腐植酸涂層肥料：BB肥產業新突破

文/高妍 劉斌

作為糧食的“糧食”，肥料是農業現代化進程中的源動力。尤其在人多地少、復種指數高、農民對生產成本承受能力低的我國，發展環境友好、經濟高效的肥料，已是當務之急。

中科院遺傳和發育生物學研究所農業資源研究中心（原中科院石家莊農業現代化研究所）研究員閻宗彪，經過20年的潛心研究，利用先進的科學技術，成功研發出了突出腐植酸特色的新一代涂層肥料產品—腐植酸涂層肥料。有了它，一次施肥就能滿足作物全生育期的養分需求，同時還能夠補充土壤腐殖質，恢復耕地可持續生產能力。

閻宗彪畢業于河北農大，從上學時就樹立了“用先進科技武裝現代農民”的思想，上世紀80年代開始研究涂層肥料，經過反復試驗，先后成功研制出了涂層尿素和涂層緩釋一次肥，并以此為基礎，于2000年成功研發出腐植酸涂層肥料。

目前該肥料已在北京澳佳肥業有限公司完成產業化規模生產，在河北、河南、山東等多地推廣應用，增產增收效果顯著，受到廣大農民的熱烈歡迎，并榮獲2010年國家科技進步二等獎。

有評價指出，腐植酸涂層肥料符合世界肥料高效化、復合化、專用化、緩（控）釋化的發展趨勢，不僅能夠適應小麥、水稻等大田作物的需肥規律，而且能夠滿足我國測土配肥工程的需求，更能夠有力推進BB肥（摻混肥料）產業的創新升級，是“中國老百姓用得起、用得好、用得方便”的緩釋肥料。

先以腐植酸及其有機親水高分子聚合物為載體，在不同反應節點加入適量鋅、錳、硼、鐵及其他添加劑，并在特定工藝條件制成三大系列涂層包膜材料；然后將這些材料分別涂布于氮、磷、鉀三種肥料顆粒的表面，形成一層或多層包膜，從而使它們成為具有“控氮、促磷、保鉀”特性的單質改性肥料顆粒；再根據測土配肥需要，采用摻混工藝，科學組配成與作物全生育期養分需求變化相協調的，環境友好、緩釋高效的肥料，這就是腐植酸緩釋增效肥料。

閻宗彪介紹，施肥要有效、均衡，應把握好總量平衡和動態平衡，也就是要滿足“缺啥補啥、缺多少補多少”和“啥時缺啥時補”兩個要求。目前我國推行的測土配肥就是要解決總量平衡，而他所研究的涂層緩（控）釋肥料則是要解決動態平衡，即滿足作物不同生育期對不同養分的需求平衡。在整個研究過程中，涂層材料即涂液的制備是技術關鍵，“膜反應”和“團絮結構”是技術核心。

涂液是“膜反應”的主要物質，是針對BB肥中氮、磷、鉀等主要養分特性分別開發的，包括氮涂液、磷涂液、鉀涂液。涂液在抑制脲酶活性、氨揮發、反硝化作用和淋失等方面均表現出明顯的緩釋增效功能。同時，涂液降解后會成為作物可吸收的養分，安全環保，無保留，無污染。這種促控分離的工藝理念，改變了氮磷鉀全包裹全控制的傳統模式，實現了促釋磷鉀和控釋氮素的合理分離，達到“控氮、促磷、保鉀”的目的。

“膜反應”，是指涂層材料均勻涂布于肥料顆粒表面，在少量催化劑作用下，與肥料反應形成脲基絡合金屬鹽，牢固包裹于肥料顆粒表面，有效改善其理化特性，并成為“團絮結構”的基礎。閻宗彪強調，該反應能夠在常溫常壓下完成，不會新增肥料二次加工帶來縮二脲的增加。

“團絮結構”是指肥料施入土壤后，涂層材料吸水膨脹，與周圍土壤的有機質結合，形成三維網絡結構，由于網絡結構內外可移動離子濃度差異，在濃度梯度作用下，肥料中的有效養分可以逐步釋放出來供作物吸收利用，這樣每一個肥料顆粒都變成一個開放式的“養分儲備庫”。

