□ 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院　陳清　周爽

水肥技術(shù)成為節(jié)水農(nóng)業(yè)落地點(diǎn)
——含氮水溶性肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

□ 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院陳清周爽

隨著我國土地流轉(zhuǎn)與規(guī)模化經(jīng)營的推進(jìn)以及水肥一體化技術(shù)的大力推廣，最近幾年我國水溶性肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快；伴隨著以氮肥為主要基礎(chǔ)原料肥的產(chǎn)能嚴(yán)重過剩與產(chǎn)值利潤連年下降，很多氮肥企業(yè)也在尋找產(chǎn)品轉(zhuǎn)型的可能性，市場上也開始流行以尿素硝銨溶液（UAN）等“新產(chǎn)品”。規(guī)模化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水溶性肥料市場提出了低成本要求，因此催生了使含氮水溶性肥料產(chǎn)業(yè)的異軍突起。尋找利潤與價(jià)值更高的突破點(diǎn)，而含氮水溶性肥料作為水肥一體化技術(shù)發(fā)展的需求之一，成為廠商轉(zhuǎn)型的新焦點(diǎn)。含氮水溶性肥料產(chǎn)業(yè)面臨諸多的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，對(duì)氮肥工業(yè)行業(yè)存在潛在的推動(dòng)作用；在產(chǎn)品競爭日益嚴(yán)峻的今天，如何拓展產(chǎn)業(yè)鏈，考慮區(qū)域優(yōu)勢競爭、成本競爭、品牌競爭、技術(shù)資源與職業(yè)經(jīng)理人的競爭等，實(shí)現(xiàn)肥料產(chǎn)品的技術(shù)營銷，將成為氮肥企業(yè)和水溶性肥料企業(yè)發(fā)展的必然選擇。

?根據(jù)環(huán)境選擇不同含氮水溶性肥料

含氮水溶性肥料的種類多種多樣，根據(jù)其所提供的氮素形態(tài)主要有硝態(tài)氮、銨態(tài)氮、酰胺態(tài)與有機(jī)態(tài)氮。含氮水溶性肥料包括基礎(chǔ)水溶性原料肥與水溶性復(fù)混肥兩大類，其中基礎(chǔ)水溶性原料肥主要指脲基類（如尿素與尿素硝銨溶液）、銨基類（如液氨、氨水與聚磷酸銨等）、硝基類（如硝酸鉀與硝酸銨鈣等）和有機(jī)氮類肥料（如氨基酸等）；水溶性復(fù)混肥主要指符合農(nóng)業(yè)部登記標(biāo)準(zhǔn)的大量元素水溶性肥料、氨基酸水溶性肥料以及硝基肥等。

作物所能吸收的氮素形態(tài)90%-95%以上為硝態(tài)氮和銨態(tài)氮，只有小部分為有機(jī)態(tài)氮。我國氮肥產(chǎn)品絕大多數(shù)是銨態(tài)氮和酰胺態(tài)氮。在旱地土壤中銨態(tài)氮和酰胺態(tài)氮施入土壤后，可以經(jīng)硝化作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，合理施用含氮水溶性肥料，對(duì)改善作物根區(qū)土壤環(huán)境、平衡作物營養(yǎng)需求以及抗病提質(zhì)等均有重要作用。硝態(tài)氮吸收過程中質(zhì)子泵水解ATP后使H+與NO3-結(jié)合，減少根際土壤酸化，而銨態(tài)氮吸收過程伴隨H+向根細(xì)胞質(zhì)膜外釋放，加劇根際酸化。

硝態(tài)氮肥的農(nóng)學(xué)特征使得硝基肥在市場上有其優(yōu)越性之處。在不同溫度或pH條件下，銨態(tài)氮素在土壤中的轉(zhuǎn)化速率不同，一般施入到土壤中的酰胺態(tài)氮與銨態(tài)氮肥在3-14天內(nèi)即可轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。在南方酸性土壤pH小于5時(shí)，銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮的速率明顯受到抑制，而在北方低溫反季節(jié)條件下，低溫會(huì)抑制酰胺態(tài)氮與銨態(tài)氮的轉(zhuǎn)化，影響作物對(duì)追施氮素的吸收利用；此外，過量的銨態(tài)氮累積與土壤中的鈣、鎂等營養(yǎng)元素容易發(fā)生拮抗作用，抑制作物對(duì)鈣鎂的吸收，進(jìn)而導(dǎo)致缺素癥。因此，在南方酸性土壤與北方低溫反季節(jié)的溫室大棚中，適量供應(yīng)硝態(tài)氮肥的效果較好。

