绿色肥料缘起、现状与发展趋势

“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念是“十四五”乃至更长时期内我国发展思路、方向和着力点的集中体现。农业的绿色发展是贯彻新发展理念的重要环节,对形成人与自然和谐共生、保障食品安全和营造宜居环境均具有重要的作用。肥料作为最大的外源投入品和生产资料,对农产品数量、质量和农业生态环境作用巨大,影响深远,在农业绿色发展中具有举足轻重的地位。然而传统肥料的不合理施用造成了土壤质量退化、环境污染、农产品品质下降等问题,迫切需要肥料产品的转型和升级,绿色投入品的研制应运而生,而“绿色肥料”也在这个大背景下被提出。绿色肥料概念或定义:应用质量安全原料,低碳环保工艺,采用物理-化学-生物改性增效技术生产和使用的,具有养分高效均衡、减排环保、培肥地力沃土功能的一类肥料。绿色肥料种类主要分为以下五类:养分高效型绿色肥料;固碳培肥型绿色肥料;增效及提高养分转化效率型绿色肥料;养分均衡型绿色肥料;增值型绿色肥料。如何实现化肥的绿色转型、有机肥资源高效低成本利用,主要有四方面建议。(1)依靠市场机制,加强顶层设计,构建肥料绿色制造新体系;(2)以养分资源综合管理为核心,促进有机-大量元素-中微量元素肥料平衡协调发展;(3)充分发挥科研平台作用,大力发展智能化绿色肥料产品;(4)融合现代传感和信息技术,全面推进绿色高效的精准施肥。本文就绿色肥料提出的背景、概念和内涵、种类、特征进行概述,并对未来发展方向进行探讨,以期对今后我国肥料产业的绿色转型和农业的绿色发展提供借鉴。

新型大颗粒肥料的养分释放特征及应用效果研究

针对目前果园施用的传统小颗粒或者粉末状肥料存在的肥料利用率低、无法机械化精确定量施肥等问题,探讨了一种高效、低成本、环境友好以及可轻简化施用的新型超大颗粒缓释长效肥料在大樱桃上的养分释放特征及应用效果,为大樱桃的高效施肥提供技术参考。田间试验结果表明:新型大颗粒肥料处理的肥效期约120 d,有效地提高了土壤的硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾含量,能够满足大樱桃的生长需求。另外,大颗粒肥料处理的根系活力较不施肥处理和施用普通果树专用肥料处理分别提高了66.3%和27.8%,根际土壤的细菌数、放线菌数和微生物总量均最高;同时,大颗粒肥料处理显著降低了根际土壤的脲酶、羟胺氧化还原酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性,其中硝化还原酶和亚硝化还原酶活性降低的幅度最大;此外,新型大颗粒肥料处理能够促进大樱桃植株生长,有效提高大樱桃叶片的叶绿素含量,与普通果树专用肥料相比,其产量增加4.8%。可见,新型大颗粒缓释长效肥料可以通过延长养分释放时间、优化土壤环境、提高大樱桃根系活力等方式来促进果树生长、提高大樱桃产量。

污泥尾产物改良剂对苏打盐碱地改良效果研究

针对苏打盐碱地盐碱化程度高、交换性钠离子(Na^(+))突出的问题,本文选取新型污泥尾产物改良剂对盐碱地土壤进行改良研究。通过盆栽试验,对比分析不同用量新型改良剂对土壤性质和作物生长的影响。结果表明,不同用量改良剂的施用显著降低土壤的碱化度、交换性Na+含量、钠吸附比(SAR)和pH,改善了盐碱地土壤理化性质。同时显著提高有效氮、磷、钾及土壤有机质等含量,能够为玉米生长提供充足的养分。另外,改良剂处理能够促进作物生长,有效的提高了株高、茎粗和叶绿素含量,产量增加幅度为18.8%~41.9%,施用量为22.5 t·hm^(-2)的处理对于盐碱地改良土壤性质和增加作物产量的综合效果最好。改良剂主要通过优化土壤环境、促进作物生长来提高玉米产量,是一种改良苏打型盐碱土有效的方法。研究结果为今后污泥的资源化利用和苏打盐碱地的改良提供了理论依据。

中国化学肥料发展及其对农业的作用

回顾了中国化学肥料生产、应用的发展历程,探讨了由于化肥施用所引起的土壤养分平衡的变化;着重对稳定型肥料、复合肥和包膜肥三项新型肥料技术的研究进展进行了较为翔实的综述;基于我国化肥产业的现状,指出了我国化肥存在着品种结构不合理、投入量低、化肥资源配置不合理、养分投入比例不平衡、新型高效肥料发展缓慢等一系列问题,并对这些问题进行了分析;最后展望了我国肥料发展的趋势。