另外，腐植酸涂層肥料以腐植酸為載體，也是它與其他類型緩釋肥料的最大不同。眾所周知，腐植酸是土壤有機質的重要組成部分，它的含量直接影響土壤肥力。僅就化肥增效而言，其具有吸附、凝聚與膠溶、絡合（螯合）性能等獨特的緩釋效能特性。

有了“膜反應”和“團絮結構”兩項核心技術，再利用腐植酸的獨特緩釋效能，就能夠以土壤水分變化作為肥料養分控釋“鑰匙”，達到水肥統一的智能型氮素緩釋控制，減少淋溶、滲透或揮發損失，達到緩釋增效的目的，從而實現一茬作物只施一次肥。而促控分離的工藝理念和BB肥的生產模式相結合，改變了一般緩控釋肥料全養分控釋或僅控釋氮素的模式，形成了緩釋+增效的新型BB肥產品。

同時，腐植酸涂層肥料促控分離的工藝模式，也為保證除氮磷鉀之外的中、微量元素的有效供給和均勻分布提供了可能。中、微量元素加入到涂液中，跟隨肥料一同施入耕地，從而保證了它們的均勻分布，解決了微量元素根基追肥不均勻的難題。腐植酸涂層肥料也就成為了真正的“全營養”BB肥。

此外，腐植酸涂層肥料采用了分級處理、分級利用的生產工藝，即在造粒過程中，增加了分篩工藝，形成不同粒徑的半成品，然后再將相近粒徑的半成品摻混成測土配方肥，從而提高了肥料的均勻度指數。粒度均勻、流動性好的肥料，更能夠滿足大規模機械施肥的需要，為播種、施肥、地膜覆蓋等工序的一次性機械化完成打下了基礎。

也正是腐植酸涂層肥料緩釋增效、全營養、適于機械施用的特色，決定了該肥料省肥、省水、省工、增產的特點。

使用腐植酸涂層肥料，能夠做到一茬作物只施一次肥，免追肥，在保證不減產的前提下，實現最大程度的省肥。同時，腐植酸涂層肥料有效提高了肥料的利用率，與一般復合肥相比，利用率提高至少10%。如單從氮肥的利用率來比較，施用尿素（一種高濃度氮肥），只有36%能被作物吸收利用，而涂層肥料中氮肥的利用率卻能達到44%，效果顯而易見。

無需追肥，也就省去了追肥水，省掉了追肥所需人工。同時，多年多試驗點數據對照表明，腐植酸涂層肥料有效地刺激和促進了作物根系的生長，從而能夠更多地利用耕層深處的水分。近幾年，在石家莊地區推廣小麥抗旱品種與涂層肥料集成的節水增產技術，取得了北方干旱半干旱地區小麥“一肥一水過千斤”的新突破。

腐植酸涂層肥料更適宜機械使用，可結合多功能農業機械實現諸如秸稈粉碎、貼茬播種、肥料深施、鎮壓坐水、地膜覆蓋等多道工序一次完成，不僅大幅提高生產效率，降低作業成本，而且利于優肥深施，進一步提高肥料利用率。

多年的示范試驗證明，在北方干旱半干旱農作區小麥畝產600kg、玉米700kg、皮棉100kg的產量下，均可實現一茬作物只施一次肥，作物平均增產15%，與習慣施肥對照，小麥畝增產50kg、玉米畝增產70kg、籽棉畝增產30kg，每畝節本增效200元以上。此外，用于蔬菜和果品作物上，也能夠實現增產并明顯改善作物品質。

“用先進科技武裝現代農民”，是閻宗彪數十年如一日不懈堅守的動力。直到今天，雖已過古稀之年，閻宗彪心心念念的還是肥料—怎么才能減少肥料的污染，提高農作物產量、農產品質量？現在適合小麥、玉米的肥料有了，適用水稻的涂層肥料也該研究推進了……