编者按 今年是“十二五”规划的开局之年。发展低碳高效、绿色生态农业，确保国家粮食安全，是党中央、国务院对“十二五”时期农业生产作出的重要战略安排。如何破解低碳农业这道难题？南京正美实农化有限公司专家组研发出具有国际领先水平的改性尿素项目，交出了一份振奋人心的答卷。或许，改性尿素将为我国低碳高效农业带来一场深刻的革命。

发展低碳高效农业
　　是农业科技工作者义不容辞的社会责任

——访改性尿素研发人、南京正美实农化有限公司董事长程网英
■刘志显
　　随着党中央国务院节能减排、可持续发展的宏观战略理念不断深入人心及现代农业生产技术理念的进步，我国现有的农业生产技术和模式必须不断进行发展与创新，才能满足经济社会发展的需要。
　　化肥使用近一个世纪以来，为提高农产品的产量作出了重大贡献。但近年来农科机构研究发现，长期使用尿素会降低地力，过量使用会造成氨和二氧化碳的大量排放，导致土壤、地下水、大气环境污染。
　　南京正美实农化有限公司及科研机构经过多年的研究和试验发现，通过改变化肥的特性，可提高农产品产量和质量，减少二氧化碳排放，降低农产品生产成本，解决使用化肥降低地力等问题。为使研究、开发、推广、运用达到最优效果，在有关专家的大力支持下，南京正美实农化有限公司课题组经过多年的努力，已研制出新一代改性尿素。据了解，该研究成果首次采用小分子技术对尿素进行改性，激活农作物中的多种活性酶，加速农作物对养分的运转和吸收，在其用量减半的情况下，还可使农作物大幅提高产量，投入产出比达到世界先进水平，给当今世界低碳高效农业开辟了一条崭新的道路，将给我国乃至世界的低碳、高效农业带来一场深刻的革命。
　　发展低碳农业不仅是我国农业发展的主题，也是世界农业发展的主题和难题。就目前而言，在我国要想发展低碳农业也不是一件易事，需要国家政策的支持和各级政府的积极配合，需要全国广大人民群众的齐心协力。为了让人们进一步了解低碳农业，全国“两会”期间，笔者采访了南京正美实农化有限公司董事长、改性尿素研发人之一程网英及相关专家。
　　目前化肥在我国农业领域的使用现状
　　在我国农业生产中，人们为了实现农作物的增产，不惜将大量化肥（无机化肥）向农田中倾撒，氮肥尿素和氮磷钾组成的复合肥使用量越来越多，浓度越来越高。这样做虽然保持了一定的增产效果，但年复一年，引起的后果是极其严重的，主要表现如下：第一，土壤板结、结实，导致土壤多孔性差，有机质含量日益减少，使众多的生物群体在土壤中失去了生存的空间，最终使土壤肥力降低。第二，由于土壤板结，土壤的蓄水能力日益下降，加之地下水缺乏，严重影响了农业生产。第三，由于土壤板结，生物群体减少，而农民朋友又力求土地增产，使得化肥用量及浓度不断提高，导致氮磷钾的利用率日益降低，仅达到30％至40％，以目前全国的用量计算，损失将达300亿元至400亿元。第四，浪费损失之余，大量残存土壤中的化肥，不断渗透到地下深处，形成大量硝酸盐等化合物，造成地下水受到严重污染，另一方面又以氮氧化合物释放到大气中，使臭氧层变薄，致使紫外光影响到人类健康和农作物的生长，生态环境受到严重影响。第五，大量化肥的使用，使各种农作物品、营养价值下降。以微量元素为例，半个世纪以来，一些农作物的微量元素含量下降了20％左右，农作物商品率下降，严重影响到种植农户和消费者的利益，影响到农作物的出口。
　　总之，农业生产不能以牺牲资源和环境为代价，必须将高产与优质，低耗与生态安全相结合，走农业生产可持续性发展的道路。否则如此长期下去，自然生态将严重失衡，受到损害的将是人类自己，后果是非常严重的。
　　我国是目前世界上化肥使用量和碳排放量大国
　　农业部调查数据显示，我国的耕地只占世界的7％，化肥使用量却超过世界总量的40％。目前，我国平均每公顷施化肥400公斤（折26．7公斤／亩）以上，高出发达国家认定的225公斤／公顷（15公斤／亩）的安全上限。我国的水资源污染主要来自于农村施肥、城市生活污水排放、工业污染和养殖场污染4种途径。目前，养殖场和工业污染都有有效措施进行控制，城市生活污水污染也可通过近几年推广使用的无磷洗衣粉将生活污水中磷含量降低一半，而对农业因使用化肥带来的污染束手无策。现在，我国水资源面临的严重问题是农村过量施用化肥所造成的环境污染。
　　国际能源机构指出，中国已经成为世界主要碳排放国，每年的碳排放量超过60亿吨，这将迫使中国在减少污染，改善环境质量方面投入巨资。
　　农业面源污染是水污染的主要根源
　　目前，我国化肥产业发展存在着十分突出的瓶颈性问题，首先是化肥利用率低，不仅浪费了资源，增加了农民投入，而且也造成环境污染；磷石膏、高磷废水和高含氟气体的排放，也给环境带来了很大压力。其次是资源压力。生产化肥的资源如磷矿、钾盐、煤炭和天然气等都是不可再生资源，如何实现既节约资源又满足日益增长的化肥需求，对我国化肥产业来说是个很大的挑战。再次是农民收入增长的压力。化肥作为资源型产品，存在资源的稀缺和有限性，这与农民作为化肥消费者追求少支出多收入，是一对矛盾。此外，农业生产多样化趋势也给化肥生产企业提出了更高要求，必须向低碳环保方向发展。