松嫩平原盐渍土积盐与碱化关系及发展趋势研究

本文尝试运用相关和通径分析等数学方法,对松嫩平原低地形成的各类苏打盐渍土按其积盐程度,即发育阶段进行了分析研究。初步探视了本区盐碱土形成的特点,明确了盐碱土形成中盐化与碱化的相互依赖关系及形成碱化土的主要影响因素,并由此推断松嫩平原苏打盐渍土是盐化、碱化同时发展,而不同于内蒙古高原的脱盐碱化过程。松嫩平原的苏打盐渍土目前还处于继续发展阶段。

类闭流苏打盐渍土区域综合治理模式及其水盐调控

分析了松嫩平原类闭流苏打盐渍土区水土资源之特点及开发利用中存在的问题及其发展趋势。根据三年试验结果提出了适于该区开发治理的“旱作,水田灌溉、发展芦苇、泡沼养鱼及发展畜牧业”的综合治理模式。为类闭流盐渍土区域的水土资源开辟了一条开发与治理相结合的途径。提出了类闭流区防止盐渍化,沼泽化的“统一规划,分段调控”的水盐调控技术,并将栽植芦苇这一生物措施运用到了水盐调控中,经三年运行耕地表土脱盐率达67%,灌溉期地下水位控制在0.7m以下。

有机物料对苏打盐渍土物理特性及盐分迁移的影响

本文通过利用草木犀等有机物料处理苏打盐渍土的一系列盆栽及淋盐模拟试验研究,对苏打盐渍土在有机物料作用下其物理性状的改变及其盐分迁移特点等进行了探讨。研究了苏打盐渍土物理性状的变化特点及与盐分迁移的相互关系。研究结果表明,有机物料提高了高粒级的土壤微团聚体,改善土壤通透性。有机物料能促进土壤盐分淋移,各种离子的迁移速率也不同,阳离子中以Na^+迁移速率及淋出量最大。在阴离子中HCO_3^-—淋出量最大,而C_3^-的淋移速率最低。土壤结构等的改变是一综合因素作用的结果。

加速稳定性肥料及技术推广转化

沈阳中科新型肥料有限公司成立于2001年，由中国科学院沈阳应用生态研究所与沈阳科技风险投资公司共同投资组建，是以研发具有肥效期长、利用率高的稳定性肥技术及相关产品为主要业务的高科技公司，并承担化肥企业的技术改造及工程设计、对外转让部分专利技术，是辽宁省肥料工程技术研究中心和沈阳新型肥料技术研究推广中心。

稳定性肥料对现代农业的贡献

稳定性肥料到底是指什么？稳定性肥料通常是指生产供应过程当中加入了硝化抑制剂或者脲酶抑制剂,其中包括这两种同时加入的肥料。这类肥料能够调解土壤微生物活性,减少尿素的水解过程,延迟铵态氮向硝态氮的转化,从而达到尿素缓解释放的作用,它的核心作用就是稳定肥料的添加剂,也就是抑制剂。目前这种肥料在农业生产中应用的主要有这么几个大的类型：第一类是稳定性的复合氮肥,第二类是稳定性的尿素,第三类是稳定性复合肥,包括目前推向市场的长效二铵,第四类是稳定性掺混肥。

新型尿素的种类及特点

新型尿素按现有产品可分成：物理改性尿素——大颗粒尿素；包农尿素——包硫、包树脂、包养分、包矿粉等：稳定性尿素——含硝化抑制剂、含脲酶抑制剂、含复合型抑制剂：聚氨酸尿素——聚氨酸尿素、多肽尿素；微肥尿素——含锌、硼、硅等。

土壤阳离子代换的热力学研究方法

本文总结了学者们对阳离子代换研究的历史。分３个部分阐述了离子交换的选择系数及热力学参数的计算方法，并根据Ｂａｂｃｏｃｋ的设定详细地展示了热力学平衡常数的推导过程，明了地体现了平衡常数与选择系数之间的函数关系，使研究者可以根据测定数据直接计算平衡常数而免去繁杂的积分计算。

浅论微生物生态肥料发展现状及前景预测

介绍了我国微生物肥料研究和发展的现状,分析了微生物肥料的作用及优点,指出微生物肥料产业的发展和壮大,可有效改善农业土壤板结现象,减少农作物过度使用化学肥料和化学农药带来的土壤污染,有效解决农业连种障碍。

