【CIS特肥大会】陈清：国际肥料施用新启示与国内特肥品类创新发展方向

中国农业大学教授陈清

1961年至2020年全球施用的农业肥料的数量和组成

但是，未来全球化肥市场面临需求增长率下降，化肥价格波动剧烈。

原料价格大幅波动导致肥料二次加工行业的盈利更加困难，复合肥市场的集中度在增加。

2020至2022肥料年间许多国家的化肥消费量下降。

从绝对值来看，东亚和南亚是全球衰退的最大拖累者；按相对值来看，有三个地区在两年内下降了至少10%：西亚、西中欧和非洲。

预计从2023肥料年增长率的4%（部分恢复）降至2027年的1.2%。

土壤质量提升是增加作物产量、提高养分利用效率的基础。

土壤健康的产业需求拉动了液体肥料、矿物型土壤调理剂、生物有机肥、生物菌剂、的快速发展。

到2040年：

2021年单质液体肥料占有60.8%的液体肥料市场份额（其中液体氮肥的市场份额占57.1%）；复合液体肥料的市场份额在增加。

2016—2028年全球液体肥料市场（按养分、数量、公吨）分列

2021年，全球纯液体肥料占60.896%，消费量为2330万吨，产值为131亿美元。另一方面，复合液体肥料占39.26%，同年消费量为1090万吨，产值为84亿美元。

在直接液体肥料中，氮肥占据了全球液体肥料市场的主导地位，2021年的市场份额为57.196%，价值46.7亿美元，同年的消费量为1620万吨。

磷肥是消费量第二大的肥料类型，其中磷酸二铵是消费量最大的液态肥料，2021年的市场份额为50.5%6，其次是磷酸一铵，市场份额为33.596，原因是它们在全球的消费量很大。

由于液体肥料具有易于施用、处理和养分易于吸收等优点，预计全球液体肥料市场将在预测期内增长。

全球液体肥料市场，数量份额（%)，按作物类型，2016—2028

大田作物主导着全球液体肥料市场，约占液体肥料总消费量的83.08%。2021年，其液体肥料消费量为2780万吨，价值173.8亿美元。大田作物之所以消耗大量液体肥料，是因为这些作物的种植面积大，全球超过90.096%的农业用地用于种植大田作物。

园艺作物是消耗液体肥料的第二大作物类型，约占2021年全球液体肥料消耗量的9.9%。

随着COViD—19流行后人们对健康和营养问题的日益关注，全球对水果和蔬菜等高价值作物的需求不断增加。

叶面液体肥料在水果作物中发挥着重要作用，因为叶面喷洒可以提高水果的品质。

2021年，草坪肥料市场价值为13.7亿美元，消费量为260万吨。

随着污染问题的日益严重、美化园林和生态旅游的日益重要，草皮和观赏植物的种植面积也在不断增加。

因此，预计在预测期内，全球液体肥料在各类作物中的消费量将进一步增长。

氮肥的施用与每年约7亿吨二氧化碳当量（GtCO2e）的温室气体排放以及其他形式的氮污染有关。

到2050年，行业的目标是将与氮肥生产相关的工业直接温室气体排放量平均减少70%。

肥料行业正在寻求解决这些排放问题其在遵守《巴黎协定》1.5℃目标方面的作用，同时确保持续供应农民所需的化肥，以确保世界有能力养活不断增长的全球人口。

美国大农场的特点：

1.美国大农场的现代化程度很高，包括：

2.美国大农场不仅重视农业生产技术现代化，同时也十分重视农业组织管理现代化，大力推行农业专业化、一体化、社会化，其专业化形式主要有三种：地区专业化、部门专业化、作业专业化。

美国CPS农艺服务:在北美（美国和加拿大）超过1200个零售点。一个分支应该在一两个小时车程以内。每个农民都能得到支持、帮助和每天的基础农艺信息供应。

美国化肥施用管理:美国各州及农业部的科研机构建立完整的土壤肥料服务系统，通过积累大量资料，有效传达最新研究成果，农场主根据建议对作物进行适量、适当的施肥。美国肥料施用特点是机械化施肥。方法包括撒施、下落式施肥机、旋转盘施肥机与液体施肥机。农场一般采用撒施，大面积种植时最经济尽管会造成氮素损失。氮肥施用方面，常使用水肥一体化，液体肥料混入灌溉水施用。基肥常施在条播作物行间。

中小规模农场经营模式：德国

德国农场的突出特点即专业的精细化管理。

这种精细化程度是其他国家所不可比拟的。这种科技含量极高的精细化管理是通过高素质的农场工作人员实现的。

近年来德国发布与农业资源管控直接相关的法律和法规主要有：肥料法、肥料施用法规、商品肥料与土壤调理剂法规、肥料与土壤调理剂有害物质限量标准、污泥和污泥堆肥产品使用法规、土壤保护法等。

与20世纪80年代相比，目前德国农田（耕地面积与长期作物面积之和）化肥养分投入量减少了一半。化肥氮磷养分投入量的大幅度消减使地表水富营养化问题明显改善，地下水硝酸盐污染恶化趋势有所缓解。

