一 肥料增效技術(shù)的研發(fā)現(xiàn)狀

1氮肥增效劑

（1）脲酶抑制劑

  脲酶抑制劑如NBPT或NBTPT （n-丁基硫代磷酰三胺）、TPT（硫代磷酰三胺）、HQ（氫醌）、PT（ 磷酰三胺）、ATS（硫代硫酸銨）、P-benzoquinone（P-苯醌）等（表一），目前研究較為充分的是NBPT。

  國外的商品有Nutrisphere（美國），陶氏“伴能”等，國內(nèi)如中科院沈陽應用生態(tài)研究所開發(fā)的肥隆?、增銨一號?屬于這一類。

表一 脲酶抑制劑的種類及化學名稱

（2）硝化抑制劑

  硝化抑制劑種類如西吡（Nitrapyrin）、DMPP（3,4-二甲基吡唑磷酸鹽）、DCD（ 雙氰胺）、Ammonium thiosulfate（硫代硫酸銨鹽）（表二）。這類產(chǎn)品應用較為廣泛。國外著名的廠家如巴斯夫的DMPP， 陶氏的N-Server， 國內(nèi)的有上海碧晶（NMAX，為西吡類似物）等。廊坊北鑫等。

表二 硝化抑制劑的種類及化學名稱

（3）硝化-脲酶抑制類

  這類增效劑是將硝化-脲酶抑制劑復合應用。如中科院沈陽應用生態(tài)研究所開發(fā)的硝化/脲抑制劑的復合 NAM? 屬于這一類。 

2 磷肥增效劑

  磷肥增效劑如Avail?, 其主要特點是含有大量負離子基團，因此可以競爭性的吸附磷肥周圍的陽離子，這種作用不具備選擇性，因此用量較大才能發(fā)揮作用。

  在堿性土壤上，如能通過肥料自身的酸性，也可以提高磷的有效性，一些酸性肥料如磷酸脲、紅磷、磷酸也可以稱為磷肥增效劑。

  磷酸酶、磷酸化酶從理論上是可以活化土壤中的有機磷。但是其主要存在于有機肥中，因此并沒有商業(yè)化應用的案例。

3.聚氨酸類肥料添加劑

  聚谷胺酸、聚天門冬氨酸是主要的聚氨酸類肥料添加劑。這一類肥料添加劑作用廣泛，如減少化肥流失、富集養(yǎng)分、提高化肥利用率,促進作物根系發(fā)育和蛋白質(zhì)的合成，它們是植物原料的發(fā)酵產(chǎn)物，屬于水溶性高分子聚合物，對金屬元素具有很強的螯合作用，因此添加到肥料中使用可強化作物對肥料及土壤里中微量元素如鋅、鈣、鎂、硫、錳、硼等的吸收等功能。這一類添加劑既可以與尿素等肥料通過特定工藝復合，也可以用于復合肥料中。國內(nèi)如山東三方化工集團、廣西新方向化學工業(yè)有限公司、山東魯西化工集團有限公司、湖北祥云化工股份有限公司等企業(yè)都有生產(chǎn)。湖北新洋豐肥業(yè)有限公司分別開發(fā)出硫基型、氯基型聚γ-谷氨酸增效復合肥新產(chǎn)品。

4.海藻素、甲殼素類添加物

  海藻素是深海藻類的提取物，甲殼素是甲殼類動物殼的水解物。

  海藻素含植物必需的營養(yǎng)成分和天然礦物質(zhì)、生長調(diào)節(jié)劑，能促進植物細胞分裂和伸長，強化新陳代謝，加速根部發(fā)育，提高植物對水分和養(yǎng)分的吸收能力，增強抗逆能力，改善作物品質(zhì)，提高產(chǎn)量。并具有調(diào)高作物抗逆性抑制作用病蟲害的作用。

  甲殼素能激發(fā)植物細胞的幾丁酶與抗菌素的合成與活化，誘導各類植物產(chǎn)生抗性因子，有效地防治真菌及細菌性病害和病毒， 可有效地防治枯萎病、黃萎病、輪紋病、 霜霉病、炭殂病、角斑病和軟腐病等一系列真菌及細菌性病害。同時由于對植物病毒具有強烈的吸附和鈍化作用，對各種花葉病毒有較好的抑制增殖和抗感染作用。

  這兩類物質(zhì)在市場上價格差異懸殊，國內(nèi)產(chǎn)品與國際產(chǎn)品價格差異懸殊。目前的產(chǎn)品種類很多，目前處于競爭發(fā)展階段，可以認為泥沙俱下，還沒有形成較有公信力的產(chǎn)品。

