來(lái)說(shuō)，存于土壤中的比例會(huì)高達(dá)80%），剩下的才是真正損失到環(huán)境中的（氮肥損失大約20%，磷肥損失大約1%）。
如果過(guò)量施肥，用得不合理，就會(huì)浪費(fèi)損失到環(huán)境里面，造成了環(huán)境污染。
化肥是一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它不僅為作物提供營(yíng)養(yǎng)，也為土壤和水體中的生物提供營(yíng)養(yǎng)，如果化肥過(guò)量作物吸收不了，進(jìn)入水體就會(huì)引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，造成藻類大量繁殖，也就是常見的水體綠藻、藍(lán)藻暴發(fā)現(xiàn)象。當(dāng)然過(guò)量的養(yǎng)分也會(huì)進(jìn)入地下水，降低飲用水質(zhì)量。
目前，我國(guó)水體污染問(wèn)題比較突出，水體污染物有三大來(lái)源：農(nóng)業(yè)源排放、工業(yè)企業(yè)及農(nóng)村和城鎮(zhèn)居民污水排放，以及與化石能源排放有關(guān)的大氣干濕沉降。
《第二次全國(guó)污染源普查公報(bào)》顯示，2017年全國(guó)廢水中氨氮排放總量為96.34萬(wàn)噸。其中生活源排放69.91萬(wàn)噸，農(nóng)業(yè)源排放21.62萬(wàn)噸，工業(yè)源4.45萬(wàn)噸，集中式排放源為0.36萬(wàn)噸?？梢娹r(nóng)業(yè)源低于生活源排放。
農(nóng)業(yè)源污染又包括化肥流失、畜禽養(yǎng)殖業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖引起的氮、磷養(yǎng)分流失。據(jù)研究，化肥對(duì)農(nóng)業(yè)源氮、磷排放的貢獻(xiàn)分別為51%和36%左右。
綜上所述，化肥對(duì)水體污染的貢獻(xiàn)約24%，并不是最大的污染源。
我們可以通過(guò)科學(xué)施肥，避免或者減少化肥對(duì)水體污染，比如：
在農(nóng)田控制好化肥用量，避免給作物過(guò)量施肥；加強(qiáng)施肥的精準(zhǔn)性，如通過(guò)機(jī)械深施到作物根系周圍，提高化肥利用率；灌溉水的配合，不能大水大肥，防止養(yǎng)分隨水流失，等等。
很多人盲目崇拜有機(jī)食品的“高品質(zhì)”，但并沒(méi)有充分的科學(xué)依據(jù)支撐。
有機(jī)農(nóng)業(yè)因其在生產(chǎn)中采用有機(jī)肥滿足作物營(yíng)養(yǎng)需求，完全或基本不用人工合成的肥料、農(nóng)藥、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等物質(zhì)而被廣泛推崇。但實(shí)際上，有機(jī)肥施入土壤后，有機(jī)物質(zhì)也需要被分解成為無(wú)機(jī)元素之后才能夠被植物根系吸收利用。
此外，由于有機(jī)肥中的養(yǎng)分分解和釋放無(wú)法人為控制，不能按照作物生長(zhǎng)需要的時(shí)間和需求量釋放，所以有機(jī)肥使用不當(dāng)同樣會(huì)對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。
例如，單一施用有機(jī)肥易使水稻、小麥和大麥等谷類作物在生育前期發(fā)生氮素營(yíng)養(yǎng)缺乏，而在生育后期發(fā)生氮素營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩，最終導(dǎo)致產(chǎn)量顯著下降。即使當(dāng)含氮量較小的有機(jī)肥改善作物的其他養(yǎng)分供應(yīng)狀況而顯著增產(chǎn)時(shí)，也可能會(huì)產(chǎn)生對(duì)氮素的“稀釋”效應(yīng)，降低植株內(nèi)的氮素含量，使農(nóng)產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量降低。
有機(jī)方式生產(chǎn)的農(nóng)作物產(chǎn)品，其風(fēng)味與非有機(jī)方式生產(chǎn)的產(chǎn)品無(wú)明顯差異，有時(shí)甚至風(fēng)味不如后者。研究表明，采用有機(jī)和非有機(jī)方式分別生產(chǎn)的五種蔬菜和四種水果，其收獲后經(jīng)品嘗員鑒別并未發(fā)現(xiàn)口味存在明顯差別。并且，相對(duì)于化肥農(nóng)業(yè)，由于有機(jī)肥中養(yǎng)分含量較低，其施用總量通常是化肥的十倍甚至數(shù)十倍，額外成本投入較多。
因此，唯有通過(guò)化肥與有機(jī)肥協(xié)同作用，方能同步提升當(dāng)季作物產(chǎn)量以及農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。