?水肥一體化技術(shù)促進(jìn)作物吸收養(yǎng)分

硝態(tài)氮在土壤中雖移動(dòng)速率快，可通過質(zhì)流途徑迅速滿足氮素供應(yīng)，但由于土壤顆粒帶負(fù)電荷，不能像吸附帶正電荷的銨根離子一樣有效吸持硝酸根離子，因此，過量灌溉會(huì)導(dǎo)致硝酸根離子的淋洗損失，使養(yǎng)分被淋洗到土壤根系分布區(qū)以下的土層，無法被作物吸收利用。因此，可通過水肥一體化技術(shù)，少量多次為根區(qū)定點(diǎn)施肥，進(jìn)而保持良好的土壤理化性狀，促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收。

硝態(tài)氮因能避免氨揮發(fā)損失，適用于堿性土壤。此外，硝態(tài)氮由于可以不需要較長時(shí)間的土壤氮素轉(zhuǎn)化過程，比較適合氣溫較低的反季節(jié)喜硝作物的生長，特別是適合在pH較高的石灰性土壤上生長的喜鈣植物（如玉米和蔬菜）；南方多雨地區(qū)施用硝態(tài)氮要注意與水肥一體化技術(shù)結(jié)合。銨態(tài)氮施入土壤后可以通過土壤顆粒的吸附，減少養(yǎng)分的移動(dòng)，提高氮素利用，且銨態(tài)氮在土壤中可以通過硝化作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，同樣適用于上述硝態(tài)氮適合的區(qū)域和作物；但一次過量施用銨態(tài)氮易造成“銨毒”，抑制根系發(fā)育和作物生長，影響品質(zhì)；水生作物或者適應(yīng)酸性土壤生長的作物嗜好銨態(tài)氮，如水稻和茶樹等，甘蔗等喜銨態(tài)氮和有機(jī)氮。

因此，作為含氮水溶性肥料的基礎(chǔ)原料肥料，考慮氮素供應(yīng)形態(tài)的確對(duì)作物高效利用養(yǎng)分和提質(zhì)增效具有重要的作用。當(dāng)前美國市場上普遍施用的尿素硝銨溶液就是同時(shí)含有銨態(tài)、硝態(tài)和酰胺態(tài)氮素的含氮水溶性肥料，通過不同氮素形態(tài)相結(jié)合的水溶性肥料產(chǎn)品的研發(fā)，在含氮水溶性肥料發(fā)展快速發(fā)展的今天尤為重要。

?技術(shù)營銷是含氮水溶肥占領(lǐng)市場的關(guān)鍵

隨著新型肥料產(chǎn)業(yè)的崛起，我國新型肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展出現(xiàn)了新的趨勢。首先，產(chǎn)業(yè)集中度提高、產(chǎn)業(yè)面拓寬，突出循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源綜合利用、節(jié)能降耗與環(huán)境友好；其次，原料結(jié)構(gòu)更為合理，并出現(xiàn)基礎(chǔ)肥料向資源產(chǎn)地集中、二次加工產(chǎn)品向市場需求地轉(zhuǎn)移的趨勢。此外，化肥品種逐漸向高效化、差異化、功能化等多樣化方向發(fā)展；新型肥料產(chǎn)品的迅速發(fā)展，迫切需要區(qū)域化作物技術(shù)服務(wù)加強(qiáng)。

回顧過去，我國化肥行業(yè)經(jīng)歷了“以產(chǎn)定銷”和“以銷定產(chǎn)”時(shí)代，步入“以需定產(chǎn)”的全新時(shí)期，合作社、規(guī)模化農(nóng)場帶來的直銷效應(yīng)，對(duì)技術(shù)服務(wù)提出更高的要求，通過提供“通用的農(nóng)資產(chǎn)品與個(gè)性化的農(nóng)化服務(wù)”，如何降低生產(chǎn)成本、突出通用性、增加生產(chǎn)成本便利性，加快營銷模式的變革，通過技術(shù)服務(wù)營銷占領(lǐng)市場份額定將是未來農(nóng)資市場發(fā)展的必然趨勢。

