化肥是重要的農業生產資料，是糧食的“糧食”,化肥在糧食增產中的作用占40% 50%[1].我國從20世紀80年代開始大量施用化肥，目前我國農業化肥消費量已達到6000萬噸，占世界消費量的1 /3,單位面積施肥量是世界平均水平的3倍[2].然而，我國又是一個肥料資源相對短缺的國家。按目前的開采速度，我國高品位的磷礦資源僅供開采15年，175億噸磷礦資源將在79年內用完[3]; 我國鉀肥更是50%依賴進口。為獲得高產而大量施肥，我國氮、磷、鉀化肥的當季利用率分別只有35% 、20%和40%左右，平均比發達國家低15 20個百分點。這不僅造成能源、資源和經濟的巨大浪費，也帶來嚴重的環境問題。據預測，到2030年我國化肥需求量將達到6600 7000萬噸[4].2030年要使全國1億 多公 頃 耕 地 平 均 化 肥 施 用 水 平 達600kg / hm2,是很難達到的，也是土壤、環境難以承受的。我國未來肥料發展的重點應當是如何提高效率與利用率，而不是繼續大幅度提高施肥水平。所以，我國肥料產業實施“質量替代數量”發展戰略，化肥用量力爭控制在5500萬噸左右，通過肥料科技創新、改善施肥技術和挖掘植物遺傳潛力等提高肥料效益的途徑，在不增加或適度減少化肥用量的前提下，通過提高效率，保證我國的糧食安全[5].

開展肥料科技創新、發展新型肥料是我國肥料產業實施質量替代數量發展的戰略選擇[5].新型肥料是肥料產業發展過程中不斷出現的新品種、新類型和新產品，其內涵是動態發展的。國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006 2020年） ,將環保型肥料列為優先發展主題，重點研究開發環保型肥料創制關鍵技術，專用復（ 混） 型緩釋、控釋肥料及施肥技術與相關設備?！笆濉币詠?，新型肥料研究被列入國家863計劃、科技支撐計劃、成果轉化基金項目等給予支持，大大促進了新型肥料科技進步和產業化發展。2000年以來，我國新型肥料產業迅速發展。2010年，我國從事各類新型肥料生產的企業超過2000家，占全國肥料生產企業總數的1 /4,新型肥料產業的資產規模超過500億元，從業人員約3萬人，新型肥料產值每年約160多億元[6].據估計，2014年全國各類新型肥料年產量總計達3000萬噸（ 商品量） ,應用面積超過6億畝，增產糧食150億公斤。然而，面對資源、能源、環境保護和糧食安全的巨大壓力，我國新型肥料的發展任重道遠，技術水平、產業規模還遠不能滿足農業生產的需要。

當前新型肥料的發展主要包括兩個方面： 一是對傳統（ 常規） 肥料進行再加工，使其營養功能得到提高或使之具有新的特性和功能； 二是通過開發新資源，利用新理論、新方法和新技術等，研發肥料新類型、新產品。本文將就傳統化肥增效改性、提升產品性能與功能問題展開討論，為推動我國新型肥料發展、肥料產業技術升級，起到拋磚引玉的作用。

1 傳統化肥增效改性的必要性

對傳統肥料（ 常規肥料） 進行再加工，使其營養功能得到提高或使之具有新的特性和功能，是新型肥料研究的重要內容[5,7].我國傳統氮肥主要包括尿素（ 占氮肥總產量的65%左右）、硫酸銨、氯化銨、碳酸氫銨及硝酸銨等品種類型。由于氮肥活性高，損失途徑多，未被作物利用的氮肥又不容易在土壤中殘留而被后續利用，加之我國氮肥用量大（ 單位面積用量約為世界平均的3倍）[7],因此，我國農田氮肥利用率一直處在較低水平[2],全國大田作物氮肥當季利用率平均只有30%左右，遠低于發達國家50% 60%的 水 平。2012年，我 國 氮 肥 產 量4313萬噸，占世界產量的40%左右； 農業消費氮肥3337萬噸，占氮肥產量的77% .我國每年農業施用的氮肥通過揮發、淋洗和徑流等途徑損失超過1000萬噸，相當于2000多萬噸尿素，直接經濟損失400多億元人民幣，不僅造成能源與資源的巨大浪費，而且對環境造成極大威脅[5].第一次全國污染源普查公報，農業源總氮排放量占排放總量（ 含農業、工業和生活源） 的57. 2% .因此，對傳統氮肥進行增效改性，減少損失、提高利用率，對保護資源與環境、提高經濟效益等，均具有重要意義。

傳統磷肥品種主要包括磷銨、普通過磷酸鈣、重鈣、硝酸磷肥、鈣鎂磷肥以及氮磷鉀復合（ 混） 肥等[3],除鈣鎂磷肥外，多數磷肥品種中的磷是水溶性磷。但是，磷肥施入土壤中通常被大量固定是影響其提高效率的重要限制因素[8-9].我國2012年磷肥產量達到1693萬噸，占世界磷肥產量的40%,2012年我國磷肥農業用量達到1167萬噸。根據2013年農業部的結果，我國水稻、小麥、玉米三大糧食作物磷肥的當季利用率平均只有24%,比發達國家低十幾個百分點。第一次全國污染源普查公報，農業源總磷排放量占排放總量（ 含農業、工業和生活源） 的67. 4% .大量施用磷肥也導致面源污染發生。因此，對傳統磷肥進行增效改性的主要方向是減少固定、促進吸收、提高效率。

傳統鉀肥主要包括氯化鉀、硫酸鉀等品種。我國水溶性鉀肥資源嚴重不足，只占世界水溶性鉀肥資源的5%左右，長期以來我國鉀肥產量不能滿足自給需要[6],50%以上依賴進口，需要大量外匯。2012年我國農業鉀肥用量525萬噸，一半來自進口。鉀肥在土壤中的活躍程度介于氮肥和磷肥之間。但是，鉀離子也相對較為活躍，施入土壤后受徑流、淋溶及土壤固定等影響，當季利用率也不高。根據農業部2013年研究結果，我國水稻、小麥、玉米三大糧食作物鉀肥的當季利用率平均為42% .對傳統鉀肥增效改性的方向，也主要是提高有效性、促進吸收，提高效率。

另外，我國農業大量依靠投入氮、磷、鉀化肥獲得高產的同時，大量中、微量元素也隨作物收獲而帶出農田，我國農田土壤中、微量元素缺乏現象越來越普遍[10-12].因此，發展高效中、微量元素肥料，也是提高肥效和增加產量的有效途徑。