在过去10年中，欧洲来自有机肥中的养分供给一直保持稳定。

2021年，欧洲农作物生产中来自有机肥中的氮素为850万吨，而这期间来自化肥的氮素用量为980万吨。在磷酸盐方面，2021年消耗了450万吨来自有机肥的磷素，这期间从化肥中补充了250万吨磷素。2021年，来自有机肥的钾素消耗量为1010万吨，此外还有280万吨来自化肥。

欧洲农民如何补充缺失的养分？

化肥和有机肥料在循环经济中都可以发挥重要作用。

基于自然解决方案，从农场内的养分来源开始，如粪便和堆肥。农场内的养分来源难以满足所有作物的需要，因为它们无法提供适当平衡的全部养分来满足植物生长的需要。

冬季种植绿肥后进行翻压，减少对化学氮肥的依赖。在一定程度专业化、规模化、集约化的产业基础上进行，进而构建起跨产业链的大规模、多层次的循环体系，以实现最小程度上的资源浪费及环境污染。

由于脲酶抑制剂（UI）可以将尿素的NH3排放量减少70%，自2020年以来，德国已通过国家肥料条例强制将其添加到颗粒尿素中。

到2030年，基于NEC指令2016/2284/EU，（a)50%或（b)70%效率的用户界面对减少目标NH3排放量的贡献。

假定2030年的尿素消耗量与2017年和2018年相似。

缺失条代表尿素消耗量极低或数据缺失（数据来源：IFASTAT2021）。

欧盟在2019年6月5日发布了新的肥料管理法规（FPR/FertilisingProductsRegulation，EU2019/1009），该法规替代原肥料管理法规（EU2003/2003），于2022年7月16日起正式实施。

新FPR法规涵盖了更多的肥料类型，其中包括：

根据新的欧盟肥料法规，欧盟肥料产品按照肥料的功能类别分为以下几类：肥料：有机肥料、有机矿物肥料、无机肥料；石灰材料；土壤改良剂；生长基质；抑制剂；植物生物刺激素；肥料产品混合物。

极端气候条件抑制了肥料养分消费数量，但增加了生物刺激剂的市场规模。

生物刺激剂的最新法律定义2019年5月21日由欧盟委员会正式通过。

“欧洲标准化委员会生物刺激素技术委员会”定义：生物刺激素是一种可以促进植物营养过程的产品，这种产品不依赖于它的营养成分，其唯一目的是改善植物或植物根际的下列一种或多种特性：①养分的利用效率；②对非生物胁迫的抵抗力；③土壤中或者植物根际有限养分的品质特征或有效性。

小规模特色农场经营模式：日本。

日本的国土狭小，农地分散比较细碎。日本大力发展生物技术，改造传统农业，优先实施水利化、化学化、机械化工程，并把生物技术的研究、推广和施肥方法改进、土壤改良等放在极其重要的地位，形成集约化、专业化、小型化、高品质的家庭农场特色，显著提高了家庭农场经营绩效，成为亚洲小型化家庭农场的典型代表。

日本农协非常注重有机农业的发展。常见的水果、蔬菜、糙米、菇类、药食同源中药等都可以作为微生物酵素发酵的原料。

借鉴欧洲生态农业理念，发展可持续集约化农业是协调粮食安全与生态文明的关键。精准控制碳、氮、磷在农业生态系统合理流动，减少养分向土壤水体和大气环境中的排放。

我国农业经营模式发展方式：

农地经营模式中的两大构成元素———农地面积和经营主体。但是，现在小农户分散经营困境对农业经营模式创新形成倒逼机制。

我国的农地经营逐步从家庭联产承包责任制的小农模式向规模化经营的家庭农场模式过渡：日本模式、德国模式？农垦系统的农地经营模式向美国大农场经营模式过渡？

第三次农业普查数据显示，我国全国小农户数量占到农业经营主体98%以上，小农户从业人员占农业从业人员90%，小农户经营耕地面积占总耕地面积的70%。我国现在的农户有2.03亿户，户均经营规模7.8亩，经营耕地10亩以下的农户有2.1亿户，这是个小规模甚至超小规模的经营格局。

未来，我国肥料产业正在重复欧洲走过的道路。

“减肥提效”是未来我国肥业发展的趋势。

每次技术变革所带来的作物增产变化。生物刺激剂将在未来30年帮助作物克服非生物胁迫，以增加大约33%的产量。

生物发酵产品中的发酵物质（酵素）成分和微生物是非常典型的（含）生物刺激素的活性材料。

譬如我们常见的生物刺激素分为八类，即腐殖物质、发酵处理的有机材料（废物堆肥、污泥和肥料的提取物）、有益元素（Co、Se、Al、Si和Na）、无机盐如亚磷酸盐、海藻提取物（大型藻类）、甲壳素和壳聚糖衍生物、防蒸腾剂（聚丙烯酰胺和高岭土），游离氨基酸和含氮物质。

另外，玉米生化提取浓缩液。玉米浸泡液经发酵后、采用特殊工艺进行三级浓缩分离得到的生化提取浓缩液，富含糖类、可溶性蛋白质、多种氨基酸、多肽、脂肪酸、维生素、肌醇以及其他有机化合物。

同时，我们还要挖掘天然的矿物土壤调理剂的改土促根补充中微量元素作用。譬如，碱性的硅藻矿粉：适合南方酸性土壤改良和补充钙镁硅。

未来我国的特肥创新的关键：