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肥料(fertilizer)是以提供植物養(yǎng)分為主要功效的物料。化學(xué)肥料(chemical fertilizer)簡稱為化肥[又稱無機(jī)肥料(inorganic fertilizer)或礦物肥料(mineral fertilizer)],是由提取、物理和(或)化學(xué)工業(yè)方法制成的,標(biāo)明養(yǎng)分呈無機(jī)鹽形式的肥料(硫黃、氰氨化鈣、尿素及其縮締合產(chǎn)品,習(xí)慣上歸為無機(jī)肥料)(GB/T 6274—2016)?;瘜W(xué)肥料產(chǎn)品創(chuàng)新是建立豐富產(chǎn)品體系和推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展的動力。從理論上歸納,化肥產(chǎn)品創(chuàng)新主要包括無效養(yǎng)分有效化和有效養(yǎng)分高效化兩個過程。
無效養(yǎng)分有效化產(chǎn)品創(chuàng)新以植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說為主要理論依據(jù),其目標(biāo)是將肥料資源中難以被植物吸收利用的無效養(yǎng)分形態(tài),轉(zhuǎn)化為容易被植物吸收利用的有效養(yǎng)分形態(tài)。根據(jù)植物必需營養(yǎng)元素及其有效吸收形態(tài)理論,針對養(yǎng)分資源的性質(zhì),采用不同的工藝技術(shù)方法,創(chuàng)制化肥新產(chǎn)品,為植物提供有效養(yǎng)分。自1843年John Lawes在英國建立了世界上第一個過磷酸鈣磷肥廠起,過去的170多年間,建立了以合成氨和濕法磷酸為代表的現(xiàn)代化肥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系和化肥無效養(yǎng)分有效化產(chǎn)品體系,為世界農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食安全做出了巨大貢獻(xiàn)??傮w來看,20世紀(jì)70年代以前,化肥產(chǎn)品創(chuàng)新以無效養(yǎng)分有效化過程為主?;视行юB(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新的目標(biāo)是化肥產(chǎn)品養(yǎng)分不僅可以被植物吸收利用,而且要實現(xiàn)高效利用。化肥有效養(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新是以植物營養(yǎng)與施肥理論為基礎(chǔ),以農(nóng)業(yè)綠色增產(chǎn)為目標(biāo),通過多途徑調(diào)控、多學(xué)科交叉、多策略集成,實現(xiàn)產(chǎn)品功能化、高效化、綠色化。20世紀(jì)70年代以來,化肥有效養(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新日益受到重視,其理論、產(chǎn)業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品體系不斷豐富和發(fā)展。
植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說的創(chuàng)立開啟了化肥無效養(yǎng)分有效化產(chǎn)品創(chuàng)新過程,建立了現(xiàn)代化肥產(chǎn)業(yè);植物營養(yǎng)與施肥理論的發(fā)展為化肥有效養(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新奠定了理論基礎(chǔ),綠色高效肥料產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大?;十a(chǎn)品創(chuàng)新驅(qū)動化肥產(chǎn)業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級使化肥產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了初始化肥階段(化肥產(chǎn)業(yè)1.0時代)、低濃度化肥階段(化肥產(chǎn)業(yè)2.0時代)、高濃度化肥階段(化肥產(chǎn)業(yè)3.0時代),不久將全面迎來綠色高效化肥階段(化肥產(chǎn)業(yè)4.0時代)。