　　改性尿素的功效和原理

　　程网英介绍说，改性尿素添加剂的功效和原理可以从以下5个方面来阐述：
　　第一，改性尿素添加剂是采用反渗透萃取营养技术，从多种天然绿色植物中提取得到的一种可溶性的功能性小分子活性物质，它含有丰富的有机质、有机态氮等多种营养物质。
　　第二，改性尿素添加剂结合尿素施入土壤后，为微生物提供了有效的培养基，使微生物大量繁殖，并分泌出多种活性酶，其中的脲酶可有效促使尿素分解，供农作物吸收，从而提高尿素的利用率。
　　第三，从改性尿素添加剂分子结构上看，它含有多种活性基团，如羧基（COOH），氨基（NH2）等等，化学性质均很活泼，能结合土壤中多种微量元素使其溶解，供农作物有效吸收、生长。
　　第四，改性尿素添加剂分子结构上的活性基团，能使土壤中的酸碱性稳定，使pH值维持在6到7左右，促使氮磷钾及多种微量元素更容易使农作物吸收，使微生物在一个良好的空间中繁殖生长。
　　第五，由于微量元素易被农作物吸收，故农作物中的多种活性酶更易激活，从而活性提高，加速了养分的运转吸收，使农作物茁壮生长。
　　改性尿素的应用与推广前景十分广阔
　　全国各地试验示范证明，改性尿素和生物小分子有机质具有广阔的应用推广前景，其社会效益和经济效益十分明显。在社会效益上，使用1吨生物小分子有机质，可减少使用100吨尿素，减少30吨二氧化碳排放；而减少了尿素使用量，可大幅度降低叶菜类硝酸盐和亚硝酸盐含量，大幅降低农药残留，还使农作物所含的微量元素结构显著改善，从而可使农作物更有营养。在经济效益上，可减少尿素使用量的40％至50％，减少农民运输、撒施、人工等费用；一般可增产10％以上；产品卖相好，提高了商品销售率。
　　据了解，自2006年春至2007年初，南京正美实农化有限公司的改性尿素示范区域，囊括了我国上海、江苏、浙江、安徽、山东、河北、辽宁、北京、吉林、黑龙江、内蒙古、山西、河南、甘肃、宁夏、陕西、福建、广东、新疆、四川、江西、湖北、海南等23个省区市。示范作物囊括了水稻、小麦、玉米、棉花、大豆、茶叶、大白菜、甘蓝、花椰菜、青菜、生菜、莴苣、空心菜、黄瓜、西瓜、甜瓜、丝瓜、蕃茄、豇豆、刀豆、芹菜、茄子、辣椒、马铃薯、大蒜、花生、芫荽、萝卜、菠菜、芋头、小葱、马兰、桃、梨、枣、苹果、草莓、石榴、葡萄、柑桔、杨梅、香蕉、月季、玫瑰花、银杏、紫苏等46种作物。自2007年初至2009年，又在湖南、贵州、云南、广西等4个省区，在西葫芦、芦笋、醉李、樱桃、兰花、蝴蝶兰、铁树、香樟树、白术、百合、芥蓝、韭菜、日本小南瓜等13种作物上进行了示范应用。5年来累计在国内27个省区市的59种农作物上进行了示范应用，均表现出了农作物增产、优质、农残降低以及改良土壤的良好效果。

