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【行業資訊】張福鎖院士:新時代的農業與肥業

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7.29-行業資訊頭圖

張福鎖中國工程院院士 ,中國農業大學資源環境與糧食安全研究中心主任 、中國農業大學植物營養系教授、博士生導師、全國測土配方施肥技術專家組組長、國家自然科學基金創新群體和國家科技部973項目首席科學家。2018年10月17日,榮獲全國脫貧攻堅獎創新獎。


以下內容來自張福鎖院士:


對于新時代的農業與肥業,我從農業的新形勢、施肥的新技術、肥料新產品、農化新服務,這幾個方面來說。


首先說說農業的新形勢。


許多人認為我們現在糧食許多人以為已經足夠多了,那是對于人而言的,實際上還遠遠沒有滿足動物的食用所需,我們現在進口的糧食中飼料的占比非常大。


我們糧食的產量仍然是比較低的,因為我們現在農民糧食的生產水平只能達到實際產量的一半左右,比如說:一個好品種,它本來應該達到每公頃十二噸的產量,但是現在農民就只能種出每公頃6噸、7噸的產量。所以我們仍然有增產的潛力。我們的產量這么低情況下,在化肥、農藥、灌溉水等方面投入卻非常高。


我們現在低端的產品非常多,高質量的產品非常少,我們的價格比較低,農民增收非常困難。


我們國家農業特點是:我們國家的糧食生產的補貼增長的速度比較快,但是我們農民增收增長的速度比較慢。我們的農業高投入、高產出,所以對我們的環境影響非常大,生態環境治理難度非常大。


2010年,我把全國土壤酸化的結果發表在科學雜志上,溫家寶總理看到了這個摘要,這也是總理春天到了安徽在考察農業的時候在地里提出來,為什么我們用這么多氮肥?這么多肥料、這么多農藥?過量使用氮肥造成土壤酸化,已經成為我們農業生產里面一個典型的問題。


生物多樣性的喪失,甚至是在現在的環境大氣污染中,我們的農業也有一定的貢獻,但不像某些媒體報告的,都是農業的貢獻。(雖然水體跟大氣污染里面農業有貢獻,但是目前主要貢獻仍然不是農業本身,但是這些同樣是我們面臨的嚴峻問題。)


我們必須改變我們目前農業這個現狀。怎么改變呢?



從新世紀初,我們就提出,

我們應該分四步走來改變我國這個現狀:


第一步:

節肥增效,我們把多余的肥料節下來,提高效率減少污染,這也是我們國家現在雙減在全國正在轟轟烈烈開展的一個方面。


第二步:

光減肥料,不增產,農民不干,所以我們還必須增產,我們怎么能夠實現10%20%的增產?農民能夠增收,同時能夠提高效率,減少污染。


第三步:

我們怎么能夠在高產的同時實現綠色發展。我們國家糧食壓力這么大,不增加糧食生產是不可能的,但是增加糧食生產再大幅度的增加投入又會造成環境問題,還會造成成本增加。所以第三步怎么能夠減少投入,大幅度的提高產量,實現綠色發展。


第四步:

現在根據十九大及最近中央農村工作會議的精神,我們應該提質增效、綠色發展來實現農業的轉型。


這就是我們提出來的,讓中國農業成為綠色的、現代化的全球最有科技競爭力的農業這樣一個四步走的策略。



我把每一步都簡單說一下

加深大家的理解


第一步是:減肥增效

這個我們20年前就開始做了,我們做得結果,比如說我這兒放了一篇2009在美國科學院院報上發表的一張文章,這是兩個主要糧食生產區,通過五年的研究,我們發現可以把氮肥減下來,但是不減產,減的是什么呢?污染物的排放可以減兩倍,這是2009年我們就發表了減肥增效,非常典型的案例。


第二步是:增產增效

在農業部的行業專項支持下,我們在過去十年,我們做了大量的工作,證明我們可以增產15%,增效20%,減少污染排放30%,我們去年項目驗收的時候,我們總結了2005年到2014年十年一萬多個試驗示范,平均增產15%以上,減肥15%以上,增效30%以上,這個結果我們最近投到《自然雜志》這被接收了,說明中國農業的轉型是全世界關心的問題,既能增產又能減少污染,也可以做到雙贏,這是全球都希望看到的結果。