最初級的化肥階段可定義為“初始化肥”階段,產(chǎn)品主要有草木灰、骨粉或磷礦粉等,其養(yǎng)分濃度低,且有效性較差,屬于原始或初始“化肥”。初始化肥階段是化肥產(chǎn)業(yè)的初級階段,可視為“化肥產(chǎn)業(yè)1.0時代”,這一階段持續(xù)時間很長,幾乎貫穿了整個傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)時期。
草木灰是植物燃燒后的殘灰,含有大量元素磷、鉀及中微量元素鈣、鎂、鐵等,因其含氧化鈣和碳酸鉀,故呈堿性。早在我國西周時期(公元前11世紀(jì)至公元前8世紀(jì)),人們已認(rèn)識到腐爛的植物或草木灰有利于植物生長。14世紀(jì)初葉,王禎在《農(nóng)書·糞壤篇》中把草木灰列為一大類農(nóng)家肥料[1]。草木灰的主要成分是碳酸鉀,故通常被認(rèn)為是鉀肥的一種,是中國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中普遍施用的一種肥料,不僅補充鉀素,還可補充磷、鈣、硅及其他中微量元素,并具有土壤調(diào)理的功能。直至20世紀(jì)70年代,由于我國化肥短缺,廣大農(nóng)村仍有使用草木灰肥田的習(xí)慣,用作基肥、追肥、蘸根或葉面噴施。迄今,秸稈發(fā)電燃燒后剩余的灰燼,經(jīng)處理后依然被用作肥料或土壤調(diào)理劑。
骨粉和磷礦粉是由動物骨骼和磷礦經(jīng)研磨、粉碎而制成的磷肥,加工工藝簡單。骨粉和磷礦粉是一種難溶性磷肥,磷含量(P2O5)因原料不同而有所差異,通常為20%~30%,肥效緩慢而持久。世界上最早的磷肥是骨粉,中國早在漢朝(公元前100年)就已知骨粉肥田;在歐洲,Hunter于1775年提議利用骨頭作肥料,到19世紀(jì)30年代前后,在蘇格蘭等地建立了骨肥制造廠,骨粉在英國、德國、前蘇聯(lián)等國家開始廣泛應(yīng)用[1]。骨粉主要作基肥施用,第一年的肥效相當(dāng)于過磷酸鈣的60%~70%[2]。我國曾對磷礦粉施用開展過大量而細(xì)致的研究,磷礦粉的肥效取決于磷礦的活性、施用土壤的性質(zhì)和作物類型[3]。中國科學(xué)院南京土壤研究所采用以施用過磷酸鈣或鈣鎂磷肥的產(chǎn)量為100,中等供磷強度的磷礦粉的產(chǎn)量為基準(zhǔn),以平均相對增產(chǎn)百分?jǐn)?shù)的方法,將植物對磷礦粉中磷的吸收能力劃分成3種類型:1)吸收能力強的植物,蘿卜、油菜、蕎麥、苕子、豌豆和蝴蝶豆等熱帶綠肥,磷礦粉第一年的相對肥效在70%~80%;2)吸收能力中等的植物,大豆、飯豆、紫云英、花生、豬屎豆、田菁、玉米、馬鈴薯、芝麻和胡枝子等,相對肥效在40%~70%;3)吸收能力弱的植物,谷子、小麥、黑麥、燕麥和水稻等,相對肥效在15%~30%[1]。
目前,草木灰、骨粉/磷礦粉等傳統(tǒng)古老的肥料已逐漸被化學(xué)鉀肥和速效磷肥所替代,在生產(chǎn)中已經(jīng)很少見到。
化肥產(chǎn)業(yè)升級的第二個階段是“低濃度化肥”階段,產(chǎn)品主要有氨水、碳銨、硫銨、過磷酸鈣、鈣鎂磷肥等,養(yǎng)分含量大多在14%~25%,一般不超過30%,屬于低濃度化肥。低濃度化肥的生產(chǎn)技術(shù)相對簡單,20世紀(jì)80年代以前,我國化肥產(chǎn)業(yè)水平處于低濃度化肥階段,這一階段可稱為“化肥產(chǎn)業(yè)2.0時代”。
