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有机肥:国内市场快速发展,未来前景看好

2019-07-30

■ 中国化工信息中心咨询事业部 徐季璋

目前我国耕地质量不高,全国农田耕层土壤有机质平均含量仅为2.5%,低于5%的世界平均水平。平均有机质含量仍以黑龙江最高,达到了4.0%左右,宁夏土壤有机质平均含量最低,仅为1.36%。黑龙江、江西、湖南、广西、云南和贵州6省区土壤有机质平均含量均在3.0%以上。内蒙古、吉林、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、广东、四川、西藏和青海等12省区的土壤有机质平均含量在2.0%~3.0%之间。北京、天津、河北、山西、山东、河南、辽宁、海南、重庆、陕西、甘肃、宁夏和新疆的土壤有机质平均含量均小于2.0%,其中,北京、山西、山东、陕西、甘肃和宁夏6省(区、市)土壤有机质平均含量均未达到1.5%。因大量施用化肥(化肥施用量居世界首位),造成土壤板结、地力下降等土壤退化问题,制约了中国农业向高产、高效方向发展。这类问题的有效解决办法是大量施用有机肥。据统计,发达国家有机肥的施用量已占肥料总用量的70%~80%,而我国施用有机肥的比例不到30%。因此,有机肥的有效使用,不仅可以避免资源浪费、环境污染(畜禽粪便、工业和生活垃圾等),而且可以有效改善耕地理化性状,对农业的可持续发展和环境保护意义重大。

有机肥原料种类众多,未来工业废弃物及农业废弃物施用量将增加

有机肥生产的原料种类众多,主要可以分为农业废弃物(如秸秆)、工业废弃物(如豆粕、蘑菇渣等)、畜禽粪便、城镇垃圾及其他原料。

1. 农业废弃物

主要作物的秸秆,如麦秆、稻草、玉米秸、豆秸、油菜秸等,都可作为有机肥生产的原料。秸秆中除含有纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质等有机物以外,还含有作物所必须的各种元素,能促进土壤微生物活动和土壤综合肥力的提高。

2. 工业废弃物

饼肥主要有大豆饼、菜籽饼、花生饼、茶籽饼、柏籽饼等,好的饼肥有机质总量可达到85%,此外含氮1%~7%、磷(P2O5)0.4%~3.0%、钾(K2O)0.9%~2.1%及蛋白质和氨基酸等;菇渣是指收获完食用菌后的残留培养基,主要由栽培基质和残留的菌丝体组成。有机质丰富,占60%~70%,并含丰富的微量元素;糠醛渣是以玉米穗轴经粉碎加入一定量的稀硫酸在一定温度和压力作用下,发生一系列水解化学反应提取糠醛后排出的废渣,因其含有机质和养分,可用做肥料。这些工业废弃物施用于土壤,可以提高土壤有机质含量和阳离子交换量(CEC),改善土壤理化性状,使作物增产。

3. 畜禽粪便

粪尿养分含量是饲料经消化后排除的物质,主要成分有纤维素、半纤维素、木质素、蛋白质及其分解产物,如脂肪酸、有机酸以及某些无机盐类。尿是经消化吸收后排出的液体,其成分是水和水溶性物质,主要含有尿素、尿酸和钾、钠、钙和镁的无机盐。不同畜禽粪便的养分含量不尽相同,其中禽粪(鸡、鸭、鹅、鸽等)有丰富的养分和较多的有机质(25%~30%),绝大部分养分为有机态,肥效稳、长。目前商品有机肥生产原料主要是鸡粪,占畜禽粪便作为商品有机肥原料总量的70%~80%。

4. 城镇垃圾

生活垃圾的处理方式主要有卫生填埋、焚烧和堆肥。垃圾经堆质腐熟后农用,是处理和利用相结合的途径。土壤条件是影响肥效的主要因素:在中、低肥力土壤上,垃圾堆肥有较高的增产效果,特别在配施适量氮肥后,增产幅度可达66%~79%之间;而在高肥力土壤上增产效果要低得多,一般都小于9%。

在原料选择上,畜禽粪便由于处理工艺复杂,重金属和抗生素污染较严重,未来其作为原料的总量将会越来越少,鼓励就地转化、周边使用。工业废弃物,如豆粕、氨基酸尾液、糠醛渣等,及农业废弃物中的秸秆等使用量将会越来越多。功能性成分方面,原料需满足其复合化、多元化发展趋势。具有不同理化功能的有机物料复配而成的产品可解决单一物料造成的养分不平衡、功能单一等缺点,如多元有机肥。新型有机肥含有多种益生菌、无机成分和中、微量元素。未来,有机肥还应朝有机+无机方向发展,复混肥的配合使用可调节供肥速度、实现肥料释放和作物吸收的动态平衡等。  