2019年我給青海省做報(bào)告，當(dāng)時(shí)省領(lǐng)導(dǎo)說(shuō)，青海為保護(hù)生態(tài)環(huán)境，原來(lái)計(jì)劃不用化肥只用有機(jī)肥。我講完課后，他們就變成了用30%的化肥，70%的有機(jī)肥。今年我去，他們都高興地說(shuō)，有機(jī)無(wú)機(jī)結(jié)合效果就是好。
由于有機(jī)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量要低于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)30%以上，不是所有人都能吃得上、吃得起的，只是滿足部分高檔消費(fèi)人群的需要，這一農(nóng)業(yè)模式難以保障14億人口的糧食安全。
3 “工業(yè)建設(shè)要看你們的了” 化肥的原理，其實(shí)不復(fù)雜：通過(guò)空氣得到氮?dú)猓呀獾玫綒錃?，氮?dú)夂蜌錃庠诟邷馗邏汉痛呋瘎┳饔孟碌玫胶铣砂?，以合成氨作為核心原料，人類生產(chǎn)出含氮化肥，比如尿素。
合成氨技術(shù)是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，技術(shù)發(fā)明者哈伯是第一個(gè)從空氣中制造出氨的科學(xué)家，他使人類從此擺脫了依靠天然氮肥的被動(dòng)局面，有力地推動(dòng)了世界農(nóng)業(yè)發(fā)展，因此于1918年被授予了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
他的合作者博施，改進(jìn)了高壓合成氨的催化方法，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，于1931年榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
在2007年，德國(guó)化學(xué)家埃特爾由于發(fā)現(xiàn)了合成氨的作用機(jī)理，并推動(dòng)了表面化學(xué)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
因?yàn)楹铣砂钡难芯颗c應(yīng)用，三位科學(xué)家先后獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，這在諾貝爾獎(jiǎng)歷史上是絕無(wú)僅有的，也說(shuō)明了這一技術(shù)的極其重要性。
我國(guó)于1937年建成了第一個(gè)硫酸銨廠，1942年建成了第一個(gè)磷肥廠，但受抗日戰(zhàn)爭(zhēng)影響一直沒(méi)有正常生產(chǎn)。新中國(guó)成立初期，我國(guó)只有2個(gè)瀕臨倒閉的硫酸銨廠，年產(chǎn)量只有6000噸氮肥，還不能滿足60萬(wàn)畝高產(chǎn)田的施肥需求。
新中國(guó)成立后，著名科學(xué)家侯德榜先生真正開啟了我國(guó)化肥工業(yè)建設(shè)，他是我國(guó)重化學(xué)工業(yè)的開拓者，也是近代化學(xué)工業(yè)的奠基人之一，是世界制堿業(yè)的權(quán)威。侯德榜先生在新中國(guó)成立前還曾幫助印度建立堿廠，受國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的邀請(qǐng)，他歷時(shí)50天繞道中國(guó)香港和朝鮮于1949年7月回到祖國(guó)，受到了毛澤東主席和周恩來(lái)總理的接見，毛主席提出殷切的希望：“革命是我們的事業(yè)，工業(yè)建設(shè)要看你們的了，希望共同努力建設(shè)一個(gè)繁榮富強(qiáng)的新中國(guó)?！?/strong>
此后，侯德榜先生正式投入新中國(guó)化工事業(yè)，1958年他開始在上海規(guī)劃建設(shè)合成氨廠，和全體組員同吃同住、同班倒，歷時(shí)8年，終于在1965年成功創(chuàng)建了“碳化法”制取碳酸氫銨新工藝，形成了我國(guó)獨(dú)有的小氮肥工藝，獲得了國(guó)家重大發(fā)明。
在20世紀(jì)80年代小氮肥產(chǎn)量占到了全國(guó)總產(chǎn)量的一半，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了基本的物質(zhì)保障。
磷肥從過(guò)磷酸鈣—鈣鎂磷肥—硝酸磷肥—磷酸銨—復(fù)合肥，整整摸索了半個(gè)世紀(jì)。
鉀肥工業(yè)從1956年在青海察爾汗干鹽湖找礦開始，直到本世紀(jì)初研發(fā)成功“反浮選冷結(jié)晶”工藝后，鉀肥才開始大規(guī)模生產(chǎn)。