碳酸氫銨(NH4HCO3)簡稱碳銨,含氮量17%左右,是用氨水吸收二氧化碳制成的。我國是世界上唯一的碳銨生產(chǎn)國,因碳銨制造工藝簡單、投資少、建廠快,根據(jù)國情,我國曾于20世紀(jì)50年代中期提出大力發(fā)展小氮肥戰(zhàn)略,1965年成功建立了碳化法合成氨流程制碳酸氫銨新工藝[4],并迅速推廣應(yīng)用,使碳銨在20世紀(jì)70、80年代,一度成為我國氮肥的主導(dǎo)品種,最高產(chǎn)量曾達(dá)到1013.8萬t (1996年,折純),占氮肥總產(chǎn)量的50%左右。但是,碳銨因性質(zhì)不穩(wěn)定,極易揮發(fā)損失,從20世紀(jì)90年代開始,逐漸被濃度高、性質(zhì)穩(wěn)定的尿素所替代。據(jù)中國氮肥工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2018年我國碳銨產(chǎn)量不到100萬t (純N),實物量500萬t,僅占氮肥總產(chǎn)量的2.3%。
氨水(N 14%~17%)也曾是我國20世紀(jì)60、70年代重要的氮肥品種,但因其性質(zhì)不穩(wěn)定、有腐蝕性、儲運和施用不便等問題,后來逐漸被碳銨替代,現(xiàn)已很少見到。
硫酸銨(N 20%~21%)和氯化銨(N 24%~25%)多產(chǎn)自其他化工行業(yè)的副產(chǎn)品,專門生產(chǎn)硫酸銨和氯化銨產(chǎn)品的企業(yè)不多。硫酸銨主要由煉焦、石油、有機(jī)合成等行業(yè)的回收氨,經(jīng)硫酸中和制得。氯化銨通常是聯(lián)合制堿(蘇打)工業(yè)的副產(chǎn)品。我國20世紀(jì)70、80年代化肥短缺時期,硫酸銨和氯化銨大都單獨施用,但目前主要用作復(fù)合肥生產(chǎn)的輔助原料。據(jù)中國氮肥工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2018年我國氯化銨和硫酸銨產(chǎn)量分別占到氮肥總產(chǎn)量的5.3%和7.6%。
普通過磷酸鈣(single superphosphate, SSP)是低濃度(P2O5 12%~20%)水溶性磷肥,由磷礦粉經(jīng)硫酸酸化制成。早在1842年英國人John Lawes就獲得了用硫酸和鳥糞化石生產(chǎn)過磷酸鈣的專利,并于1843年建廠生產(chǎn)過磷酸鈣商品肥料。100年后,我國于1942年在云南省昆明開始用昆陽磷礦石(P2O5 37.9%)生產(chǎn)含有效磷(P2O5) 17%的過磷酸鈣產(chǎn)品,它是我國第一個磷肥品種。過磷酸鈣呈酸性,不僅含有水溶性磷,還可提供硫、鈣等其他中微量元素,在我國南、北方土壤上均具有很好的增產(chǎn)效果,曾是我國歷史上施用量最大的磷肥品種,1998年最高產(chǎn)量達(dá)到476萬t (P2O5)[5],占磷肥總產(chǎn)量的71.8%。但是,過磷酸鈣主要因為含磷量低,逐漸被高濃度磷銨所替代。2018年,我國普通過磷酸鈣(SSP)產(chǎn)量僅占磷肥總產(chǎn)量的3%。
熱制法生產(chǎn)的鈣鎂磷肥(fused calcium magnesium phosphate, FCMP)含磷(P2O5) 14%~19%,是呈堿性的枸溶性磷肥。鈣鎂磷肥不僅為作物提供磷素,還提供鈣、鎂、硅等營養(yǎng)元素,且具有調(diào)理酸性土壤的功能。我國是世界上鈣鎂磷肥產(chǎn)銷量最大的國家,最高產(chǎn)量(P2O5)曾達(dá)到120.5萬t (1995年),占磷肥總產(chǎn)量的19.47% [6]。2000年以后,我國的鈣鎂磷肥產(chǎn)量逐漸下降,大量被高濃度磷肥所替代,生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量由高峰時期的100多家,下降到目前的不足20家,產(chǎn)量(P2O5)已不足20萬t,實物產(chǎn)量只有100萬t左右,僅占磷肥總產(chǎn)量的1%。但是,在我國土壤酸化和中微量元素缺乏日趨嚴(yán)重的今天,鈣鎂磷肥調(diào)理土壤和提供中微量元素的功能開始受到人們的重視,鈣鎂磷肥產(chǎn)品的功能定位和作用也在悄然發(fā)生變化。
總體來講,20世紀(jì)90年代以前,我國低濃度肥料產(chǎn)銷量大、占主導(dǎo)地位,曾為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全做出過巨大貢獻(xiàn)。但是,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步,碳銨、硫銨、過磷酸鈣、鈣鎂磷肥等低濃度化肥逐漸被尿素、磷銨等高濃度品種所替代,20世紀(jì)90年代開始,我國化肥產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)型升級進(jìn)入高濃度化肥時代。另外,在我國20世紀(jì)70、80年代處于低濃度化肥時期,長效碳銨、包裹型緩釋肥料、穩(wěn)定性肥料等高效產(chǎn)品的研發(fā)也開始起步發(fā)展,為進(jìn)入2000年后我國大力開展綠色高效肥料的研發(fā)奠定了良好的基礎(chǔ)。
化肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三個階段是“高濃度化肥”階段,代表性產(chǎn)品主要有尿素、磷銨、氯化鉀和高濃度復(fù)合肥等,這些產(chǎn)品的養(yǎng)分濃度一般都超過30%,甚至超過40%,乃至50%,具有濃度高、肥效快、施用方便等優(yōu)點。從20世紀(jì)90年代開始,我國化肥產(chǎn)業(yè)逐漸轉(zhuǎn)型進(jìn)入高濃度化肥階段,這一階段可稱為“化肥產(chǎn)業(yè)的3.0時代”。
尿素是全球產(chǎn)銷量最大的氮肥品種。當(dāng)前,世界上尿素占到氮肥總量(N)的50%,在我國比例更大,占到63.5% (2018年)。尿素是酰銨態(tài)氮肥,含N量≥45.0% (GB/T 2440—2017),由合成氨和二氧化碳在高溫高壓下直接合成。尿素因顆粒大小不同,通常分為小顆粒(直徑0.85~2.80 mm)、中顆粒(直徑1.18~3.35 mm)和大顆粒(直徑2.0~4.75 mm)尿素3種,超大顆粒(直徑4.0~8.0 mm)尿素數(shù)量很少。小顆粒和中顆粒尿素大都作基肥或追肥施用,大顆粒尿素多以摻混(BB)肥的形式施用,也可直接施用。
磷酸銨是目前生產(chǎn)中最常用的高濃度磷肥品種,主要包括磷酸一銨(MAP)和磷酸二銨(DAP)。世界上磷酸銨占磷肥產(chǎn)量(P2O5)的47% (2017年),在我國則占到85% (2018年),比例更高。根據(jù)磷銨國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 10205—2009),磷酸一銨因生產(chǎn)工藝(料漿法和傳統(tǒng)法)和劑型(顆粒和粉狀)不同,氮(N)含量≥7.0%,磷(P2O5)含量≥41.0%。在我國,磷酸一銨直接施用的較少(約占10%),主要用作生產(chǎn)復(fù)合肥(約占70%)或摻混肥(約占20%)的原料。磷酸二銨也因生產(chǎn)工藝(料漿法和傳統(tǒng)法)不同,氮(N)含量≥13.0%,磷(P2O5)含量≥38.0%。在我國,磷酸二銨以直接施用為主(約占65%),摻混肥施用為輔(約占35%)。
重過磷酸鈣(triple superphosphate, TSP)是由磷酸分解磷礦制成的高濃度(P2O5 40%~50%)磷肥。1872年,德國首先用濕法磷酸生產(chǎn)含磷(P2O5) 43%~45%的重過磷酸鈣;1907年,美國在南卡羅來納州查爾斯頓建成年產(chǎn)5000 t重過磷酸鈣廠,首先實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。我國于1976年在廣西柳城磷酸鹽化工廠建成5萬t/年熱法重過磷酸鈣裝置[4],開始生產(chǎn)重過磷酸鈣。2005年我國重過磷酸鈣產(chǎn)量約48萬t(P2O5),占全國磷肥總產(chǎn)量的4.3%;到2018年,我國重過磷酸鈣(TSP)產(chǎn)量接近70萬t (P2O5),仍然占磷肥總產(chǎn)量的4%左右。
硝酸磷肥(nitric phosphate, NP)是由硝酸分解磷礦,經(jīng)氨中和制得的含氮(N 13%~26%)、磷(P2O5 12%~20%)的復(fù)合肥料。由于硝酸磷肥受生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高等因素的影響,在我國的產(chǎn)業(yè)規(guī)模一直不大。1989年我國硝酸磷肥產(chǎn)量僅2.1萬t (實物),占磷肥總產(chǎn)量的比例很??;2005年硝酸磷肥產(chǎn)量62萬t (實物),占磷肥總產(chǎn)量的0.6%。近年來,磷銨副產(chǎn)品磷石膏帶來的環(huán)境壓力逐漸增大,我國鼓勵發(fā)展硝酸磷肥。