产能产量增长迅速,但产能较为分散,行业集中度不高

据不完全统计,2017年我国有机肥总产能达6302万吨,总产量约3360万吨,平均开工率为53.3%。其中商品有机肥总设计产能3482万吨,较上增加300万吨左右,实际产量1630万吨,开工率仅46.8%左右;2017年生物有机肥产能约900万吨,实际产量约500万吨,开工率约56%;有机-无机复混肥产能约700万吨,产量约422万吨,开工率约60.3%,主要生产企业包括梅花、根力多等;复合微生物肥料产能约624万吨,实际产量约450万吨,开工率约72.1%,主要生产企业包括北京世纪阿姆斯、佐田氏、土秀才、西安德龙、金正大等;微生物菌剂产能576万吨,总产量约350万吨,开工率60.8%左右,主要品种包括固氮菌剂、硅酸盐菌剂、溶磷菌剂、光合菌剂、有机物料腐熟剂、复合菌剂等;微生物菌剂总产能约20万吨,实际产量不到8万吨,开工率约40%。在政府和企业的大力推动下,近年来我国有机肥的市场需求不断增加,产能从2015的5342万吨增长到2017的6302万吨,年均增速8.6%;产量从2015的2923万吨增长到2017的3360万吨,年均增速7.2%。

有机肥产能分布较分散,主要原因是我国有机肥产业起步较晚,原料来源不集中,现有的有机肥生产企业大多数在近原料地建厂。华东地区商品有机肥产能占全国近32%,主要依托于山东和江苏等地的农业废弃物、工业废弃物等;华南产能主要分布在两广地区,依托于当地丰富的畜禽粪便和工业废弃物等资源。

据不完全统计,2017年我国有机肥生产规模小于5000吨的企业约占45.7%,0.5万~2万吨的企业约占35.7%,2万~10万吨的企业约占15.6%,大于10万吨的企业仅占3%左右。过去,受传统观念制约和原料来源的限制,我国有机肥企业的规模以中小型为主,产能较分散并且产业集中度越来越低,体现在产能大于10万吨的企业数量占比从2006年的4.7%下降到2017年的3.0%;产能2万~10万吨的企业数量从2006年的20.9%下降到2017的15.6%。生物有机肥(包括复合微生物肥料)方面,生产企业规模小,产品在肥料行业中所占比重低。登记注册的企业数量有1657家,企业产量多在0.5万~1万吨左右,少数企业能达到4万~5万吨,只有个别企业达到10万吨以上。随着我国对粮食生产新的要求、化肥行业优惠政策和力度的减弱、环保政策的陆续出台,生产成本高、技术落后、污染严重的企业会被淘汰,企业规模化发展是必然的,有机肥行业内重组兼并也会陆续出现。

未来有机肥需求将持续增长,产品向高效化、生态化发展

综合考虑全面二孩政策的实施、城镇化加快、农村扶贫攻坚和居民收入水平提高等因素,国内消费结构升级将加快。城乡居民对农产品的消费需求将呈现多样化、高档化、品牌化趋势。人们消费将更加重视营养、健康和安全,质量认证产品(包括水果、蔬菜等)消费量增加,对有机肥的需求量将明显上升。预计到2022,有机肥总消费量将达到4074万吨,年均增长率4.4%。其中,商品有机肥约1882万吨,年均增长率3.2%;生物有机肥641万吨,年均增长率5.3%;有机-无机复混肥508万吨,年均增长率4.9%;复合微生物肥料约600万吨,年均增长率6.2%;微生物菌剂约432万吨,年均增长率6.2%;微生物菌种约10.8万吨,年均增长率6.2%。生物有机肥和复合微生物肥料消费增速最快,商品有机肥平稳增长。

随着国人对蔬菜水果需求的增长以及对食品安全的重视,新型安全、适用于蔬菜、水果生产的肥料需求将逐增加,未来有机肥、有机-无机复混肥等占比会逐上升。预计未来有机肥将向以下几个方向发展:①高效化。提高肥料的利用率是高效化的根本,根据各种作物生态特征和吸肥规律而设计全营养型肥料,减少因肥料的流失对生态环境造成不良影响,在提高农作物产量的同时提高农产品的质量是我国肥料发展的目标。②缓效化。缓效肥主要是通过控制肥料的溶解、释放速度,进而与农作物吸收过程相协调,从而提高了化肥的利用率,减少化肥用量以及烧苗、烧根等肥害问题。③全营养化。肥料不再也不能停留在单一营养元素品种上,而应向全营养发展;根据作物的吸肥规律复配好科学的大、中量营养的同时,还必须加入微量元素和有益功能性元素。④功能化。未来的肥料除了提供植物必需的营养功能外,还要具有其他的功能,如激活作物的自卫本能,具有抗逆、抗病虫害,甚至杀虫杀菌、抑草、除草、调节植物生长的功能。⑤生态化。未来有机肥的施用可有效改善土壤养分不均匀、污染、有益微生物失调、微量元素缺乏等问题,增加土壤有机质含量、培肥地力。



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