涂層緩釋一次肥 肥料發展新趨勢

摘要：本文分析了我國施肥中存在的主要問題，闡述了緩控釋肥的發展歷程和發展趨勢，解析了涂層緩釋一次肥的特點，以發揮涂層緩釋一次肥在農作物施肥中的重要作用。

關鍵詞：涂層緩釋 省工 節肥 節水 增效 環保

目前，我國施肥中存在的主要問題是，對農產品和環境的嚴重污染，氮肥表現尤為突出，主要是由于肥料資源利用率低，由于肥料產品落后，加之使用不當，使生產過程中出現了諸多的問題。我國肥料產品大多還停留在上世紀七八十年代的水平，對農民施用肥料缺乏科學的指導，養分結構也不合理，仍以單質肥料為主，這成為影響農產品質量和造成污染的主要原因。

1 緩控釋肥發展歷程

1.1 緩控釋肥出現的背景

據相關統計，發展中國家糧食增產中50%來自于化肥的作用，化肥投入約占農民進行種植業生產總投入的50%左右。目前我國是世界最大的化工生產國和消費國，單位面積化肥使用量達到167-180公斤，2006年，我國化肥產量達到4860萬噸。根據中國農業大學資源學院的測算，我國當季氮肥利用率僅為20%～35%，遠低于世界發達國家利用水平，鉀肥的利用率為30%～60%，磷肥的利用率為10%～20%，緩控釋肥料已經成為了肥料界研究領域中新的熱點。肥料利用率一方面造成了人類賴以生存的環境造成了嚴重污染，另一方面也導致了資源的巨大浪費。

1.2 概念

所謂緩控釋肥，是指延長作物對其有效養分吸收利用的有效期，通過各種調控機制使其養分最初緩慢釋放，使其養分按照設定釋放率和釋放期緩慢或控制釋放的肥料。

突出特點是其釋放率和釋放期與作物生長規律有機結合，同時，這種肥料具有提高農作物產品品質、減少環境污染、降低生產成本、減少使用量與施肥次數、提高化肥利用率等優點，從而使肥料養分有效利用率提高30%以上。根據作物養分需求，控釋養分釋放速度和釋放量，緩控釋肥是在傳統肥料外層包一層特殊的膜，使養分釋放曲線與作物需求相一致。為使肥料養分有效利用率得到大幅度提高，該肥料突出特點是按照作物生長規律曲線同步供給有效養分，可使傳統化肥的用量大大減少，與同濃度肥料相比，在確保作物生長的前提下，肥效利用率可提高30%以上。

1.3 緩控釋肥在國外的發展歷程

自從1948年美國的K.G.C1art等人合成了世界上第一個緩釋縮合肥料尿素-甲醛后，緩控釋肥料的研發經歷了一個多元化的發展過程。1960年以前主要是尿素-甲醛結合物緩釋肥料的初步研究。20世紀60年代，緩釋肥的研發取得了巨大進展，研究主要集中在尿素-甲醛縮合物的生產及其應用方面；石蠟、松香等作為包裹膜方面；縮二脲的應用和危害。20世紀70年代，研究方向主要為尿素-甲醛縮合物、聚烯類等作為包裹肥料膜，肥料中攙雜其他難溶物、添加劑、抑制劑生產緩釋肥料，異丁叉二脲和正丁叉二脲縮合物緩釋肥料的研究方面。20世紀80年代是緩控釋氮肥研發突飛猛進的年代，緩控釋氮肥開始走多元化道路，其研究方向也隨之擴大，主要是對硫磺、聚乙烯、磷酸鎂銨[（NH4）MgPO4·H2O]等作為包裹肥料膜材料方面的研究及關于包裹緩釋肥料理論模型的研究。到了20世紀90年代緩釋肥趨于成熟，各方面的研究不斷完善細化，并對新的領域進行探索研究，其中包括對有機高分子聚合物包裹膜分解過。目前，緩控釋肥料的研究主要集中在包膜新材料的研發、新型化學合成緩釋肥料合成工藝方法的研究及新型緩控釋肥料長期應用對環境影響方面的研究等。

1.4 緩控釋肥在國內的發展歷程

在我國，早在20世紀60年代末，中國科學院南京土壤研究所就開始長效氮肥的研究，在國內首先研制成功了包膜長效碳酸氫銨。與此同時，上海化工研究院、湖南、福建、黑龍江等省市農科院、沈陽應用生態研究所、西北水保所和鄭州工業大學等也開展了這方面的研究。近幾年我國緩釋肥料發展迅速，主要采取兩種技術路線，分別是將肥料進行微溶化或包膜處理來實現肥料養分的緩控釋。前者的代表性產物有脲醛化合物（UF），后者的代表性產物有硫包膜尿素（SCU）、聚合物包膜尿素（PCU）等。

目前中國農科院、中國農業大學、山東農業大學、華南農業大學、鄭州大學、北京農林科學院等單位正在開展不同類型緩控釋肥料的開發和應用研究，并取得了一定的實質性進展，有部分產品及肥料生產設備已經面世。例如鄭州大學磷肥與復肥研究所不僅在國內建立了緩控釋肥料生產廠，并且其以鈣鎂磷肥為包裹物的緩控釋肥料還取得了美國專利，并成功地在美國建廠；山東農業大學與金正大集團合作，建成了年產30萬t緩控釋肥料生產設備，并已投產；華南農業大學資源環境學院則在探索用低成本控釋材料和非專用設備生產包膜肥方面獲得初步成功；北京農科院植物營養與資源研究所成功研發出了樹脂包衣緩控釋肥料生產設備，并研制出適合不同作物需要的控釋肥系列新產品。該項科研成果標志著我國緩控釋肥料的研究已取得了較大進展，表明研制的緩控釋肥料已達到了國外同類產品的質量標準和水平。涂層緩釋一次技術是中科院石家莊農業現代化研究所研究員閻宗彪歷經多年攻關研制成的高科技成果，曾榮獲聯合國中國分部發明之星獎、國家科技進步三等獎、中科院科技進步二等獎。它以控氮為核心，涂在不同肥料顆粒表面形成一層或多層的包膜，分別采用與N、P、K肥料表面具有較強親和能力和成膜特性的涂層材料，使之成為單質改性肥料品種，采取摻混工藝組配可控緩釋的摻混肥產品，且含有作物必需的中微量元素，具有“控氮緩釋、促磷增效、防鉀淋失”特點。