低碳高效农业是我国农业发展的必由之路

　　——中国三农事业发展中心主任梅耀方在“全国低碳农业发展金坛论坛”上的讲话摘要
　　食品安全向来为我国政府所重视、为广大消费者所关注，发展低碳高效、绿色生态农业，是党中央、国务院对“十二五”时期农业生产作出的重要战略部署。
　　随着我国农村联产承包责任制的全面实施，农民获得了经营土地的自由，但与此同时，农药、化肥等大量石油化工类产品也开始投入到农业生产中，而且在数量和品种上呈现出快速增加的趋势。据统计，我国农村化肥的使用量在30多年的时间里已经翻了近20倍，农药翻了6倍以上。由此可以看出，以农药化肥为代表的石油农业是以资源的高投入、高能耗为代价的，是以化肥农药使用量大幅攀升和土地日益板结、生态环境不断恶化为代价的，已严重影响到我国生态环境和食品安全，给广大人民群众的身体健康带来了严重的威胁。今年是“十二五”开局之年，在去年末召开的中央农村工作会议上，党中央、国务院提出了大力发展低碳高效、绿色生态农业的战略思想。这充分表明党中央、国务院已开始从战略决策上思考我国农业发展的转型问题，意味着一个新的农业历史时代即将到来，大力发展低碳高效、绿色生态农业开始走向大力发展的实施阶段。
　　南京正美实农化有限公司科研人员开发和推出的改性尿素，为我国低碳农业的发展开了一个好头。经该公司6年在全国27个省区市所做的水稻、小麦、玉米、棉花、蔬果、茶叶等59种农作物实验数据表明，这种改性尿素突出的特点是用量少、见效快、肥效长、增产明显，而且可使农作物的品质得到明显的改善，对我国农业发展有着不可估量推动作用。
　　第一，我们算一算国家粮食安全账。目前我国现有可耕地18亿亩，现有人口13．4亿，国民平均占有可耕地仅为1．4亩。在去年12月末召开的中央农村工作会议上，国家首次把提高粮食单产作为反复强调的重要话题。虽然我国已连续7年获得粮食丰收，但粮食产量也仅仅实现了1．1万亿斤。怎样才能提高粮食单产呢？只有迅速提高我国农业的科技水平，因为科学技术是第一生产力。据专家估算，在目前我国粮食总产量1．1万亿斤的基础上，如果通过普遍使用改性尿素，按每亩农田增加产量15％计算，可年增加粮食产量1600亿斤，可供4亿人口吃上一年，这对保障我国粮食安全具有十分重大的意义。
　　第二，我们算一算节能减排这笔账。众所周知，节能减排、低碳环保已成为近年来国际社会的头等大事。我国作为全球第一的碳排放大国，承受着国内国际双重压力。温家宝总理在今年“两会”前，在中国政府网和新华网与网友交流过程中，重点强调节能减排、低碳环保的重要性。据了解，我国目前的尿素总产量为6000万吨，农业年用量为4000万吨，占全世界尿素使用量的1／4。目前我国生产尿素主要是以煤炭为原料，每生产一吨尿素要用掉1．5吨至1．8吨煤炭，消耗电能约900度。如果减少尿素一半用量，每年可为国家节省煤炭资源5000万吨以上，节省电力300亿度，可减少碳排放500多万吨。
　　第三，我们再算一笔触目惊心的农业污染账。大家都知道尿素含有46％的氮元素，但我们不知道下列可怕的事实。尿素中46％的氮元素只有1／3被农作物吸收了，还有1／3直接进入了土壤和水源当中，直接污染了土地和地下水，另外的1／3变成氨和二氧化碳挥发到大气当中，成为大气中的头号污染源。过去我们一直认为我国的工业污染才是最大的污染源，如今我们才知道，原来我国农业的污染已经超过了工业的污染。如果不迅速改变我国农业使用传统尿素的现状，其后果是不堪设想的。因此，我们大力推广改性尿素不但将给我国的农业发展带来一场深刻的革命，而且将为全国乃至世界的节能减排和环保事业作出巨大的贡献。
　　第四，我们最后在来算一笔改性尿素给农民带来增收的经济账。党中央、国务院历来十分关注民生，但最关注的还是农民的增收问题。改性尿素将大幅增加农民的收入。一是改性尿素的使用量只是普通尿素的一半，这首先为农民朋友节省了买尿素的投入，减少了农民种田的支出。二是改性尿素给粮食作物和经济作物带来了明显的增产，这又为农民朋友增加了收益。三是改性尿素大大改善了农作物的品质，为我国的食品安全作出了贡献。