在技術(shù)創(chuàng)新突破的同時(shí)，國(guó)家給予化肥工業(yè)全面的保障措施。1959年毛主席到安徽合肥氮肥廠視察時(shí)說(shuō)“一個(gè)化肥廠可以解決一個(gè)公社問(wèn)題，一畝地幾十斤化肥就基本解決了……”國(guó)家把化肥工業(yè)提升到優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略高度，給予了最大的資源和政策保障。
20世紀(jì)70年代開始，在人均年收入才213美元，許多人都無(wú)法解決溫飽問(wèn)題的艱難時(shí)刻，國(guó)家先后花費(fèi)數(shù)十億美元引進(jìn)了國(guó)外31套大型氮肥生產(chǎn)裝置，當(dāng)年美國(guó)總統(tǒng)尼克松訪華簽署的第一份商業(yè)協(xié)議便是為中國(guó)引進(jìn)世界最大規(guī)模的大型氮肥生產(chǎn)裝置，這為上世紀(jì)80年代中國(guó)農(nóng)業(yè)豐產(chǎn)提供了基礎(chǔ)。
在20世紀(jì)80年代以前，我國(guó)化學(xué)工業(yè)投資的40%、優(yōu)質(zhì)無(wú)煙塊煤的50%、進(jìn)口硫資源的60%、進(jìn)口天然氣的30%以上都用于化肥生產(chǎn)。為提高化肥儲(chǔ)運(yùn)能力，國(guó)家還為大中型化肥廠修建了專用鐵路線、輸電線、碼頭倉(cāng)庫(kù)等。針對(duì)化肥的特殊政策持續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)、范圍之廣、力度之大是其他任何商品或者工業(yè)都沒(méi)有的。
即使在困難時(shí)期，我國(guó)化肥用量的增長(zhǎng)也沒(méi)有停止過(guò)，國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人對(duì)化肥發(fā)展非常重視，有力地推動(dòng)了我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。
咱們可以思考，為什么同時(shí)期的印度沒(méi)能快速建設(shè)大量化肥廠？
上世紀(jì)90年代，克林頓到中國(guó)訪問(wèn)的時(shí)候，江澤民主席跟他簽署的三個(gè)協(xié)議里有兩個(gè)都與化肥有關(guān)，一個(gè)是磷礦，一個(gè)是磷二銨。那時(shí)候我國(guó)的化肥還不夠滿足需求，到2003年，一躍成了全球最大的化肥生產(chǎn)國(guó)。
目前我國(guó)是全球最大的化肥生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，化肥年產(chǎn)量占世界總量的30%以上。作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，在滿足自己化肥供應(yīng)的同時(shí)，還可以向國(guó)外出口，這是非常了不起的事情。
具體來(lái)看：到1991年，我國(guó)的氮肥產(chǎn)量躍居世界第一位。2005年起我國(guó)磷肥產(chǎn)量位居世界第一。20世紀(jì)80年代我國(guó)開始建設(shè)氮磷鉀復(fù)合肥料廠，到90年代，復(fù)合肥料得到了快速發(fā)展，目前我國(guó)已成為世界上最大的復(fù)合肥料生產(chǎn)國(guó)。
現(xiàn)在我國(guó)化肥能滿足自身需要，但是對(duì)于沒(méi)有能力的國(guó)家來(lái)說(shuō)，化肥絕對(duì)是戰(zhàn)略物資。我一直建議中央把化肥作為戰(zhàn)略物資，現(xiàn)在淡季化肥戰(zhàn)略儲(chǔ)備仍然在做。
去年，疫情造成全球化肥市場(chǎng)緊張，中國(guó)不出口化肥了，韓國(guó)出現(xiàn)“車用尿素荒”。為什么？
車用尿素是中和柴油車尾氣中的氮氧化物，使車輛達(dá)到歐六環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制車用催化劑。重型卡車、公交車等大型柴油車，未添加車用尿素將無(wú)法正常啟動(dòng)。中國(guó)產(chǎn)尿素占到韓國(guó)進(jìn)口尿素總量的三分之二，其中車用尿素生產(chǎn)原料的工業(yè)尿素占到韓國(guó)進(jìn)口量的97.6%。
俄羅斯是全球最大的化肥出口國(guó)之一，也是我國(guó)鉀肥的主要供應(yīng)國(guó)，最近宣布不出口化肥了。
目前國(guó)產(chǎn)鉀肥還不能完全滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，年需求約1000萬(wàn)噸，約一半需要進(jìn)口。今年2月，鉀肥價(jià)格一路上升至4300元/噸，突破近十年歷史高點(diǎn)。
何解？
講一則我經(jīng)歷的故事：
