碳中和背景下有机肥料的地位

化肥生产是典型的高耗能产业，其生产原料和动力均严重依赖煤、石油和天然气等各种化石能源。以氮肥主要品种尿素为例，其生产能耗的60%来源于煤炭，25%来源于天然气，其余15%来源于重油。每克化肥需要消耗煤3.44 g、天然气2220 cm3、油1.78 g、电0.0018 度。相对而言，有机肥料生产过程中能源消耗很低，如采用自动堆肥工艺，涉及的机械设备只有翻抛机、鼓风机、粉碎机等。有数据显示，生产每吨有机肥料消耗的柴油仅为 0.95 L、耗电 155 kW· h，与化肥相比，其油、电的能耗只为单位化肥的3%和18%。

中国土壤类型复杂，土壤养分差异大，肥料利用率低，每年流失化肥所消耗的煤、天然气、重油和电分别占全国总量的14%、13%、1%和0.8%。根据测算，如果提高有机肥料的市场占有率20%，则可相应降低能耗约1500万t煤（或800万t重油）和800万t磷矿石，节省电能50亿kW·h，这对于维护中国的能源安全意义重大。有机肥料的能耗优势之所以远高于化肥，主要是化肥生产以不可再生的化石产品为原料和动力支撑；而有机肥料以农业有机废弃物为主要原料，实现″变废为宝″。

有机肥料是实现″藏粮于地、化肥减量″目标的重要保障。中国农作物化肥施用量达506.11 kg/hm2，为英国的2.05倍、美国的3.69倍、澳大利亚的9.45倍，远高于世界发达国家水平。国际公认的化肥施用安全上限是225 kg/hm2，与此相比，中国平均化肥施用强度是此标准的2.24倍。2019年，中国化肥施用量达5403.59万t，中国化肥施用总量过高，化肥过量施用导致耕地生态环境受到破坏，导致土壤酸化板结，土壤通气和透水能力变差，土壤有益微生物数量减少，土壤有机质含量下降等问题。中国耕地质量平均等级不高，耕地退化面积占比达40%。耕地是最宝贵的农业资源，也是最重要的生产要素，提高耕地质量是实现″藏粮于地″的重要措施。

有机肥料养分含量较低，总养分含量大于4%，而目前主流复合肥的总养分普遍在45%以上，如果按化肥氮施用量折纯计算，以有机肥料氮全部替代化肥氮，那么将大幅度增加施肥工作量，降低施肥效率，因此，农业农村部提出的″有机肥替代化肥″，目的是通过施用有机肥料，优化施肥结构，调整有机、无机养分投入比例，合理施肥，培肥地力，而不是盲目以有机肥代替化肥。有机肥料处理随施肥量的增加能够持续提高土壤养分库容量，有机肥料在培肥土壤方面，效果明显优于化肥。

以烟叶与棉花种植为例。研究表明，化肥减量20%，配施有机肥料能够促进植烟土壤有机碳的积累，提高土壤肥力，改善烟叶品质；而化肥减量20%、40%配施3000、6000 kg/hm2有机肥料不会降低棉花产量，而且能够提高土壤酶活性、调节土壤微生物群落组成结构。

发展有机肥料，是农业提质增效、绿色可持续发展的重要措施。中国每年约生产6.16亿t粮食和出栏1.18亿头畜禽，产生大量的作物秸秆和畜禽粪污等农业废弃物资源，但这些有机肥料资源利用率不足40%。发展有机肥料产业，有利于保障中国粮食安全，实现农业绿色发展，能够为″碳达峰、碳中和″目标的实现提供有力支撑。

文献参考：邱尧,谭石勇,文亚雄,徐学文.有机肥料对实现″碳达峰、碳中和″的作用[J].农学学报,2022,12(12):34-39.

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