稳定肥料提升氮肥利用率并减少温室气体排放

农业绿色发展是全球可持续发展的重要议题，而氮肥的高效利用与环境减排一直是我国农业面临的核心挑战。作为粮食生产的关键投入，氮肥贡献了我国粮食增产的45%和食物链中60%的蛋白质供应，但2024年我国氮肥利用率仅为42.6%，不仅造成资源浪费，还导致每年约4亿吨二氧化碳排放、全球70%的氧化亚氮排放，以及水体富营养化等环境问题。如何在保障粮食安全的同时减少农业面源污染呢？

中国农业大学资源与环境学院张卫峰教授等的一项综述研究指出，添加脲酶或硝化抑制剂的稳定肥料为解决这一矛盾提供了有效路径，我国在该领域已实现技术突破并成为全球主要生产国。相关文章已发表于《农业科学与工程前沿》（英文）（DOI: 10.15302/J-FASE-2025635）。

稳定肥料的核心在于通过科学添加抑制剂，延缓氮肥在土壤中的转化速度，减少挥发、淋溶等损失，从而提高作物吸收效率。与传统肥料相比，这类产品能使氮肥利用率提升至50%以上，同时降低氮素流失和温室气体排放。我国稳定肥料年产量达300万吨，占全球总产量的30%，且在抑制剂原料生产领域占据主导地位——国内双氰胺（DCD）、3,4-二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）、氮吡啉等关键抑制剂的产能分别占全球的80%、50%和90%，为规模化应用奠定了基础。

技术创新是我国稳定肥料领先的关键。过去，抑制剂在肥料生产中面临高温分解、设备腐蚀、混合不均等难题。通过材料改性和工艺优化，国内企业成功突破了这一瓶颈。例如，中化集团开发的DMPP分子包覆技术，将抑制剂在肥料中的留存率从20%–40%提升至60%–70%，实现玉米等作物“一次性施肥、全程供氮”，减少化肥用量10%–20%的同时增产5%–15%。此外，针对不同土壤和作物特性，我国已形成多样化产品体系，涵盖大田作物专用肥、果树水肥一体化配方等，适配苹果、水稻、蔬菜等14类作物的需求。

田间试验验证了稳定肥料的综合效益。在全国23个试验点的实证研究中，这类肥料平均提升作物产量9.2%。在西北干旱区的玉米种植中，应用DMPP和NBPT（脲酶抑制剂）复合肥料后，氮肥利用率显著提升。这些成果不仅缓解了环境压力，还通过减肥增效为农民每公顷增收约3000元，推动了农业生产方式的绿色转型。

政策支持为稳定肥料的推广提供了有力保障。目前，全国已在27个省份建立示范基地，2024年试验面积超2700公顷，覆盖玉米、小麦、马铃薯等作物，平均增产8%–10%，显著提升了农民对稳定肥料的认知度和市场接受度。

作为农业大国，我国在稳定肥料领域的技术突破和应用实践，为全球农业绿色转型提供了可借鉴的方案。研究指出，下一步需通过合成生物学优化抑制剂生产工艺、完善法规标准，并加强农民技术培训，让这一“绿色农技”更好惠及农业生产一线，助力农业绿色转型和全球气候目标的实现。