改性尿素在水稻生产上的应用效果

■江苏省金坛市土壤肥料技术指导站
　　水稻是需氮较多的作物之一，我国一般亩用量在18公斤至20公斤左右，氮肥利用率在35％左右。近年来，氮肥过量施用造成农业面源污染，如何减少水稻氮肥施用量，已成为当前水稻生产普遍关注的问题。本站用南京正美实农化有限公司提供的改性尿素进行了试验，探讨常规氮肥施用量减半的情况下水稻的生产状况。该肥料是主要含有天然有机质活性小分子，由生物能源、植物营养源以及生长传递因子的前体等匹配组合而成的新型尿素。
　　应用效果：
　　一、改性尿素在减半施用的情况下，氮肥减40％，水稻产量和经济效益均有明显增加，可以在水稻生产上加以推广应用。
　　二、施用改性尿素节约了氮肥施用量，大大节约能耗，可达到低碳消费目的。同时少施氮肥也减少了农业污染源。
　　三、施用改性尿素，也可以减少运输成本，降低劳动强度和节省田间作业时间。

改性尿素将使我国农业迈上新的台阶

■改性尿素研发人之一、台湾加义大学客座教授 牟福禹
　　尿素是首要的植物营养肥料，从1922年德国化学合成以来，使人类从传统农业走上了石油农业发展的道路。经过几十年的应用，尿素在我国已成为农业生产中不可或缺的肥料，而且在生物制药、建筑材料、油漆化工等领域也得到广泛应用。然而，从目前我国的尿素应用来讲，还存在着许多亟待解决的问题。
　　第一，我国是世界上尿素第一使用大国，根据国家有关部门统计，我国年产尿素在6000万吨以上，但还远远不能满足市场的需要。尿素不仅是农业、水产、畜牧及其养殖业必需的氮源，更是塑料、医药、化工、建材等工业领域不可替代的生产原料。在我国，农业与工业争原料的矛盾日益突出。虽然我国出台了很多保护农用尿素的补贴和优惠政策，但在农用尿素供应上仍然存在很大的缺口。
　　第二，从我国低级氮素碳铵的生产到规模化尿素的生产发展趋势来看，一方面出现使用量和费用逐年增加。据调查数据显示，我国每亩地已经从每季农作物使用尿素10公斤至20公斤，增加到30公斤至50公斤，导致尿素供应严重不足；另一方面出现了尿素的利用率在逐年降低，尿素的氮吸收率已从30％以上降低到20％以下，造成尿素资源的大量浪费。业内调查统计显示，从尿素的使用效果看，已经从开始时的使用每公斤尿素可提高粮食产量6公斤降低到1．5公斤至2．5公斤。也就是说，虽然尿素用量多了，但粮食的产量并没有提高。
　　第三，农民每向土地上撒1公斤尿素，相当于消耗了两公斤的煤和1度电，而仅仅换来了1．5公斤至2．5公斤粮食增产。这种高成本、低效益的恶性循环，已成为广大农民的无奈。还由于土壤缺少有机质，肥效难于被农作物利用，造成了农业病虫害越来越重。无奈之下，农民为了治疗植物的病虫害，开始大量使用农药，又产生了农产品污染，造成了农作物品质的降低，为食品安全带来了严重危害。由于尿素在养殖及水产方面也被大量的应用，喂鸡加尿素、喂鱼撒尿素、喂牛饲料中拌尿素，甚至牛奶中也混入尿素，这种无序的应用、滥用，其后果是十分可怕的。
　　可喜的是，专家和研究人员，经过多年的研究、实验、应用，发明了一种以木酢液为载体的生物活性有机营养物质，在尿素生产中进行有效的添加，改变了尿素在传统生产中的特性，达到尿素小分子化、生物能量化、应用有机化、高效低碳化的优秀功能，为我国农业带来了一场前所未有的尿素革命。
　　那么，什么是改性尿素，它具有哪些突出的特点呢？
　　其一，改性尿素的理念是改变尿素在应用上的性质，即在不改变氮元素含量的基础上，更充分发挥尿素的作用，达到更好的使用效果，产生更高的经济效益。研究发现，尿素生产过程中，高温400多摄氏度和高压与木酢液的耐高温、高压相符，保障添加生物有机质的生物活性，保障了添加物的效果，使尿素含量稳定、活性提高、效果倍增。