第三步是:綠色高效

農業部現在大力推廣的綠色高效,效率必須提高50%以上。我們2011年在全國玉米主產區實現了產量翻一番、效率翻一番的結果。2014年我們跟全國18個科研單位,主要是作物栽培的專家一起,在小麥、玉米、水稻三大糧食作物上同時實現了增產30%,減排50%的好結果,這個結果也發在《自然雜志》上當時評為中國十大科技進展,原因是如果中國農業增產30%、減排50%,中國的農業將是全世界最先進的農業。我們這都是在主產區153個農民地里面實現的結果。

我用黑龍江寒地水稻舉的例子,這是合作伙伴最近十幾年給我們做的,第一步,產量在6噸左右,用了140公斤的氮肥,第二步:實現增產增效,產量提高到910噸,肥料減到100公斤,我們可以做到高產高效。肥料沒有增加,產量可以增加30%。我們在東北寒地水稻里面已經完全可以機械化的實現這樣的效果。


第四步是:提質增效

因為這是未來我們農業走出去的唯一的路子,我們必須生產優質的、健康的、老百姓愿意花大價錢來買的農產品,同時我們農業要增效、資源要增效、環境要保護,最后要實現綠色發展。


我在這兒舉一個例子,金穗公司的香蕉,2011年進去的時候是這樣的裂果,40%的香蕉裂果,后來到這個公司搞科技小院,老總讓我解決裂果的問題,我們發現其所有種香蕉的土地PH值多在4以下,為什么土壤這么酸?因為他要挖個深溝,在溝里面種香蕉,土壤這么酸肯定吸不上鈣、鎂,造成這么嚴重的裂果,知道這些后解決辦法就非常簡單了,用石灰,這個公司把石灰跟有機肥甚至包括生物有機肥結合起來,解決了這個問題,這是提質增效里面非常典型的例子,通過土壤的改良,用合理的肥料,我們可以實現提質增效。


肥料產品未來的發展方向應該是:效率能夠更高、對農產品的質量提升能夠更好、我們的土壤能夠更健康、污染排放能夠更少。所以我們才說增產肥、節本肥、省工肥、提質肥、效率肥。而我們把價錢提得很高,這種思路跟發展方向是完全相悖的,因為現在全國都要降低成本、提高品質、增加效率、向綠色發展來前進。所以我們的方向應該是這四個主要的方面。


我在這兒給大家舉一些例子,方便大家思考和借鑒。


我們曾做過這樣的一個例子,一個配方肥調整了氮磷鉀比例其結果大不相同,沒有調整的時候玉米全部倒伏,調整了以后增長幅度非常明顯。我們需要從這樣一簡單的氮磷鉀復合肥里面做到,不偷養分、配比合理、形態匹配、對土壤跟作物有針對性、對氣候有針對性,我們說他就是好肥料。


是而不是萬金油,我們現在全國不管南方、北方,熱帶、寒帶用的肥料是同一個品種,這樣的肥料就如同一個生命垂危的病人跟一個患有輕微感冒的病人吃同一種藥的道理是一樣的,所以我覺得這是我們肥料界將來要徹底改變的一個習慣。


再說一個經濟價值很高的例子,之前R公司的澳洲堅果用的肥料出現嚴重的問題,他們用的都是高濃度的、水溶性的、高價值的肥料以為會有良好的效果,恰恰相反這個澳洲堅果是一個非常勤快的植物,它不要你那個一見水溶肥或者說二氨這種肥料,如果用了它就會出現毒害,他就是就要那種難溶的,因為他有根分泌物活化磷的過程。所以我們給他研發了一個很簡單的配方,用了很少的水溶性磷,用的大多數都是肥料廠他們扔掉的廢渣,這些反而成了最好的肥料,這就是那個價值很高的例子。當然在南方熱帶、亞熱帶由于過量的使用氮磷鉀,大面積的微量元素的缺乏的現象也是很突出的。