氯化鉀(MOP,K2O含量60%左右)、硫酸鉀(SOP,K2O含量50%左右)是我國最主要的鉀肥品種。2017年,我國鉀肥產(chǎn)量718萬t (K2O),氯化鉀和硫酸鉀分別占到鉀肥總產(chǎn)量的76.2%和21.0%。我國鉀肥資源不足,鉀肥50%依賴進(jìn)口。
復(fù)合肥料是指氮、磷、鉀3種養(yǎng)分中,至少有兩種養(yǎng)分標(biāo)明量的由化學(xué)方法和(或)摻混方法制成的養(yǎng)分在同一個顆粒中的肥料(GB/T 15063—2020);摻混肥料是指氮、磷、鉀3種養(yǎng)分中,至少有兩種養(yǎng)分標(biāo)明量的由干混方法制成的顆粒狀肥料,也稱BB肥(GB/T 21633—2008)。國家標(biāo)準(zhǔn)中,復(fù)合肥料規(guī)定了N+P2O5+K2O高濃度(≥40.0%)、中濃度(≥30.0%)、低濃度(≥25.0%) 3類養(yǎng)分含量規(guī)格產(chǎn)品(GB/T 15063—2020),摻混(BB)肥料規(guī)定N+P2O5+K2O養(yǎng)分含量≥35.0% (GB/T 21633—2008)。實際生產(chǎn)中,復(fù)合肥、BB肥的養(yǎng)分含量多≥40%,甚至超過50%。高濃度復(fù)合肥用量小,便于機(jī)械化施肥,尤其方便一次性施肥。復(fù)合肥在發(fā)達(dá)國家起步早,早在1850年,美國已有氮、磷二元復(fù)混肥料出售[1],目前發(fā)達(dá)國家肥料復(fù)合化率已經(jīng)超過70%。我國復(fù)合肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步于20世紀(jì)80年代,目前復(fù)合肥比例占到40%。作物專用復(fù)合肥成為復(fù)合肥料發(fā)展的重要方向。2000年以來,我國作物專用復(fù)合肥料配方制定的理論方法及靈活配方肥料生產(chǎn)技術(shù)逐步建立,推動我國復(fù)合肥走上了作物專用化道路 [7-9]。
相比低濃度化肥,高濃度化肥的生產(chǎn)技術(shù)更為復(fù)雜,裝置大型化,自動化水平高,產(chǎn)能大。從20世紀(jì)90年代開始,我國低濃度化肥向高濃度化肥轉(zhuǎn)型升級的步伐加快,迄今,尿素、磷銨、氯化鉀、復(fù)合肥等高濃度化肥在我國的化肥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中已占據(jù)主導(dǎo)地位。現(xiàn)階段,我國的化肥產(chǎn)業(yè)水平總體上處于高濃度化肥產(chǎn)業(yè)3.0時代。
化肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第四個階段是“綠色高效化肥”階段。綠色高效化肥的基本特征是養(yǎng)分高效、綠色高產(chǎn),利于“土壤-肥料-植物-環(huán)境”和諧發(fā)展?;视行юB(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新,將推動高濃度化肥產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級。綠色高效化肥階段可稱為“化肥產(chǎn)業(yè)的4.0時代”。
綠色高效化肥產(chǎn)業(yè)4.0時代建設(shè)是一個龐大的系統(tǒng)工程,需從原料、制造、產(chǎn)品、流通和施用5個環(huán)節(jié),全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期構(gòu)建綠色肥料產(chǎn)業(yè)體系[10]。1)綠色原料,首先保證制造肥料產(chǎn)品的原料是達(dá)到質(zhì)量安全的,同時肥料資源的利用方式是可持續(xù)、綠色的,肥料制造過程中的副產(chǎn)品或廢棄資源應(yīng)當(dāng)?shù)玫胶侠砝谩?)綠色制造,即建立低碳、環(huán)保、資源高效利用的生態(tài)工藝技術(shù),單位肥料產(chǎn)品的資源消耗少、能耗低、碳排放少,生產(chǎn)過程綠色環(huán)保。3)綠色產(chǎn)品,運用有效養(yǎng)分高效化產(chǎn)品創(chuàng)新的理論與技術(shù),將常規(guī)氮肥、磷肥、鉀肥、復(fù)合肥、水溶肥等產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級為綠色產(chǎn)品,實現(xiàn)養(yǎng)分高效、綠色增產(chǎn)、環(huán)境友好。4)綠色流通,肥料從產(chǎn)地到終端用戶的流通環(huán)節(jié)少,流通過程中的碳排放少。5)綠色施用,施用技術(shù)精準(zhǔn)高效,肥料施用對環(huán)境的負(fù)面影響小[10-11]。