稳定性肥料发展与展望

稳定性肥料的核心是脲酶抑制剂和硝化抑制剂,是指在肥料的生产过程中添加脲酶抑制剂或硝化抑制剂,或者同时添加两种抑制剂的肥料。其良好的农学效应和环境效益为实现农业节本增效提供重要途径。近年来稳定性肥料在基础科研和生产应用领域均发展较快,本文对国内外相关研究进行系统总结,并指出未来的发展方向。首先,回顾了抑制剂的研发、作用机理等方面的进展;其次,概述了稳定性肥料的品种、生产工艺、产能及推广应用情况;最后,对稳定性肥料应用后的作物产量和环境效应进行了阐述。为了促进稳定性肥料产业的健康持续发展,未来需要进一步加强环境友好型抑制剂品种的研发;重视抑制剂保护技术的研究,以解决抑制剂作用效果持久性和稳定性的问题;加强不同抑制剂配伍协同,抑制剂与增效剂复合作用机理与技术的研究;研究开发针对不同区域、不同作物的稳定性专用肥料。

土壤磷素形态及其生物有效性研究进展

土壤磷素形态及其生物有效性的研究对解决农业生产中所引起的经济、环境和资源问题有很重要的作用。结合国内外已有成果和最新研究进展,从土壤的形态、磷的分组以及测定方法,土壤各形态磷的生物有效性等几个方面综述了国内外土壤磷的研究现状,并提出了目前在土壤磷研究中存在的一些问题以及今后研究的热点。

硫脲及抑制剂组合对土壤尿素氮转化和玉米产量的影响

采用培养试验和田间小区试验相结合,研究了两种浓度硫脲及低用量硫脲和硝化抑制剂双氰胺(DCD)、脲酶抑制剂苯基磷酰二胺(PPD)组合对土壤脲酶活性、土壤尿素氮转化和玉米产量的影响.培养试验表明,硫脲及抑制剂组合对土壤脲酶活性有显著的抑制作用,抑制时间为2周.TU、TU1+DCD和TU1+PPD,对土壤NH+4-N的释放、NH+4-N向NO-3-N的进一步转化有显著的抑制作用,进而影响土壤中速效氮的总量变化.田间试验表明,施用抑制剂显著增加了玉米百粒重和产量,增产幅度为9.14% ～ 11.49%.

新型聚氨酸增效肥料对小白菜根系活性与产量的影响

为探究新型聚氨酸增效肥料增产节肥的作用途径和机理,采用盆栽试验方法,研究该肥料对土壤养分可利用性、小白菜植株的养分吸收能力和同化能力的影响。结果表明:与普通肥料相比,施用新型聚氨酸增效肥料后,使土壤微生物量碳、微生物量氮、脲酶、磷酸酶和脱氢酶分别增加3.0%～33.3%、7.1%～7.8%、7.4%～21.2%、4.7%～26.9%和9.6%～36.3%;根系生物量显著增加34.33%～80.33%,根系活力显著增强8.3%～63.3%,导致植株养分吸收能力大幅提高;收获后,小白菜鲜重、植株中碳、氮、磷和钾含量分别显著提高15.7%、15.0%、13.5%、23.9%和20.4%。说明新型聚氨酸增效肥料能够通过加强植株根系养分吸收能力,促进微生物、酶活性和调节养分可利用性来提高蔬菜产量,适宜在农业生产中推广应用。

新型高效肥料研究展望

肥料是现代农业生产中投入最大的一类生产资料。肥料概念的形成已经有170多年的历史。利用新方法、新工艺生产的的高效、缓释控释、长效和环境友好的肥料称为新型肥料。概要回顾了我国"十一五"时期新型肥料研发取得的主要进展,分析了未来肥料发展的主要问题和趋势,提出复合高效是未来肥料发展的总趋势,缓释、控释和环境友好是重点,开发生物肥料是重要任务;介绍了"物理肥料"的种类和作用,指出要加强中量、微量及其有益元素的营养机理,养分资源宏观管理信息系统及其植物营养与肥料的应用基础研究等。参46。

