■武志杰 张丽莉
目前，国内外明确提出绿色肥料定义和概念的文章尚不多见。
浙江大学教授黄立章认为，绿色肥料是利用现代技术设计和生产的，最大限度减少肥料对人类健康的危害、减轻环境污染并维持较高的农产品质量和品质的肥料品种。它具有最少资源和能源消耗、最轻环境污染且最大养分可循环利用的特征。
近期，中国工程院院士张福锁提出绿色智能肥料的概念。他认为，绿色智能肥料是指根据作物—土壤—环境相匹配的植物营养调控原理，采用大数据智能算法进行有针对性的定向匹配设计，应用先进绿色制造工艺生产的具有作物根际效应激发、养分精准匹配和矿产资源全量利用的一类新型高品质肥料，具有养分高效、低碳环保、低排无废、资源全量利用的绿色特点。
近年来，中科院沈阳应用生态研究所（以下简称沈阳生态所）新型肥料研究团队一直致力于环境友好型稳定性肥料的研究和高效利用的工作，并依托沈阳生态所牵头建设的中科院绿色肥料工程实验室，在原有工作基础上在绿色肥料的技术工艺、环境友好型调控材料、施用技术等方面开展研究。
我们理解的绿色肥料产业体系是在肥料的原料、生产、产品、流通、施用上全链条的“五位一体”，即质量安全的绿色原料、低碳环保的绿色生产、环境友好的绿色产品、节能降耗的绿色流通，以及精准施用的绿色施肥。在此基础上，绿色肥料的概念和定义应为，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，具有沃土功能，而且养分高效均衡、固碳减排环保的一类肥料。
化肥产能严重过剩
庄稼一枝花，全靠肥当家。化肥作为粮食的“粮食”，是近现代工业革命最伟大的产物之一。今天，化肥已经成为粮食高产的最大功臣。化肥为全球粮食增产作出了50%以上的贡献，在发展中国家化肥增产作用更大，可以达到60%左右。
为了有效增加化肥供应，保障粮食安全，我国在20世纪80~90年代对化肥价格进行了调控，在电价、天然气价格、铁路运输、税收等诸多方面给予化肥企业优惠。经历了几十年的发展，全球化肥生产企业70%在中国，中国化肥生产量约占全球的1/4，产值占全球的1/3。
截至目前，我国化肥产业产能已严重过剩，并形成了肥料供给侧企业“多、小、杂”的局面。统计数据显示，我国有机废弃物资源总量有60多亿吨，其蕴含着18亿吨有机质、4000多万吨矿物质，是一笔巨大的财富。
如何实现化肥的绿色转型、有机肥资源的高效低成本利用？这就要求化肥产业不断吐故纳新，革新传统化肥和有机肥不合理的生产方式和施用方式，创制绿色肥料，推动农业高质量发展。
如何“绿化”
为此，我们建议，适时建立合理的市场机制，深化肥料供给侧改革，淘汰落后产能；加强顶层设计，制定我国绿色肥料产业发展规划，科学布局肥料数量、品种、原料、生产、流通各环节，从肥料“原料质量安全、资源节约，制造工艺低碳节能、生态环保，产品安全高效、环境友好，流通过程布局合理、减排高效，施用科学合理、精准变量”5个方面全面绿色化，优化企业绿色产业链；规范市场贸易、进出口、政策法规等管理体系，制定颁布绿色肥料行业和国家标准；建立农村生态环境保护制度，从源头、过程和末端全链条管控养分资源，保障农业绿色发展。
从农业生态系统观点出发，我们建议，综合利用所有自然和化工、生物合成的植物养分资源，通过有机肥与化肥的精准配伍、土壤培肥与土壤保护、生物固氮、植物改良措施，综合协调农业生产系统中养分的投入产出平衡，调节养分供应与利用强度，实现养分资源高效利用；优先开展天然固氮体系的网络调控机制、人工固氮线路的适配优化机制以及新型固氮产品的先进智造工艺研究；通过合理利用有机养分资源（有机肥+秸秆+绿肥等），加强和支持厩肥沤制、生物有机肥补充、秸秆还田、粮草轮作，用有机肥养分替代30%化肥养分，实现有机无机相结合，使有机营养与无机营养比例达到3：7，提升耕地基础地力，以耕地内在养分替代外来化肥养分投入；优化氮、磷、钾数量及形态配比，促进大量元素与中微量元素的区域性“适地适作”配伍，发挥营养元素形态互作增效优势，适应现代农业发展需要，引导肥料产品优化升级。
攻克核心技术
基于中科院绿色肥料工程实验室，我们联合国内相关研究机构，加强学术交流与合作，一起攻克绿色肥料产业链核心技术。
在产品方面，我们通过研究肥料原料有害物质去除及提高资源利用效率，创新了先进高效煤气化技术、高端湿法磷酸精制技术、盐湖承压卤水采矿集成技术；通过探究“养分供需”与“精准控释”规律，深化不同区域、不同作物的需肥规律和土壤供肥能力研究，探索营养代谢产物信号机理，筛选合成了新型环境友好生化抑制剂、包膜材料、微生物菌剂、肥料助剂等新材料，并集成创新精准控释技术，创制稳定性肥料、微生物肥料、缓控释肥料、有机—无机复合肥料、增值肥料、功能性肥料等新产品。
此外，我们还建立了农田肥料限量投入指标体系，研制了精准施肥系统与水肥一体化智能体系、有机类肥料及液体肥料高效施用机械等绿色施肥技术与装备。
通过绿色肥料新体系构建，以养分资源综合管理为核心，我们一边开展有机—大量元素—中微量元素肥料平衡协同原理创新研究，发展智能化绿色肥料产品及精准施肥技术，开发养分高效型、固碳培肥型、增效及提高养分转化效率型、养分均衡型和增值型绿色肥料；一边开展新产品试验、示范、推广及评价等方面的研究工作，实现产业化生产和规模化应用，希望为保障国家粮食安全、食品安全、生态安全和农业绿色发展提供强有力的科技支撑。
（作者单位：中科院沈阳应用生态研究所）