我國尿素、磷銨和復(fù)合肥大宗產(chǎn)品占化肥用量的80%以上,是產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級的重點。自20世紀(jì)50年代開始,世界許多國家都致力于開發(fā)綠色高效化肥產(chǎn)品[12-14],但迄今全球綠色高效化肥占比仍不足10%。主要原因:首先,產(chǎn)品增效途徑單一、增產(chǎn)潛力??;其次,高效產(chǎn)品開發(fā)主要集中在氮肥品種上,磷肥及復(fù)合肥增效研究不足;第三,產(chǎn)業(yè)途徑多為二次加工,產(chǎn)能低、成本高,制約大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。因此,破解大宗化肥產(chǎn)品綠色轉(zhuǎn)型升級這一世界性難題,需要思路、理論、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)途徑系統(tǒng)性創(chuàng)新。過去20年間,以推動大宗化肥綠色轉(zhuǎn)型升級為戰(zhàn)略目標(biāo),我國科學(xué)家創(chuàng)立了生物活性載體增效制肥技術(shù)路線,建立了“肥料-作物-土壤”綜合調(diào)控增效的化肥產(chǎn)品創(chuàng)制新理論,突破生物活性增效載體微量高效關(guān)鍵技術(shù),發(fā)明增值肥料,建立載體與大型化肥裝置結(jié)合一體化生產(chǎn)綠色高效肥料的產(chǎn)業(yè)新途徑,開拓增值肥料新產(chǎn)業(yè),年產(chǎn)量達(dá)1500萬t,發(fā)展成為全球最大的綠色高效肥料類型,為推動我國大宗化肥產(chǎn)品全面綠色轉(zhuǎn)型升級提供戰(zhàn)略科技支撐[15-16]?;示G色增值技術(shù)入選“2021中國農(nóng)業(yè)農(nóng)村重大新技術(shù)新產(chǎn)品新裝備—十大新技術(shù)”。
目前,我國緩/控釋肥料、穩(wěn)定性肥料、脲醛類肥料、增值肥料等綠色高效產(chǎn)品已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,年產(chǎn)量超過2000萬t,占農(nóng)田直接施用尿素、磷銨、復(fù)合肥料的20%,每年應(yīng)用面積4000萬hm2(6億畝),作物增產(chǎn)1500萬t,節(jié)肥200萬t[16-20]。隨我國“雙碳”和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略的實施,高效肥料產(chǎn)品研發(fā)將以綠色增產(chǎn)為主要目標(biāo),技術(shù)途徑向系統(tǒng)性綜合調(diào)控發(fā)展,肥料產(chǎn)品功能向多元化發(fā)展,增效材料向綠色化發(fā)展,更加重視學(xué)科交叉與融合、產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化結(jié)合和滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對肥料產(chǎn)品性能的關(guān)鍵需求[21]。未來10~20年,我國綠色肥料產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建將進(jìn)入快車道,大宗尿素、磷銨、復(fù)合肥將大面積轉(zhuǎn)型升級為綠色高效產(chǎn)品,有望占農(nóng)田直接施用化肥的50%以上,屆時,我國將全面迎來綠色高效化肥產(chǎn)業(yè)4.0時代。
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