稳定性肥料在中国不同区域的施用效果及施用量

【目的】对单个区域或者单种作物开展的抑制剂或者稳定性肥料效果研究受土壤类型和气候区域限制,无法为稳定性肥料在不同地理区域的生产和施用提供科学的数据支持。为此,我们在全国范围进行了稳定性肥料施用效果试验,为稳定性肥料的科学施用提供依据。【方法】稳定性肥料产业技术战略联盟于2009—2018年在全国7大地理区域进行了大田试验,比较了等养分条件下,施用稳定性肥料和常规施肥的增产效果,统计分析了2014—2018年的研究结果。【结果】在华南、西南、华中、华东、华北、西北、东北地区,等常规施肥养分稳定性肥料(SF)相对常规施肥(CK)的作物平均增产率分别为5.00%、13.40%、6.96%、8.68%、16.30%、8.72%和5.80%,氮肥农学利用率(NAE)增幅分别为36.11%、29.84%、27.25%、51.02%、54.73%和21.00%(无华北NAE数据);80%常规施肥养分稳定性肥料(80%SF)处理相比CK的增产率分别为1.62%、10.38%、1.78%、6.34%、8.35%、1.44%和0.09%,NAE增幅分别为78.24%、81.41%、49.22%、20.10%、38.96%和62.10%;80%SF处理相对SF处理的作物产量平均减少3.92%、1.22%、1.25%、3.49%、0.07%、1.08%和0.05%,NAE增幅分别为30.95%、40.11%、17.27%、-20.48%、-10.19%和33.97%,与SF处理的作物产量相比,减施20%常规施肥养分稳定性肥料在各个区域均带来小幅减产,80%SF处理相对SF处理的减产幅度在华中、华北、西北和东北地区差异显著(P<0.05),在华南、西南和华东地区差异不显著,80%SF处理相对SF处理的NAE差异多不显著;从全国范围来看,等常规施肥养分稳定性肥料处理平均能提高作物产量8.54%和提高NAE 21.77%,80%常规施肥养分稳定性肥料处理能使产量和NAE分别提高3.13%和26.39%。主成分分析结果发现,稳定性肥料增产率主要受到两种有效公因子的影响,即养分因子和pH因子;稳定性肥料增产率与土壤养分主要呈负相关关系,土壤养分越低,稳定性肥料的增产效果越强,稳定性肥料在贫瘠土壤上产生的经济效益越大(西北极端干旱地区土壤除外);稳定性肥料增产率与土壤pH呈正相关关系,土壤pH越高,稳定性肥料肥效和增产效果越强。【结论】施用稳定性肥料在全国主要种植区域均取得了明显的增产节肥效应,完全可以替代常规施肥模式。综合对比等常规施肥养分稳定性肥料施肥模式和80%常规施肥养分稳定性肥料施肥模式对增产和提高NAE的效果,华东、华中、华北、西北、东北以等常规施肥养分施用稳定性肥料的效果较好,华南、西南稳定性肥料的施用量则以80%的常规施肥养分量为宜。影响稳定性肥料肥效和增产效果最重要的土壤因素是土壤养分,其次是土壤pH。

尿素配施添加剂NAM对三江平原白浆土氮素转化和玉米产量的影响

通过田间小区试验,研究了尿素配施肥料添加剂NAM(由脲酶抑制剂和硝化抑制剂等成分组成)对三江平原白浆土氮素转化、玉米产量以及氮肥利用率的影响,以期为肥料添加剂NAM的进一步推广应用提供理论依据。研究结果表明,与常规施氮处理相比,等氮量配施NAM处理使土壤NH4+-N在较长时间内维持较高的水平,并显著提高了作物后期的土壤总有效氮供应水平,从而使作物吸氮量增加了6.8%,增产3.1%;减氮20%配施NAM处理维持了土壤NH4+-N总体供应水平和作物后期的土壤总有效氮供应,从而使作物吸氮量及产量与常规施氮处理保持相当;减氮40%配施NAM处理由于过多降低了施氮水平,致使在作物生长前期土壤供氮量明显不足,进而降低了作物吸氮量及产量。尿素配施NAM较单施尿素提高氮肥利用率4.9～8.0个百分点。在等氮和适当减氮条件下,肥料添加剂NAM适用于三江平原白浆土-玉米体系,有利于农业可持续发展。

低分子量有机酸类物质对红壤和黑土磷有效性的影响

在20℃恒温培养条件下,研究低分子量有机酸类的钠钙盐(LA)和低分子量有机酸类与混合氨基酸的钠钙盐(LAA)不同用量水平对红壤和黑土磷有效性的影响。研究表明,两种低分子量有机酸类混合物在各不同水平下均能显著提高红壤和黑土磷有效性;随着培养的进行,添加有LA、LAA的各处理对红壤和黑土中磷有效性均有明显提高。无论是LA或LAA,红壤中以半量处理对提高磷有效性作用效果更为明显,而黑土中则以LAA作用效果更好,且以常量LAA处理的效果最好,常量LA和LAA处理间差异显著。在添加磷肥的基础上,与不加有机酸物质处理(CKp)相比,添加常量LA、LAA和半量LA(0.5 LA)、LAA(0.5 LAA)处理,在红壤中磷固定率平均值分别降低10.5%、22.3%和11.3%、19.4%;在黑土中分别降低8.6%、10.6%和14.1%、11.8%。LA和LAA对降低红壤和黑土磷固定率效果显著,红壤以半量处理的效果较好,黑土则以常量LAA处理效果最好。