　　其二，生物小分子提高了尿素吸收转化的速率，使尿素的利用率由原来的20％至30％提高到50％至60％。因而，减少用量50％，而粮食产量可提高10％至15％。使用改性尿素后，农作物叶片肥厚，茎杆粗壮，叶绿素有明显增加，肥效利用快，氮素利用特点十分明显。
　　其三，改性尿素中含有多种活性基团，如羧基（COOH）、氨基（HH2）等，其化学性质活泼，能激活土壤中的氮磷钾及铁锰锌钼等微量元素的活性，使其从低能量级跳跃到高能量级。此外，改性尿素中还含有一些促进生长、促进能量转化的生物酶、催化酶，可促进土壤有益微生物群体的迅速繁殖。上述化合物质和有益微生物可增强土壤的活性，使农作物根系发达，吸肥吸水能力加强。据专家介绍，每生产1吨的粮食要消耗掉1吨的水源，使用改性尿素可以减少水分蒸发，有效保护水源，达到农作物抗旱高产的效果。改性尿素不含激素，具有缓慢释放和促进尿酶等生物酶及生物菌的作用，从而达到肥效长、作物后期不脱肥而减少用量、增加产量、改变作物品质的效果。
　　其四，改性尿素由于提高了氮肥利用率，可使尿素用量减少一半，从而减少土壤水源的污染和氨及二氧化碳挥发，达到低土壤淋溶的低碳农业目标。改性尿素由于添加了木酢液活性有机营养物质，使尿素在生产中化合反应及形成颗粒的时间缩短，而降低了尿素缩二脲有害成分的含量，开辟了尿素安全生产和广泛利用的新途径，从而向尿素无害化方向迈出了可喜的一步。

改性尿素在水稻、玉米、蔬菜种植上的使用效果

■江苏省淮安市天补农资有限公司
　　去年，我们公司销售了22吨改性尿素，主要使用在水稻、玉米与大棚作物上。由于改性尿素是普通尿素加入活性小分子合成的水溶性高分子物质，具有无毒、无公害和可完全生物降解的特性，是一种大家公认的“绿色肥料”，我们认为改性尿素是生产优质农产品必不可少的肥料。
　　改性尿素在使用后体现了吸收好、返青速度快、苗期分蘖多的效果。如涟水县灰灯镇陈景峰等几个农户做了比较试验，即在两块面积相同、稻苗一直又黄又细不分蘖的直播水稻田，分别按10公斤／亩的标准撒施改性尿素和普通尿素。3天后，使用改性尿素的稻田与使用普通尿素的稻田对比，稻苗明显返青快，关键还体现在稻苗分蘖多，长得健壮。在施孕穗肥时，又分别按10公斤／亩的标准撒施改性尿素和普通尿素，结果显示，使用改性尿素的稻田与使用普通尿素的稻田比，水稻抽出的稻穗明显分量重。农户在收割时做了称量，使用普通尿素亩产530公斤，使用改性尿素亩产605公斤，增产了75公斤／亩。
　　改性尿素还因含有多种活性小分子的结构特点，具有极强的螯合、分散、吸附等作用，且与其他肥料配伍性极佳，从而提高了土壤中其他肥料的利用，激活了土壤中微量元素，改良了土壤，是应用于农作物的理想肥料。
　　改性尿素不仅在粮食作物上使用，在蔬菜、瓜果、花卉等农作物也有很大的推广应用价值。我公司在淮安市城南农户郑国佳的蔬菜大棚内做了试验，即按5公斤／亩的标准对半亩青菜地撒施了改性尿素，按10公斤／亩的标准对半亩青菜撒施了普通尿素。5天后，使用改性尿素的小青菜叶片厚且菜色深、水分小、棵子大；使用普通尿素的半亩，小青菜叶片大，菜色青，水分大，明显感觉到使用氮肥重。
　　综上所述，从应用效果显示，改性尿素作为植物营养肥料效果确实不错，体现在能够适用于多种植物和土壤，其主要表现为以下特点：一是减少化肥流失，活化养分元素，提高肥料利用率，从而减少化肥用量50％，增加产量10％至30％。二是促进作物对铁、锌、锰等微量元素吸收，使用改性尿素处理过的作物，比对照作物的微量元素含量高出3倍至4倍。三是促进作物早熟7天至10天，延长采收期10天至15天。四是促进根系生长，增强抗逆性。