技術(shù)營銷新模式歸根結(jié)底是提供作物完全解決方案，以整合渠道與市場。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其包含土、肥、水、植保與栽培等各方面技術(shù)。因此，在未來農(nóng)資市場上的競爭必須要根據(jù)作物的生產(chǎn)中存在的問題，結(jié)合其區(qū)域性氣候與栽培特性，提出適宜的配方設(shè)計(jì)和配套的技術(shù)模式，以從生產(chǎn)管理各方面來解決作物生產(chǎn)問題，提供作物生產(chǎn)全套解決方案。

未來肥料業(yè)市場競爭實(shí)質(zhì)是產(chǎn)品、渠道、技術(shù)與服務(wù)的競爭，主要體現(xiàn)在區(qū)域與成本競爭、產(chǎn)品與企業(yè)品牌競爭以及技術(shù)資源與職業(yè)經(jīng)理人的競爭等。未來的市場很大程度上面臨著區(qū)域優(yōu)勢競爭，就近區(qū)域可以降低運(yùn)輸成本，了解區(qū)域特點(diǎn)，以更好地解決區(qū)域作物問題。成本競爭則占據(jù)原料便宜、配方設(shè)計(jì)合理、經(jīng)濟(jì)性和有針對(duì)性等方面的優(yōu)勢。產(chǎn)品及企業(yè)的品牌競爭，無疑可以解決作物生產(chǎn)問題的技術(shù)集成方案。而資金與銷售模式競爭將迫使企業(yè)通過多種渠道獲得更大資金鏈，以拓展上下游資源。此外，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問題、真正解決問題是當(dāng)今亟待解決的“瓶頸”，多學(xué)科融合的具有經(jīng)驗(yàn)的職業(yè)經(jīng)理人是未來最佳人選，這些職業(yè)經(jīng)理人具備了全面的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也是連接區(qū)域客戶與專家情感性需求的紐帶。因此，未來肥料界最本質(zhì)的競爭，必然是技術(shù)人才資源的競爭。

含氮水溶性肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與問題

在過去的5年時(shí)間里，我國水溶性肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。迄今為止生產(chǎn)企業(yè)已達(dá)2440家，登記的水溶性肥料產(chǎn)品種類5742個(gè)，2014年產(chǎn)能693萬噸，實(shí)際產(chǎn)量達(dá)到279萬噸，但我國含氮水溶性肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的問題也比較突出。

1.氮肥結(jié)構(gòu)不合理，硝基肥在未來3年會(huì)有較大發(fā)展

我國氮肥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理。據(jù)中國氮肥協(xié)會(huì)和IFA數(shù)據(jù)顯示，我國硝態(tài)氮肥和液態(tài)氮肥的比重分別僅占0.3%和0%，而德國達(dá)到27.7%和12.0%，美國則達(dá)到8.5%和55.9%。

硝基復(fù)合肥是以硝銨為氮源，添加磷、鉀等原料，對(duì)肥料進(jìn)行二次加工生產(chǎn)出的的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于40%的高濃度復(fù)合肥料 。硝基復(fù)合肥在我國最初從煙草等經(jīng)濟(jì)作物開始施用，現(xiàn)在在蔬菜、果樹、玉米、小麥等作物上的大量使用已經(jīng)逐漸得到推廣。總體來看，未來三年我國硝態(tài)氮肥市場容量有800萬-1000萬噸。然而，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前在建和擬上馬的硝基復(fù)合肥生產(chǎn)裝置的合計(jì)產(chǎn)能1500萬噸以上，大多數(shù)裝置將在2013-2015年建成投產(chǎn)。2015年我國的硝基復(fù)合肥的產(chǎn)能和產(chǎn)量將分別突破2000萬噸和1500萬噸。

節(jié)水灌溉技術(shù)的普及，也刺激了硝態(tài)氮肥的市場需求。作為灌溉施肥過程中必不可少的重要原料產(chǎn)品，硝基肥正為越來越多的企業(yè)、經(jīng)銷商和農(nóng)戶所認(rèn)識(shí)，硝態(tài)氮與銨態(tài)氮、酰胺態(tài)氮合理搭配使用還有提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)的作用。

