化肥是重要的农业生产资料，是粮食的“粮食”,化肥在粮食增产中的作用占40% 50%[1].我国从20世纪80年代开始大量施用化肥，目前我国农业化肥消费量已达到6000万吨，占世界消费量的1 /3,单位面积施肥量是世界平均水平的3倍[2].然而，我国又是一个肥料资源相对短缺的国家。按目前的开采速度，我国高品位的磷矿资源仅供开采15年，175亿吨磷矿资源将在79年内用完[3]; 我国钾肥更是50%依赖进口。为获得高产而大量施肥，我国氮、磷、钾化肥的当季利用率分别只有35% 、20%和40%左右，平均比发达国家低15 20个百分点。这不仅造成能源、资源和经济的巨大浪费，也带来严重的环境问题。据预测，到2030年我国化肥需求量将达到6600 7000万吨[4].2030年要使全国1亿 多公 顷 耕 地 平 均 化 肥 施 用 水 平 达600kg / hm2,是很难达到的，也是土壤、环境难以承受的。我国未来肥料发展的重点应当是如何提高效率与利用率，而不是继续大幅度提高施肥水平。所以，我国肥料产业实施“质量替代数量”发展战略，化肥用量力争控制在5500万吨左右，通过肥料科技创新、改善施肥技术和挖掘植物遗传潜力等提高肥料效益的途径，在不增加或适度减少化肥用量的前提下，通过提高效率，保证我国的粮食安全[5].
开展肥料科技创新、发展新型肥料是我国肥料产业实施质量替代数量发展的战略选择[5].新型肥料是肥料产业发展过程中不断出现的新品种、新类型和新产品，其内涵是动态发展的。国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006 2020年） ,将环保型肥料列为优先发展主题，重点研究开发环保型肥料创制关键技术，专用复（ 混） 型缓释、控释肥料及施肥技术与相关设备。“十五”以来，新型肥料研究被列入国家863计划、科技支撑计划、成果转化基金项目等给予支持，大大促进了新型肥料科技进步和产业化发展。2000年以来，我国新型肥料产业迅速发展。2010年，我国从事各类新型肥料生产的企业超过2000家，占全国肥料生产企业总数的1 /4,新型肥料产业的资产规模超过500亿元，从业人员约3万人，新型肥料产值每年约160多亿元[6].据估计，2014年全国各类新型肥料年产量总计达3000万吨（ 商品量） ,应用面积超过6亿亩，增产粮食150亿公斤。然而，面对资源、能源、环境保护和粮食安全的巨大压力，我国新型肥料的发展任重道远，技术水平、产业规模还远不能满足农业生产的需要。
当前新型肥料的发展主要包括两个方面： 一是对传统（ 常规） 肥料进行再加工，使其营养功能得到提高或使之具有新的特性和功能； 二是通过开发新资源，利用新理论、新方法和新技术等，研发肥料新类型、新产品。本文将就传统化肥增效改性、提升产品性能与功能问题展开讨论，为推动我国新型肥料发展、肥料产业技术升级，起到抛砖引玉的作用。
1 传统化肥增效改性的必要性
对传统肥料（ 常规肥料） 进行再加工，使其营养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内容[5,7].我国传统氮肥主要包括尿素（ 占氮肥总产量的65%左右）、硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵及硝酸铵等品种类型。由于氮肥活性高，损失途径多，未被作物利用的氮肥又不容易在土壤中残留而被后续利用，加之我国氮肥用量大（ 单位面积用量约为世界平均的3倍）[7],因此，我国农田氮肥利用率一直处在较低水平[2],全国大田作物氮肥当季利用率平均只有30%左右，远低于发达国家50% 60%的 水 平。2012年，我 国 氮 肥 产 量4313万吨，占世界产量的40%左右； 农业消费氮肥3337万吨，占氮肥产量的77% .我国每年农业施用的氮肥通过挥发、淋洗和径流等途径损失超过1000万吨，相当于2000多万吨尿素，直接经济损失400多亿元人民币，不仅造成能源与资源的巨大浪费，而且对环境造成极大威胁[5].第一次全国污染源普查公报，农业源总氮排放量占排放总量（ 含农业、工业和生活源） 的57. 2% .因此，对传统氮肥进行增效改性，减少损失、提高利用率，对保护资源与环境、提高经济效益等，均具有重要意义。
传统磷肥品种主要包括磷铵、普通过磷酸钙、重钙、硝酸磷肥、钙镁磷肥以及氮磷钾复合（ 混） 肥等[3],除钙镁磷肥外，多数磷肥品种中的磷是水溶性磷。但是，磷肥施入土壤中通常被大量固定是影响其提高效率的重要限制因素[8-9].我国2012年磷肥产量达到1693万吨，占世界磷肥产量的40%,2012年我国磷肥农业用量达到1167万吨。根据2013年农业部的结果，我国水稻、小麦、玉米三大粮食作物磷肥的当季利用率平均只有24%,比发达国家低十几个百分点。第一次全国污染源普查公报，农业源总磷排放量占排放总量（ 含农业、工业和生活源） 的67. 4% .大量施用磷肥也导致面源污染发生。因此，对传统磷肥进行增效改性的主要方向是减少固定、促进吸收、提高效率。
传统钾肥主要包括氯化钾、硫酸钾等品种。我国水溶性钾肥资源严重不足，只占世界水溶性钾肥资源的5%左右，长期以来我国钾肥产量不能满足自给需要[6],50%以上依赖进口，需要大量外汇。2012年我国农业钾肥用量525万吨，一半来自进口。钾肥在土壤中的活跃程度介于氮肥和磷肥之间。但是，钾离子也相对较为活跃，施入土壤后受径流、淋溶及土壤固定等影响，当季利用率也不高。根据农业部2013年研究结果，我国水稻、小麦、玉米三大粮食作物钾肥的当季利用率平均为42% .对传统钾肥增效改性的方向，也主要是提高有效性、促进吸收，提高效率。
另外，我国农业大量依靠投入氮、磷、钾化肥获得高产的同时，大量中、微量元素也随作物收获而带出农田，我国农田土壤中、微量元素缺乏现象越来越普遍[10-12].因此，发展高效中、微量元素肥料，也是提高肥效和增加产量的有效途径。