2008年全球金融危機(jī)的時(shí)候，全球鉀肥價(jià)格從200多美元漲到約700美元。原農(nóng)業(yè)部領(lǐng)導(dǎo)讓我在全國(guó)做個(gè)調(diào)查。我們對(duì)全國(guó)各個(gè)區(qū)域、各個(gè)作物體系做了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有很多地方浪費(fèi)鉀肥，比如華北、西北等地區(qū)的糧食作物不需要使用那么多鉀肥，蔬菜果樹用的鉀肥太多，完全可以少用一些化肥，降低進(jìn)口量，從而平抑價(jià)格。
調(diào)查報(bào)告發(fā)布后，穩(wěn)定了全球鉀肥價(jià)格。因?yàn)橹袊?guó)是最大的客戶，如果我們不買那么多鉀肥，價(jià)格漲那么高就沒(méi)有人買了。今年也是這種情況，我們也做了調(diào)查，將發(fā)布報(bào)告，全國(guó)現(xiàn)在可以減少使用300萬(wàn)噸鉀肥且對(duì)糧食安全沒(méi)有影響，而我們用了將近一千萬(wàn)噸。
4 破除化肥傷農(nóng)頑疾
近期我國(guó)化肥價(jià)格暴漲的問(wèn)題警示化肥供應(yīng)不穩(wěn)。
近10年來(lái)，化肥價(jià)格一直高幅波動(dòng)，2020年10月以來(lái)化肥價(jià)格更是迅速上漲，到去年10月底，尿素價(jià)格同比上漲近1倍，每噸由1660元，最高增至3200元；磷酸一銨價(jià)格增長(zhǎng)84%，從1860元/噸增至3420元/噸；
氯化鉀價(jià)格增長(zhǎng)近1倍，從1860元/噸增至3670元/噸，最近更是漲到了4000元/噸以上。加之受能源供應(yīng)、“雙碳”約束及國(guó)際市場(chǎng)影響，化肥生產(chǎn)企業(yè)開工率低，流通企業(yè)不愿儲(chǔ)備，勢(shì)必嚴(yán)重影響化肥供應(yīng)。為應(yīng)對(duì)化肥價(jià)格高漲，2021年國(guó)家下達(dá)專項(xiàng)補(bǔ)貼資金200億元、出臺(tái)7項(xiàng)針對(duì)性舉措，但仍未形成平穩(wěn)有序的化肥供應(yīng)格局。
化肥價(jià)格波動(dòng)，危及糧食安全。化肥漲價(jià)已成為影響糧食安全的關(guān)鍵因素。近年來(lái)糧食生產(chǎn)凈利潤(rùn)明顯下降，小麥、水稻每畝凈利潤(rùn)僅為15-20元，而本輪肥料漲價(jià)導(dǎo)致每畝化肥成本增幅達(dá)60-100元，遠(yuǎn)高于糧食漲價(jià)帶來(lái)的收益（2019年以來(lái)小麥和水稻最低保護(hù)價(jià)上漲約每斤0.01元，按畝產(chǎn)1200斤計(jì)算，每畝僅能增收12元）?；蕽q價(jià)進(jìn)一步擠壓了種糧利潤(rùn)，削弱了農(nóng)戶種糧積極性，導(dǎo)致糧田粗放管理、非糧化經(jīng)營(yíng)、撂荒現(xiàn)象頻發(fā)，嚴(yán)重威脅我國(guó)糧食安全及農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。以黑龍江建三江水稻為例，2021年初肥料成本每畝提高10-15元，稻谷收購(gòu)價(jià)每斤反而降低0.1-0.4元，畝均收益減少150-200元，全墾區(qū)1000萬(wàn)畝水稻減收15億-20億元。
去年超過(guò)三分之一的稻農(nóng)和種糧大戶希望流出土地或改水田為旱地，今年糧食生產(chǎn)壓力與安全形勢(shì)將更趨嚴(yán)峻。
化肥是關(guān)乎數(shù)億農(nóng)民生計(jì)和國(guó)家糧食安全的戰(zhàn)略資源，是一個(gè)萬(wàn)億產(chǎn)值、涉及200多萬(wàn)人就業(yè)的大產(chǎn)業(yè)，也是碳中和、綠色發(fā)展的焦點(diǎn)行業(yè)。
其價(jià)格暴漲，除國(guó)際市場(chǎng)因素外，也是我國(guó)化肥產(chǎn)業(yè)相關(guān)問(wèn)題累積所致，建議從管理體制改革、產(chǎn)業(yè)鏈重構(gòu)、創(chuàng)新體系建設(shè)、服務(wù)體系激活四個(gè)方面對(duì)化肥產(chǎn)業(yè)加以革新。
5 我國(guó)綠色智能肥料引領(lǐng)世界
全球?qū)用嫔?，?dāng)下化肥行業(yè)發(fā)展最大的挑戰(zhàn)是肥料創(chuàng)新，這也是推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的核心，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵。國(guó)家提出要全面貫徹“一控兩減三基本”要求，其中減少化肥、基本實(shí)現(xiàn)秸稈還田、基本實(shí)現(xiàn)動(dòng)物養(yǎng)殖糞污還田都與肥料相關(guān)。
