食物安全问题始终是社会稳定和经济繁荣的基础。我国进入21世纪30年代,人口将达到16亿。目前我国总粮食产量约5亿吨,按人均粮食400~450公斤需求计算,届时需要粮食6.4~7.2亿吨,而国际市场只有2亿吨左右粮食可供购买,如果按目前价格每年从国外购买1亿吨粮食,需要支付近千亿元人民币。可见,中国只能而且必须依靠自己的土地养活自己。
肥料利用率提高具有重要的理论和实践意义。为保证我国21世纪食物安全,粮食单产必须提高30%~50%;在粮食增产贡献率中肥料约占32%;我国目前每公斤纯养分平均仅增产粮食6.6公斤,处于世界平均增产水平的下限;我国肥料平均利用率较发达国家低10%以上,氮肥为30~35%,磷肥为10~25%,钾肥为40~50%;农民生产性投资中化肥约占50%;目前我国小麦和玉米价格是国外的1.2~1.3倍;20年时间内,云南滇池水质恶化达到V级,湖面从800平方公里萎缩到300平方公里,严重威胁昆明市城市生活用水和滇池旅游业的发展。据研究,在滇池水质污染中,来自农田肥料和农村废气物等污染物质高达1/3~1/2,目前虽已投资几十亿元进行治理,但即使再投资千亿元治理,效果也未必明显。可见,减少农业生产成本和改善农产品品质是我国农业今后发展的主要方向,肥料等面源污染防治也已成为区域生态环境,特别是水域污染防治的重要任务。
我国肥料利用率低的原因如下。肥料原因:长效肥料用量少;(专用)复合肥仅占10%左右,发达国家复合肥用量高达80%;有机肥投入逐渐减少。技术原因:对施肥的经济效益和生态效益重视不够, 施肥模型有待优化;作物需肥规律和肥料配方支持系统研究落后;土壤施肥类型区分不合理,使研究资料和参数没有足够的代表性;缺少对多年连作作物和整个轮作周期长期推荐施肥动态研究和观测;缺少区域不同土壤和作物的施肥标准;常规分析成本偏高, 速测方法需要大幅度减低成本。体制原因:平衡施肥(配方施肥、测土施肥、因土施肥)在中国虽然可增产8%~15%,但推广面积仅为10%~30%。这主要是因为没有形成以配方施肥为核心,以经济利益为驱动力的生产-服务-施用产业化网络系统。
提高肥料利用率具有明显的社会、经济和环境效益。我国2370个县和众多的复混肥厂是配方施肥的主要服务对象。一般县级配方施肥系统建立需要 20万元左右, 每年运作费用不超过5万元。年产1万吨的专用复合/混肥厂纯利润至少在120万元以上。如将全国肥料利用率平均提高10%, 每年所节省的氮、磷、钾化肥相当于110亿元,如增产粮食按10%计算, 每年效益可达500亿元。配方施肥是能够给企业带来经济效益、保证农民增产增收、减少环境污染和对国家作出贡献的使用成熟的先进技术、高新技术和优传技术优化组装的,可持续发展需要的,风险最小的生态工程产业。