再比如有的蘋果裂果是缺鎂造成的生長與質量的下降,有些蘋果只需要把氮減下來把鎂加上去,就可以在當年讓蘋果品質得到大幅度改善。


所以我們說提質增效,在我們肥料界完全可以通過很多途徑把他做得很好。


現在的復合肥,是市場上這么重要,農民也非常喜歡。


那么我們與國外的差距到底在什么地方?2008年沈冰在我們那兒做博士論文的時候,他在博士論文里面來研究國外的肥料跟國內肥料的差別,他在研究中發現,國外的肥料,它的化學組成非常合理、物理結構非常有耐性。


以及養分釋放的速度以及匹配作物土壤的需求方面,我們到今天還是做不到。雖說我們現在物理結構能夠做到跟國際上差不多了,但是里面的內涵跟人家差還很遠,為什么人家的肥料比我們每噸貴幾百塊錢,大家知道這個道理的,有很多工作需要仍需要我們努力。


我們在黑龍江搞施肥時候,水田里施肥我們的肥料一見水馬上堵住下肥口,肥施不進去,當時在全國的肥料中找不到一款合適的肥料可以放在那個機器里面,這樣一個簡單的物理問題卻很難解決。所以肥料、農機跟我們農藝的匹配,在肥料創新方面仍然是非常大的問題。



我一直在呼吁

我們未來的肥料應該有三個階段


第一個階段是:

在農業部測土配方施肥的基礎上,做總量控制來生產適合的氮磷鉀肥料,這就是區域的氮磷鉀比例符合土壤的需求,要把環境養分用起來,因為現在環境里面養分很多,不要浪費我們肥料。

第二個階段是:

通過增加中微量元素、通過形態配伍、通過元素之間的相互增效來實現綠色增產增效。就比如跟人一樣,把自己的潛力發揮到最大,那就是土壤微生物作物的潛力,通過營養調控能夠發揮到最大。


第三個階段是:

國際上有在試驗階段的少量的產品,雖說沒有進入產業化,但潛力很大。


比如,去年英國洛桑發現了一個化合物,能夠讓產量提高20%,讓我們知道我們的營養不僅僅是我們過去說的氮是營養物質,現在還發現硝酸根就是一個信號物質,沒有硝酸根植物葉子長不大。


現在知道營養物質是信號,信號的作用有那么一點點,只要這個信號給它了,植物微生物的發育就可以發揮它的潛能。在這一塊肥料產業里面根本沒有用這樣的科學知識。當然,這是最近十幾年,國際上最新的進展。所以未來的智能型肥料,我覺得這就應該是智能型的肥料。


我們國家十九大提出來綠色發展、鄉村振興,綠色發展就必須要求我們要有綠色肥料,大家知道,肥料這個產業,環保要求嚴了以后,肥料就退出了。歐洲也有很多肥料廠都關掉了,也是因為他們沒有追求綠色產業,如果追求綠色產業,肥料這個產業本身就是綠色產業,它不可能變成一個污染產業,我們現在一說污染就是材料,簡直是冤枉我們這么好的科學技術,現代科學革命的象征之一就是化肥。


所以在產品的創新方面,我們在物理形態增效方面有很多可以做的,化學肥料也可以增效,去年成立了國際鎂研究所,這個鎂元素特別神奇,它跟中藥里面的甘草一樣,不但調五味,而且可以讓元素之間可以互相增效,元素互做增效也是非常重要的機理。


新材料,現在發展太快了,現在把有機廢棄物加工成一些新型的材料,在國際上研究的非常熱,明年12月份在澳大利亞有一個國際會議,就專門研究這些新的材料、新的技術。


生物增效,信號刺激等等這些作用都是很重要的。


最后,我說一下新服務,我覺得中國肥料產業最近這些年最大的變化就是肥料企業學著去做農化服務,這是很大的變化。但是怎么做農化服務呢?我在這兒放了一張圖:


