□ 《中國農(nóng)資》記者　姜美怡

創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)是鈣鎂磷肥的發(fā)展方向
——鄭州大學(xué)工學(xué)院教授許秀成談鈣鎂磷肥的發(fā)展機(jī)遇

□ 《中國農(nóng)資》記者姜美怡

通過30年的努力，在世界化肥領(lǐng)域與美、日、歐盟相比，我國大型肥料企業(yè)已由“跟跑者”變成了“并行者”，今后還要變成“領(lǐng)跑者”。未來如何發(fā)展成為化肥領(lǐng)域創(chuàng)新的“領(lǐng)跑者”，必須了解未來農(nóng)業(yè)是什么樣的？它對(duì)肥料有何要求？

向美國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)學(xué)習(xí)

美國的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新潮流，是由信息技術(shù)支持的根據(jù)空間變異，定位、定時(shí)、定量地實(shí)施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作。它能夠確定農(nóng)作物的生產(chǎn)目標(biāo)；以最少的投入達(dá)到同等收入或更高的收入；同時(shí)能夠改善環(huán)境，高效地利用各類農(nóng)業(yè)資源。其技術(shù)是應(yīng)用全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感系統(tǒng)（RS）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)農(nóng)作物、氣候、土壤從宏觀到微觀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生長發(fā)育情況、病蟲草害、水肥狀況以及相應(yīng)的環(huán)境狀況進(jìn)行定期信息獲取。根據(jù)田間處方圖，通過診斷和決策，在GPS和GIS集成系統(tǒng)支持下，制定實(shí)施措施；通過變量控制的農(nóng)業(yè)機(jī)械，根據(jù)作物生長環(huán)境的差異性和作物生長發(fā)育的需要，實(shí)施定時(shí)、定位、定量的農(nóng)業(yè)物料（種子、肥料和農(nóng)藥灌溉水）的投入，獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前60%-70%的美國大農(nóng)場(chǎng)采用了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)。在未來的20-30年，我國家庭農(nóng)場(chǎng)也將使用這些技術(shù)，就像過去30年工業(yè)巨變一樣。系統(tǒng)變量投入，將以各種單質(zhì)肥、含中微量元素的顆粒肥，分別貯于施肥斗內(nèi)；或配制的各種水溶性灌溉液，隨施肥機(jī)或灌溉施肥機(jī)的運(yùn)行，在全球定位系統(tǒng)的引導(dǎo)下，進(jìn)行變量施肥。美國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)將是我國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。由此可以預(yù)見，今后單質(zhì)肥（尿素、磷銨、鉀鹽）、含中微量元素的鈣鎂磷肥、熔融磷鉀肥、水溶性灌溉液會(huì)有廣泛的應(yīng)用前景。

最近農(nóng)業(yè)部發(fā)布的“到2020年化肥使用量零增長行動(dòng)方案”，其技術(shù)路徑：一是精，即推進(jìn)精準(zhǔn)施肥；二是調(diào)，即調(diào)整化肥使用結(jié)構(gòu)，優(yōu)化氮、磷、鉀配比，促進(jìn)大量元素與中微量元素配合。其明確提出，長江中下游地區(qū)、華南地區(qū)、西南地區(qū)均要注重利用鈣鎂磷肥、石灰、硅鈣等堿性調(diào)理劑改良酸化土壤。

目前，我國高濃度磷復(fù)肥產(chǎn)量占磷肥總產(chǎn)量已突破90%。我國 176.3億噸磷礦資源，若按2012年開采規(guī)模，不斷通過選礦生產(chǎn)含P2O530%的商品磷礦，供生產(chǎn)磷銨類產(chǎn)品，79年后將開采殆盡。所以，適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的新形勢(shì)，急需控制磷肥生產(chǎn)總量，優(yōu)化磷肥產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。我們?cè)ㄗh應(yīng)使酸法低濃度肥料占磷肥總產(chǎn)量的30%，利用國內(nèi)的中品位磷礦，生產(chǎn)多營養(yǎng)、功能性脲硫酸復(fù)合肥料；使熱法低濃度磷肥占磷肥總產(chǎn)量的20%，利用低品位磷鉀礦，生產(chǎn)熔融磷鉀肥。據(jù)推測(cè)，未來我國磷資源總量可能達(dá)300億噸，也就意味著我國磷礦的服務(wù)年限可達(dá)500年，而不是目前預(yù)測(cè)的100-200年，這對(duì)人類將是很大貢獻(xiàn)。

開發(fā)新技術(shù)促鈣鎂磷肥進(jìn)軍高端肥行列

鈣鎂磷肥（FMP）、鈣鎂磷鉀肥（FMPK）的化學(xué)成分包括有效磷、鉀、鈣、鎂、硅、鐵、錳等中微量元素，有效的總養(yǎng)分含量達(dá)80%以上。市場(chǎng)價(jià)在 800-1200元/噸，作為基礎(chǔ)原料價(jià)格便宜。近年來，我國采用新方法使FMP另辟蹊徑，使低廉的 FMP進(jìn)入高端全水溶肥料領(lǐng)域，開辟了活化鈣鎂磷肥三位一體的新工藝、新方案。因?yàn)镕MP中90%以上的磷為枸溶性，具有堿性、低水溶性、肥效慢的特征不能直接用于灌溉施肥。所以需要開發(fā)合適的活化劑，研究活化技術(shù)，激發(fā)其養(yǎng)分從枸溶性逐漸向水溶性轉(zhuǎn)變，使溶液中主要養(yǎng)分的濃度達(dá)到50-800mg/kg，達(dá)到適用灌溉施肥的要求。此方案可利用FMP或FMPK養(yǎng)分優(yōu)勢(shì)使其進(jìn)入高端全水溶肥料行列，實(shí)現(xiàn)FMP應(yīng)用于灌溉施肥系統(tǒng)的設(shè)想，實(shí)現(xiàn)灌溉與施肥的完全結(jié)合。

所需的關(guān)鍵技術(shù)是一套獨(dú)特的液升式反應(yīng)器，一套專有灌溉施肥裝置，活化劑的制備，獨(dú)特的制肥工藝。該技術(shù)已獲得中國發(fā)明專利授權(quán)、實(shí)用新型專利授權(quán)、國際PCT專利、以色利專利授權(quán)。用此方法實(shí)現(xiàn)水肥一體化，可達(dá)到施肥少量多次，大幅度提高肥料利用率。