二 我國鼓勵的在高端農(nóng)業(yè)方面的特種肥料情況

  工業(yè)和信息化部2015年發(fā)布“關(guān)于推進化肥行業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的指導意見”，明確指出化肥轉(zhuǎn)型升級的重點方向為“鼓勵開發(fā)高效、環(huán)保新型肥料，重點是：摻混肥、硝基復合肥、增效肥料、尿素硝酸銨溶液、緩（控）釋肥、水溶肥、液體肥、土壤調(diào)理劑、腐植酸、海藻酸、氨基酸等，包括穩(wěn)定性肥料所需要的硝化抑制劑、脲酶抑制劑等添加劑和液體復合肥所需要的工業(yè)磷酸銨、聚磷酸銨、硝酸鉀、磷酸二氫鉀等優(yōu)質(zhì)原料”，2020年中央一號文件鼓勵發(fā)展符合綠色環(huán)保、提質(zhì)增效、降低成本的肥料。

1.制定了6項增值肥料技術(shù)標準

  工信部2016年第56號公告的6項化工行業(yè)標準，包括含腐植酸尿素、腐植酸復合肥、含海藻酸尿素、海藻酸類肥料、水溶性磷酸一銨、肥料級磷酸二氫鉀。這幾類肥料會率先發(fā)展。

2.制定了穩(wěn)定性肥料行業(yè)標準

  2011年通過《穩(wěn)定性肥料》行業(yè)標準（HG/T 4135-2010），該標準對氮肥脲酶、硝化抑制劑做出了具體規(guī)定。

 三 世界肥料增效技術(shù)未來的發(fā)展方向

  環(huán)境友好、穩(wěn)定高效是未來肥料發(fā)展的總趨。世界肥料增效技術(shù)未來的發(fā)展方向具體有以下幾個方向：

（1）新型添加劑

  包括脲酶抑制劑、硝化抑制劑作用效果持久性研究；新型高效脲酶／硝化抑制劑的篩選與合成、專用脲酶／硝化抑制劑構(gòu)建技術(shù)；提高脲酶／硝化抑制劑穩(wěn)定性、延長有效期的保護技術(shù)；與高效脲酶／硝化抑制劑相匹配的穩(wěn)定性氮肥、復混肥生產(chǎn)工藝技術(shù)等。

（2）完善聚谷氨酸生產(chǎn)工藝

  加強對聚谷氨酸制取關(guān)鍵工藝過程的研究，優(yōu)化菌種培養(yǎng)條件，完善聚谷氨酸的提取工藝，開發(fā)出工藝可控性好，產(chǎn)品純度高、成本低、質(zhì)量好的生產(chǎn)技術(shù)，進一步提高聚谷氨酸的發(fā)酵水平和產(chǎn)品收率。

（3）開發(fā)廉價、環(huán)境友好的包膜材料和包膜工藝

  緩/控釋肥料已經(jīng)商品化，但是因其成本較高，價格還不能被廣泛接受，現(xiàn)僅占世界化肥總消費量的0.5%以下。要拓寬包膜型緩釋肥料的應用，在不斷完善技術(shù)提高肥料緩釋性及減少環(huán)境污染等問題的同時，還必須在尋求更廉價的包膜材料和包膜工藝方面做更多的工作。

（4）建立評價方法和標準

  國際上和行業(yè)間對于測試肥料控釋性能的方法沒有一個統(tǒng)一的標準。緩／控釋肥性能、質(zhì)量的檢驗方法和田間實際的效果還有差距。在實驗室和田間條件下預測控釋肥養(yǎng)分釋放的機理、數(shù)學模型還需進一步研究，以提供設(shè)計控釋肥的參數(shù)。針對不同釋放養(yǎng)分機理的肥料，應建立不同的檢測方法和標準。

（5）綠色智能肥料

  肥料行業(yè)作為重污染、高能耗的行業(yè)屬性沒有改變。除了尋找添加型的肥料增效物質(zhì)，使肥料成分自身即具備增效能力，是綠色智能肥料的重要方向。如采用造粒技術(shù)使肥料更符合土壤和作物的需要，采用原料成分組合使肥料本身即具備緩釋/控釋效應，采用新型工藝避免原礦的過度提純以降低能耗，可能是肥料增效未來的決定性的方向。

四 肥料增效技術(shù)及助劑的限制性政策規(guī)范要求

        2017年中國化工環(huán)保協(xié)會組織編制的石化聯(lián)合會團體標準《綠色生態(tài)設(shè)計產(chǎn)品評價技術(shù)規(guī)范 復合肥料》完成征求意見稿。2018年提出《綠色設(shè)計產(chǎn)品評價技術(shù)規(guī)范 復合肥料》（TCPCIF/ 0012-2018）。技術(shù)規(guī)范明確定義綠色復合肥料能夠“改善土壤性質(zhì)、提高土壤肥力、不給生態(tài)系統(tǒng)帶來負面作用、維持穩(wěn)定持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)安全的一類肥料”。技術(shù)規(guī)范中提出肥料原料生產(chǎn)和助劑生產(chǎn)生命周期系統(tǒng)邊界，對有害物質(zhì)殘留標準做了明確規(guī)定。

        2018年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于印發(fā)《農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)導則(2018-2030年)》的通知，提出“研發(fā)一批綠色高效的功能性肥料、生物肥料、新型土壤調(diào)理劑，低風險農(nóng)藥、施藥助劑和理化誘控等綠色防控品”。