赵秉强，袁 亮

    (中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部植物营养与肥料重点实验室，北京 100081)

    肥料(fertilizer)是以提供植物养分为主要功效的物料。化学肥料(chemical fertilizer)简称为化肥[又称无机肥料(inorganic fertilizer)或矿物肥料(mineral fertilizer)]，是由提取、物理和(或)化学工业方法制成的，标明养分呈无机盐形式的肥料(硫黄、氰氨化钙、尿素及其缩缔合产品，习惯上归为无机肥料)(GB/T 6274—2016)。化学肥料产品创新是建立丰富产品体系和推动产业发展的动力。从理论上归纳，化肥产品创新主要包括无效养分有效化和有效养分高效化两个过程。

    无效养分有效化产品创新以植物矿质营养学说为主要理论依据，其目标是将肥料资源中难以被植物吸收利用的无效养分形态，转化为容易被植物吸收利用的有效养分形态。根据植物必需营养元素及其有效吸收形态理论，针对养分资源的性质，采用不同的工艺技术方法，创制化肥新产品，为植物提供有效养分。自1843年John Lawes在英国建立了世界上第一个过磷酸钙磷肥厂起，过去的170多年间，建立了以合成氨和湿法磷酸为代表的现代化肥产业技术体系和化肥无效养分有效化产品体系，为世界农业发展和粮食安全做出了巨大贡献。总体来看，20世纪70年代以前，化肥产品创新以无效养分有效化过程为主。化肥有效养分高效化产品创新的目标是化肥产品养分不仅可以被植物吸收利用，而且要实现高效利用。化肥有效养分高效化产品创新是以植物营养与施肥理论为基础，以农业绿色增产为目标，通过多途径调控、多学科交叉、多策略集成，实现产品功能化、高效化、绿色化。20世纪70年代以来，化肥有效养分高效化产品创新日益受到重视，其理论、产业技术和产品体系不断丰富和发展。

    植物矿质营养学说的创立开启了化肥无效养分有效化产品创新过程，建立了现代化肥产业；植物营养与施肥理论的发展为化肥有效养分高效化产品创新奠定了理论基础，绿色高效肥料产业不断发展壮大。化肥产品创新驱动化肥产业不断转型升级使化肥产业经历了初始化肥阶段(化肥产业1.0时代)、低浓度化肥阶段(化肥产业2.0时代)、高浓度化肥阶段(化肥产业3.0时代)，不久将全面迎来绿色高效化肥阶段(化肥产业4.0时代)。

    1 初始化肥阶段：化肥产业1.0时代

    最初级的化肥阶段可定义为“初始化肥”阶段，产品主要有草木灰、骨粉或磷矿粉等，其养分浓度低，且有效性较差，属于原始或初始“化肥”。初始化肥阶段是化肥产业的初级阶段 ......