颠覆：世界化肥更新换代产品调控肥及数字化施肥技术揭密

山西省农科院农业资源与经济研究所研究员 褚清河

化肥的发明应用与作物杂交种的选育成功，是世界农业文明的一次重大进步，但此后再没有迈出一步。在农业科学还处于矇昧时代的1843年，德国化学家李比希首次提出“矿质营养学说”和“养分归还学说”，使人们知道了促使植物生长发育的“神秘物质”就是氮、磷、钾等营养元素，每次收获不断带走这些物质将使土壤贫瘠导致作物产量降低，于是在工业发达的西方国家发明了化肥。但是否将被作物带走的所有养分都归还土壤，李比希提出了最小因子理论，表明应该归还土壤养分中相对最小的一个养分因子，归还最小因子以外的其它养分完全没有必要。自此一个多世纪以来，凭经验选择施用被认为是最小因子的氮磷钾化肥中的一种，成为世界不变与倡导的农业技术。直到上世纪80年代后，国内外进行田间化肥试验后认为，氮磷或氮磷钾配合施用的效果好于氮磷钾单施，全国开始推广氮磷钾配合施用。但这种结论与我国1936～1940年以及1958～1962年、1981～1983年化肥 试验结果，氮的需要程度为80%（增产点数占试验总点数的比），磷的需要程度为40%，钾的需要程度为10%的结论相互矛盾，因为提倡氮磷钾配合施用无疑使20%的氮，60%的磷和90%的钾造成浪费。然而，世界化肥施用至今并未提出氮磷钾配合施用的科学理论。因此，目前国内作物施肥通行以氮磷钾复合肥作底肥，作物出苗后再进行多次追施氮肥的栽培方法。这种无最佳施肥期概念、也无氮磷或氮磷钾最佳施肥比例和最大施肥量概念的经验施肥，决定了复合肥生产施用不可能有技术含量，减少贮、运、施费用成为至今不变的目的意义。因为如果认为复合肥的氮磷钾制造比例是作物整个生育期的施肥比例，那么追肥必然破坏复合肥的氮磷钾制造比例的技术意义，如果认为复合肥的氮磷钾制造比例是作物苗期的施肥比例，由于各家地块土壤养分和种植作物各异，施肥比例不可能一样，农民市场购买肥料施用不可能对症用肥，加之作物出苗后又进行追肥无疑也破坏了原有复合肥的制造比例而失去所谓的“配方”意义。因此，底肥施用复合肥也无技术属性意义可言。

调控肥在水稻上应用，水稻长势非常健壮

蔬菜上用调控肥与数字化施肥技术，营养元素能充分供作物吸收

调控肥及数字化施肥技术则是在研究发现土壤种植作物存在由作物品种营养遗传特性（研究提出《作物育种理论》）决定的氮高磷低、磷高氮低、氮磷平衡等养分类型和相应最佳氮磷施肥比例规律基础上提出《土壤施肥配比理论》，确立氮磷在作物品种耐肥性允许的任何条件下均需施用，而钾与微量元素只有在缺乏时才需施用原则，以及提出《作物播种前一次性施肥理论》，理论明确指出氮磷施肥比例和施用量是作物播种前的施肥比例和施肥量，其作用是调整作物苗期的土壤氮磷钾养分供肥比例和提高苗期土壤养分的供应强度而发明的技术，它的发明使得复合肥标准化生产与定量化施用成为必然和必要。

调控肥及数字化施肥技术由两部分组成：一是农业上的“5G”技术，即含氮磷二元素或氮磷钾三元素的10种型 的“复合肥”，即调控肥；二是调控肥定量施用的“芯片”技术，即依土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾和作物及其品种计算调控肥型 和用量的计算机软件系统。调控肥是农业上的“5G”，是因为它具有了增产技术最佳施肥比例属性和特定土壤最大施肥量属性，该化肥产品为世界首次发明。他可整合世界上千种单质化肥和复合肥为10种型 的调控肥，即可满足世界不同国家地区种植农作物和果蔬所需氮磷钾施肥比例的要求，因此，它是世界化肥的更新换代产品，农业上的“5G”技术。计算机软件系统是农业上的“芯片”，是因为研究发现施肥比例和土壤最大施肥量是作物品种营养遗传特性的施肥表现形式，世界首次实现用数学公式计算由作物品种特性决定的土壤最佳施肥比例和土壤最大施肥量，事实上可以将计算机软件做成调控肥专用计算机芯片或手机上用于计算调控肥型 和用量的芯片。

小麦上用调控肥及数字化施肥技术

调控肥及数字化施肥技术玉米上应用籽粒饱满

调控肥及数字化施肥技术玉米上应用表明，最大施肥量下玉米氮肥的利用率可由目前的39%左右增加到80%以上。玉米氮肥的生理利用率可由目前的16.7%，提高到31.4%以上，在目前世界增施肥料不再具有增产作用的情况下，每公斤肥料（纯量）增产玉米至少在13.5公斤以上，而且不再出现随着施肥量增加而递减的问题；2004年以来调控肥工厂化批量生产应用，山西75县市累计推广面积达283万公顷，其中粮食作物平均增产35%，并且能显著提高农产品品质，降低蔬菜硝酸盐含量。

以农作物粮食平均亩增产35%计算，在全国推广应用，亩可增产粮食131公斤，亩增加纯收入249元，18亿亩耕地可增加收入4488亿元。2018年我国化肥总用量5839万吨，调控肥在全国独家生产，纯利润每吨300元计算，每年生产厂家盈利可达175.17亿元。不仅如此，调控肥及数字化施肥技术，由于能做到施肥量周期性增加和作物品种周期性更新下的土壤最大施肥量和作物品种的最大施肥量相匹配种植，因此，能做到不同肥力土壤普遍高产，变高产的偶然性为必然性。用调控施肥技术对我国现有作物品种的最大施肥量进行土壤肥力类型种植分类后，不仅可实现施肥量周期性增加和作物品种更新下的持续增产，而且可使我国玉米、水稻作物亩产达到或接近于1000公斤左右的产量潜力水平成为可能和现实。该技术推广应用，按规程划分取样单元取土化验，做出省市调控肥型 与用量的电子区划图，农民就可做到看图买肥料种庄稼。