獨有的緩控釋技術實現了按作物不同生長期需要提供主要養分，而且一茬作物只需施一次肥，既降低了生產成本，又能增產。中吉牌涂層緩釋一次肥就是采用中科院石家莊農業現代化研究所的涂層緩釋技術而生產的緩控釋肥。該肥料榮獲國家科技進步二等獎，是目前國內最先進的高科技新型肥料。

2 中吉牌涂層緩釋一次肥的特點

2.1 中吉牌涂層緩釋一次肥，具有“控氮緩釋，促磷增效，防鉀淋失”的特點。根據玉米、水稻等不同農作物在苗期、拔節期、孕穗期、開花期、灌漿期的需肥量而緩慢釋放，與農作物需肥規律相協調，滿足生長發育需要。在小麥畝產500-600公斤，玉米畝產700-1000公斤，水稻畝產700-900公斤，棉花畝產皮棉120公斤，花生畝產莢果400-450公斤，旱地甘薯畝產鮮薯3500-4000公斤的產量水平下，均可實現一茬作物一次施肥不用再追肥，改變傳統的施肥習慣。

2.2 涂層一次肥的突出特點是：作物前期不旺長，肥效長，改善土壤物理性狀，促進根系發育，根量大，莖稈粗壯；提高作物抗寒、抗旱、抗病、抗倒伏能力；延長葉片功能期，后期不脫肥，不早衰，延長灌漿期，增加千粒重，改善作物品質，提早成熟5-7天；可提高肥料利用率10-15%，節肥20%，省工、省力、節肥、節水、增產、增收。玉米可減少禿尖或不禿尖，增加穗粒數，千粒重增加20-25克，活稈成熟，一般畝增產200-400斤；水稻插秧后無緩苗期，可提早分蘗，分蘗多且有效分蘗增多，千粒重增加1克以上，活稈成熟，一般畝增產150-220斤；馬鈴薯可活稈收獲，一般畝增產500-800斤；蔬菜可提高抗病性、商品性，增產效果顯著，可減少畸形果（韭菜使用后葉片寬厚濃綠不出現干尖）；小麥可活稈收獲，一般畝增產80-150斤，棉花一般畝增產籽棉60-100斤，花生一般畝增產50-70斤，甘薯一般畝增產鮮薯400-600斤。

3 涂層緩釋一次肥是肥料發展新趨勢

3.1 可減少用工追肥。目前由于我國農村剩余勞動力的轉移，一部分勞動力外出務工，讓留守在家的婦女耕種自家的承包地；另一部分是老齡化的一直以種地謀生的老農民耕種自家的承包地；另一部分是由土地流轉而承包少則幾十畝多則上百畝幾百畝種植經營，由于承包者的特點而對那些省工高效的農田作業而偏愛，于是管理輕簡化的單粒種、一次肥便很受歡迎。

3.2 環境友好型肥料。由于涂層緩釋一次肥具有減少施肥量、減少生態環境污染、提高肥料利用率、節約化肥生產原料（煤、電、天然氣）的特點，成為肥料產業的發展方向，因此被稱為“21世紀高科技環保肥料”。

3.3 實現平衡施肥與肥料深施。涂層緩釋一次肥更加適合作物對養分的需求，成為作物專用肥料，要根據土壤、作物、生態條件來調整養分組配比例，平衡施肥和肥料深施是農業部倡導多年的施肥理念得以實現，這樣使得平衡施肥的理念得到物化，把教農民配方施肥轉變為叫農民施配方肥。

3.4 適宜機械化施肥，規模化經營。涂層摻混工藝生產的涂層一次肥，特別適宜機械化施肥，規模化經營，標準化生產，商品性狀好、色澤鮮艷、粒度均勻，不結塊、不吸濕、不離析。

3.5 肥料發展新趨勢。在山東召開的“2011年全國緩控釋肥推廣工作會議”被視為中國推廣緩控釋肥的“動員大會”。“十二五”規劃對化肥行業提出了發展水溶肥、緩控釋肥等新型肥料的建議，寓意“十二五”期間，我國緩控釋肥將得以加快發展。并且農業部已首次將新型包膜緩控釋肥施用技術作為2011年農業主推技術，在全國推廣應用。同時，全國農業技術推廣服務中心將把緩控釋肥示范擴大到23個省份的25種作物，意味著緩控釋肥有望在“十二五”迎來大發展。

在當前的農業實踐中，它更大程度地提高了新型肥料的利用率和增產潛能，發展、使用新型緩（控）釋肥料已成為人們的共識，是我國農業向節能環保、節本增效的又一重大轉變。

參考文獻：

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[3]新型肥料迎來黃金發展期[N].中國化工報，2012年2月29日.

[4]腐殖酸涂層肥料：緩釋增效全營養[N].中國農資網，2012年2月29日.

作者簡介：

李泉（1969-），男，河北懷安人，農藝師，懷安縣原種場場長。