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上圖2010年發表在《自然雜志》


這個圖是在河北曲周跟四個村的農民干了五年,最后總給出來的,我們怎么建立一個科技小院平臺,讓政府的資源、企業的資源、社會的資源、農民本身的資源能夠整合起來,形成一個合力,把技術真正應用到農民的生產里面去,實現提質增效,這是我們做的一個典型的例子。


首先,現代服務必須是多元化的

過去一家打天下,這是不可能的,所以對企業來說,你們現在要學會跟政府合作,要學會跟教學科研單位合作,要學會跟社會其他的力量去合作。


我們現在企業最大的問題就是不去想肥料產業,只是狹隘的只想如何賺錢,實質上只有發展好他的產業,他才能真正賺到錢。所以我想,多元化的服務是我們現在這個階段的一個特色。


第二,服務要系統化

現在很多公司搞農化服務都是斷斷續續的,不知道系統化,我一會將要具體談到,實際這個服務應該是一個過程,要動手來做,要傳播知識、創新產品、技術升級,還要有組織管理、文化理念,最后才能解決問題。


我舉一個例子,是我們在河北曲周做的。首先是怎么吸引眼球?讓農民關心你這件事兒我們做科技長廊、日歷等等形式,都是為了吸引農民的眼球。其次怎么改變農民的態度?當時農民家里的男人就很頑固,而婦女們卻很積極,那該怎么改變他呢?當時我們就把家里孩子跟婦女動員起來,來改變家里的男人,我們搞示范、搞獎勵,搞各種各樣的活動,讓他認識到這個事情,對他們是好事兒。


他就漸漸想做了,而他知識又不夠,那怎么強化他的知識呢?我們就要培訓,就要指導,我們要幫他理解那些問題為什么出現,最后我們改變他的行為,怎么把農民組織起來?我們搞的不是土地不流轉,也能規范化!我們在曲周縣,我們現在搞了九年也就搞成了兩個合作社,實際中我們發現老百姓還是不舍得他的地,但是你讓他一塊來形成一個方案統一來耕作,他沒有任何問題。


所以我們在那兒就搞了這樣的操作,引導農民自己組織,我們只做指導。我們不干活,都是農民自己干也充滿了活力,所以很成功。


第三,服務人員必須專業化

我們現在企業最大的問題是服務人員是非專業的,不懂農業知識,缺乏實際能力,就沒法說服老百姓,所以這些也是值得注意的。


第四,應該有現代化的設備

因為現在智能化設備太方便了,我經常告訴農民“這個苗不夠”,“今年苗多了”,“你應該怎么樣”,“應該用我什么肥料”,現在農民都有智能手機,操作起來非常方便,很多功能都可以實現。我們在曲周2011年進去以后,小麥、玉米全縣的產量增加40%60%,全縣的糧食產量增長了68%,氮肥減少了10%,我們這篇文章為什么能發在《自然雜志》上?就是因為這是老百姓自己在增產增收的同時還減少了投入,減少了污染,應該說曲周第一個實現綠色發展的農業縣,我們學校也抓住這個機會,支持我成立一個綠色農業研究院,專門來把曲周打造成全國綠色農業的樣板,我們已經有了這個基礎。


我們未來的綠色發展想法什么?


我們要產業振興,產業興旺是肯定的,我們種植業、養殖業都要興旺,更重要的是種養要結合,不但種養要結合,而且要跟農民的生活、生產、生態結合起來,形成一個良性的循環,這是第三個模式。所有這些生產、生活、生態的模式都需要綠色的產業來支撐,我們現在農村缺乏的就是真正的產業支撐,我們賣肥料的去賣肥料,賣種子的賣種子,賣農機的賣農機,可是農民該聽你們誰的?所以我們必須有產業,而且是綜合的,能夠支撐農民生產生活各個方面,所以我們希望在這個新的模式里面,不僅有種植業、養殖業,還有城鄉一體化的新的綜合體,這個產業包括了農業本身的產業,包括了農業生產資料的產業,甚至包括了科學技術的產業,比如說,信息化等等這些產業。


內容摘自微信公眾號:中國磷復肥工業協會
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版式編輯/羅冬梅

責任編輯/李  梅


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