2.規(guī)?；耘嗪退室惑w化催生尿素硝銨溶液產(chǎn)品的發(fā)展

尿素硝銨溶液（UAN）是美國液體氮肥中的主要品種，近年來隨著我國液體肥料的施用和發(fā)展，尿素硝銨溶液也逐步被業(yè)界所關(guān)注。尿素硝銨溶液由尿素、硝銨和水配制而成。市場上常見的溶液含氮量為28%、30%和32%。其中硝態(tài)氮含量一般在6.5%-7.5%，銨態(tài)氮含量一般在6.5%-7.5%，酰胺態(tài)氮含量一般在14%-17%，尿素硝銨溶液將三種氮源集中于一種產(chǎn)品，可以發(fā)揮各種氮源的優(yōu)勢。硝態(tài)氮可以提供即時(shí)的氮源，供作物快速吸收。銨態(tài)氮一部分被即時(shí)吸收，一部分被土壤膠體吸附，從而延長肥效。尿素水解需要時(shí)間，尤其在低溫下通常起到長效氮肥的作用。為減少氮的淋溶損失，有些尿素硝銨溶液中通常會(huì)加入硝化抑制劑和脲酶抑制劑。

從當(dāng)前的市場上UAN的售價(jià)和液體水溶性肥料的普及，UAN更多被作為液體水溶性肥料原料或者為規(guī)模化栽培下水肥一體化技術(shù)施用，而很多氮肥企業(yè)和化工企業(yè)已經(jīng)開始部分轉(zhuǎn)產(chǎn)生產(chǎn)UAN，預(yù)計(jì)UAN在未來有一定的發(fā)展。

3.水溶性硝基肥和UAN壓縮了大量元素水溶性肥料產(chǎn)品的市場

大量元素水溶性肥料的生產(chǎn)工藝同質(zhì)化、企業(yè)規(guī)模小、生產(chǎn)技術(shù)落后導(dǎo)致的產(chǎn)品問題層出不窮。物理混配型固體水溶性肥料的生產(chǎn)工藝普遍，是目前國內(nèi)外固體水溶肥料生產(chǎn)的主流方式。此類產(chǎn)品含氮磷鉀養(yǎng)分高，不是單一物質(zhì)，有很多產(chǎn)品同時(shí)還含有中微量元素、維生素、海藻酸等類營養(yǎng)物質(zhì)。物理混配型高氮固體水溶性肥料存在成本高、生產(chǎn)工藝簡單、混配不勻、外觀性狀差、產(chǎn)品吸濕結(jié)塊等問題。目前市場上的化學(xué)合成型固體水溶性肥料生產(chǎn)工藝可以明顯改善固體水溶性肥料的外觀性狀，得到市場的認(rèn)可。

規(guī)?；r(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)低成本農(nóng)資產(chǎn)品的要求，使種植戶開始理性對(duì)待大量元素水溶性肥料。由于種植大戶的農(nóng)資產(chǎn)品用量很大，所以對(duì)價(jià)格也十分敏感，成本低的水溶性基礎(chǔ)原料肥市場將進(jìn)一步擴(kuò)大，以供氮素為主的尿素、UAN、硝酸銨鈣以及硝基肥產(chǎn)品或?qū)⒊蔀槭袌鰺狳c(diǎn)。從市場角度預(yù)測，大量元素水溶性肥料市場競爭激烈，復(fù)合肥行業(yè)逐步向水溶性肥料跨越，高塔全水溶硝基復(fù)合肥、硝酸銨鈣、尿素硝銨溶液、氨水等開始沖擊大量元素水溶性肥料的市場。

4.含有機(jī)氮水溶肥一直是功能肥料的亮點(diǎn)

氨基酸類原料產(chǎn)品是氨基酸水溶性肥料的主要原料成分。氨基酸能螯合微量元素，當(dāng)與微量元素一起施用時(shí)，微量元素在植物體內(nèi)的吸收和運(yùn)輸更容易，這種效應(yīng)是由于螯合作用和分子膜滲透的影響。甘氨酸和谷氨酸能提高植物中的葉綠素濃度，促進(jìn)光合作用；L-谷氨酸作為“保衛(wèi)細(xì)胞”細(xì)胞脂滲透劑，有利于氣孔的開啟；L-甘氨酸和L-谷氨酸被認(rèn)為是非常有效的螯合劑。此外，利用無害化廢料研發(fā)氨基酸水溶性肥料產(chǎn)品，不僅可以實(shí)現(xiàn)廢棄物的循環(huán)利用，而且可以提高其附加值，達(dá)到增值的目的。因此，在水溶性肥料產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的今天，具有巨大潛力。