目前我國(guó)化肥施用量已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“四連降”，到2020年肥料利用率達(dá)到了40.2%，這是一個(gè)中等水平，距離全球發(fā)達(dá)國(guó)家60%的水平還有非常大的差距。我國(guó)化肥利用率每提高1個(gè)百分點(diǎn)，相當(dāng)于諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)別的成就。
如果我們能提高到60%，就意味著我國(guó)的糧食產(chǎn)量可以翻一番，要么就是糧食產(chǎn)量不變，肥料施用減半。這從根本上關(guān)乎糧食安全，是非常重要的。
當(dāng)前我國(guó)秸稈還田率達(dá)到了57%，但在東北地區(qū)、華南稻區(qū)仍有較大改進(jìn)空間。我國(guó)有機(jī)廢棄物處理率達(dá)到了70%，但其中的有機(jī)養(yǎng)分還田率僅40%，仍有大量有機(jī)養(yǎng)分未被還田利用。
綠色發(fā)展是新時(shí)代五大發(fā)展理念之一。綠色肥料是工農(nóng)融合和全產(chǎn)業(yè)鏈綠色發(fā)展的紐帶?；十a(chǎn)業(yè)涉及資源、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、貿(mào)易、生態(tài)環(huán)境等多方面，是對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)影響非常大的綜合產(chǎn)業(yè)，必須全產(chǎn)業(yè)鏈考慮綠色發(fā)展。
圖為張福鎖 陳美群攝
我們團(tuán)隊(duì)與企業(yè)合作研發(fā)了國(guó)內(nèi)首款綠色智能肥料，并投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了五大目標(biāo)：
一、低耗低排，全量利用；二、精準(zhǔn)配伍，工業(yè)實(shí)現(xiàn)；三、生物感知，根肥互饋；四、環(huán)境應(yīng)答，精準(zhǔn)釋放；五、動(dòng)態(tài)匹配，供需協(xié)同。
綠色智能肥料應(yīng)具備以下特點(diǎn)：
首先，要綠色低碳。我國(guó)肥料行業(yè)相關(guān)的碳排放11.2億噸/年，遠(yuǎn)高于土壤碳固定的2.3億噸/年。綠色智能肥料可實(shí)現(xiàn)代碳減排，綜合減排潛力5億噸/年，綜合固碳潛力2億噸/年。
其次，要智能高效。利用養(yǎng)分發(fā)出的信號(hào)調(diào)控地上地下生長(zhǎng)，促進(jìn)根系生長(zhǎng)、強(qiáng)化根際過(guò)程，利用激發(fā)碳，增強(qiáng)生物互作，創(chuàng)新智能磷肥。
除此之外，還應(yīng)注意把握四個(gè)匹配。一是滿足工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程與作物生產(chǎn)過(guò)程匹配；二是肥料特征與作物根系響應(yīng)匹配；三是肥料產(chǎn)品與生物共同體系提升匹配；四是工農(nóng)融合與全鏈條綠色發(fā)展匹配，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的綠色發(fā)展。
今后，我們要面向農(nóng)業(yè)需求，通過(guò)工農(nóng)融合，全產(chǎn)業(yè)鏈提升，革新肥料產(chǎn)業(yè)，開啟綠色智能肥料新時(shí)代。創(chuàng)新綠色智能肥料，推動(dòng)肥料產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。
肥料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新是未來(lái)中國(guó)非常重要的一個(gè)方面。
通過(guò)全產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量融合發(fā)展創(chuàng)新來(lái)支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，支撐人民生活改善，支撐美麗中國(guó)建設(shè)，支撐建設(shè)我們現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的“中國(guó)夢(mèng)”的實(shí)現(xiàn)。所以，化肥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與第二個(gè)百年奮斗目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要支撐。
中國(guó)肥料產(chǎn)業(yè)的任何進(jìn)步對(duì)全球來(lái)說(shuō)都有非常重要的影響，我們要堅(jiān)定信心。
受訪丨張福鎖 中國(guó)工程院院士
采訪丨李亞飛 瞭望智庫(kù) 李琳靜（實(shí)習(xí)生）
來(lái)源：瞭望智庫(kù)（zhczyj）