改性尿素在水稻种植上效果明显

■江苏省金坛市人大代表、金坛市朱林镇黄金村党支部书记 严清华
　　我们金土地股份合作社，地处茅山老区，有自主经营土地近2000亩，入股农户560户，同时为农户帮办保姆式服务面积3000余亩。合作社通过依法、自愿、有偿流转农户土地，实行保低收益加利润分红。村集体投资600余万元添置大型农机具58台套，建成了有机软米栽培基地1000亩，优质粮基地3000余亩。
　　2008年，我们开始在水稻种植上试用小分子有机质复合肥，水稻全生长期每亩用量40公斤至50公斤，分别在基肥、分孽肥、穗肥期各有针对性使用，平均增产粮食36公斤／亩，比照老套路、老品种用肥实现增产、增效55元／亩。去年，部分水稻田块试用改性改性尿素，省工、节本、增收的效果也相当明显，品质得到了提升。
　　小分子有机复合肥与改性尿素是具有高科技含量的新型肥料，也是推动低碳农业生产和实现农民持久增收的有效举措，其产品质量稳定、价格合理、节本增效明显，是农民致富的好帮手。新的一年，我们将在原有基础上扩大施用面积，与南京正美实农化有限公司已达成用肥4000亩的定货意向。

水稻、棉花、大豆、蔬果丰收的成果来自改性尿素

■江苏省镇江市丹徒区宝堰镇惠农农资服务中心
　　去年，我们惠农农资服务中心共销售80多吨正美实牌改性尿素。此产品是有着多种功效的复合尿素，使用改性尿素的顾客都说比往年有更好的丰收，真是可喜可贺。
　　改性尿素在我区已用于水稻、小麦、油菜、棉花、大豆、玉米、花卉苗木及瓜果蔬菜等。经过推广和试验示范，改性尿素使用效果很好，赢得了广大用户的一致认可，回头客也非常多。
　　第一，根据宝堰镇鲁西村胡锁平用户反映，在水稻上每亩减少50％使用量，表现为见效快（快3天）、肥效高、肥效长。水稻表现叶片又宽又厚，根杆发达粗壮，相比使用普通尿素，每亩增产10％，并减少农民了施肥时间，节约了运输成本。
　　第二，根据宝堰镇前皇村陈建平用户反映，在棉花上使用可以保铃，减少脱蕾，延长了花期和吐絮期，增加丝长和丝白，大幅度提高了棉花的产量和品级，相比使用普通尿素每亩增产在10％至25％，而且农户今年使用改性尿素的棉田，都卖出了好价钱。
　　第三，宝堰镇邓巷村邓老八用户反映，在大豆上使用能延长花期和结荚期，大幅度提高了结荚数，并且籽粒饱满，相比使用普通尿素每亩增产15％至30％。
　　第四，荣炳镇关下村韦荣冰用户反映，改性尿素在瓜果蔬菜上使用提高了品质，改善了口感，相比使用普通尿素每亩增产了20％至40％。