肥料是确保国家和个人粮食安全的重要战略物资。中国已经成为这一发展的关键贡献者,是全球最大的肥料生产国和消费国。但是由于长期过量施肥和肥料养分配比不均衡,导致土壤中大量元素养分盈余和中微量元素缺乏。长期以来,工业生产主导着我国化肥产业的发展,化肥产品是否匹配农业需求却被忽视。肥料生产一直追求高浓度、高纯度和高溶解度,这不仅没有提高养分利用率,反而容易造成植物营养失调。现有肥料产品与农业需求日益脱节。此外,肥料工业生产的资源消耗大、能耗高、工业废渣排放量大,是国家实行双碳减排的重点指导方向。为了符合绿色可持续发展原则,必须弥合化肥工业和农业之间的差距,在整个化肥产业链中推广生态友好型绿色化工技术实践,促进新型肥料的开发和创新。
中国农业大学张福锁院士及其团队基于绿色可持续发展要求,针对当前化肥行业生产现状与存在问题,从工农融合和多学科交叉角度出发,创新提出了绿色智能肥料的概念、创新策略与途径。绿色智能肥料是基于作物、土壤和环境相匹配的植物营养优化原理,利用大数据智能算法进行定向供需匹配,通过强化作物生物学潜能,激发根肥互馈效应,同时利用先进的绿色制造技术,充分利用矿产资源的新型肥料,具有养分效率高、生产和使用碳足迹低、全产业链养分资源利用最大化的特点。
绿色智能肥料是通过肥料生产的绿色转型整合肥料产业和农业全产业链的重要切入点,代表了一种优化作物养分管理的变革性方法。它基于一些可持续性、高效率和循环经济的原则提出了几条创新途径:强化作物生物学潜力,激发根肥互馈效应;智能感知土壤环境,实现养分精准释放;养分释放动态匹配作物需求;充分利用矿产资源和工业副产物,创制资源环境成本低的绿色肥料。
绿色发展是新时期的国家发展趋势,新型农业绿色投入品的研发具有重要意义。发展绿色智能肥料已经成为化肥工业和农业全产业链绿色转型的重要抓手。目前,张福锁院士团队已联合云南云天化股份有限公司成功生产了水稻、澳洲坚果、玉米和马铃薯等作物专用的绿色智能复合肥,实现了肥料增效、作物增产提质的协同目标。
该文已于2024年3月发表在《农业科学与工程前沿》(英文)期刊上,DOI: 10.15302/J-FASE-2024547。
Journal
Frontiers of Agricultural Science and Engineering
Method of Research
Experimental study
Subject of Research
Not applicable
Article Title
Green intelligent fertilizers—A novel approach for aligning sustainable agriculture with green development
Article Publication Date
23-Feb-2024