溫控肥技術及驅蟲抑蟲功效探討

摘 要 糧食增產增收離不開肥料的投入，提高肥料利用率是農業發展的重要因素，緩控肥的興起主要是提高養分利用，減少肥料浪費流失，降低農業生產成本。溫控肥的研發應用針對如何養分提高利用率，減少肥料養分流失，特別是具備的抑蟲驅蟲功能性，找到了突破點，屬于環境友好型肥料，控制養分釋放與作物吸收同步的效果，是一種新型緩控釋肥。

關鍵詞 溫控肥；環保肥料；抑蟲驅蟲

中圖分類號：F767.1 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.36.070

1 基本概念

溫控緩釋肥料簡稱溫控肥，又稱為驅蟲環保溫控肥，顧名思義就是利用土壤溫度的變化來控制養分釋放速度的肥料，具有控制肥料養分釋放速度的功能，屬于緩控釋肥料的一種。

2 研發歷程

我國是世界上人口最多的國家，也是農業大國，改革開放以來，中國取得了舉世矚目的成就，糧食、棉花、油菜、蔬菜、水果等主要農作物生產總量居世界首位，我國用占世界9%的土地養活了占世界22%的人口。肥料作為糧食的“糧食”，其對農作物的增產的貢獻率達到40%以上，在糧食的增產增收中起到了決定性的作用，但隨之而來的是施肥過量帶來的施肥不均衡、肥料利用率低、養分損失嚴重等一系列問題，由此導致的過量施肥對土壤、水體、空氣所造成的污染等問題日益引起人們的重視。因此緩控釋功能肥料已經成為肥料界研究領域中新的熱點。

徐秋明老師作為國內最早研究控釋肥的專家之一，長期從事土壤肥料研究，獲得國內多次獎項，共發表過論文多篇，獲專利幾十項；主持北京市科委下達的重點研究項目“控釋肥料的研究與開發”；參加科委重點項目“新型肥料產業化研究”，主持樹脂包衣肥料設備、材料及應用研究與開發；在科技部“新型肥料產業化研究”項目任副主持；參與重大項目“新型肥料研究中心建設”，任首席專家，負責控緩釋肥料、有機肥料、生物肥料、液體肥料研究開發的技術工作；參加中國農科院主持的科技部863項目“環境友好型肥料的研制與產業化”，負責控釋肥料研究與開發；參加科技部重點攻關項目“生態農業”中“新型肥料開發”子項目，任控緩釋肥料研究方面的負責人；參加市科委重大項目“新型肥料產業化提升”，任專題主持；2002年，“控釋復混肥料”被列為國家重點新產品，研制出我國第一臺實驗性噴流式顆粒肥料包衣機；自行研制肥料包衣配方，成功地研制出可控性養分釋放包衣尿素肥料，并在水稻、玉米等大田作物上進行應用試驗，在水田中或者在土壤肥力較差地區和漏水漏肥較嚴重地區，對比普通氮肥，可節省氮肥1/3以上而不減產或略有增產，獲得良好效果。這項成果填補了我國在控釋肥料制造應用方面的空白，使我所在國內肥料同行業中，處于領先地位。

2008年開始，徐秋明老師帶領學生葉青軍在全國建立環保溫控肥研究生產基地，實現技術成果轉化，研發生產具有抑蟲、驅蟲功能的環保溫控肥，由其學生葉青軍在全國各地大范圍的推廣應用，在玉米、水稻、花生、大豆、果樹、雜糧、蔬菜和向日葵等經濟作物和大田作物上效果顯著，并獲得了多項國家專利，涵蓋了技術、工藝、設備、系統、應用等綜合知識產權。其中一項主要的專利是一種生產具有抑蟲和驅蟲功能的環保溫控肥，通過多年應用驗證，給予溫控肥了一個綜合性的定義。

目前主要是利于包膜技術針對作物需要的基礎氮、鉀元素實施包膜，控制養分在土壤中的釋放速度，減緩釋放時間，解決作物吸收過剩，提高養分利用率，實現作物生長全過程的養分供給，減少養分流失和投入成本的浪費。

3 釋放原理

溫控肥的釋放原理是通過高分子樹脂包膜來完成養分與水分及農作物之間的物質傳遞。當肥料施入土壤后，土壤水分從膜微孔進入，溶解了一部分養分，然后通過膜微孔釋放出來，當溫度升高時，植物生長加快，養分需求量加大時，膜表面微孔擴張，膜內養分滲透速度加快，養分通過微孔加速釋放；當溫度降低時，植物生長緩慢或休眠，肥料表面微孔也隨之收縮，養分釋放速率也隨之變慢釋放。此外，作物吸收養分多時，肥料顆粒膜外側養分濃度下降，造成膜內外濃度梯度增大，肥料釋放速率加快，從而達到養分精準釋放，實現作物吸收與養分釋放同步的目的，最大限度提高肥料利用率。滿足作物全過程生長對養分的需求。

另外，為最大限度提升肥料利用率，在包膜的過程中，采用了全密閉懸浮噴涂逐層包膜工藝，利用了天然植物油脂來溶解外層膜，其油脂本身所特有的芳香成分，可以有效趨避土壤中的一些害蟲，故而具有溫控、節能、護苗、抑驅蟲的特征，減少養分流失，提高利用率，減少成本投入，提升經濟效益。

4 功效特點

4.1 溫控精準釋放功效

作物的生長主要取決于溫度、水分、陽光等自然條件，土壤溫度越高，作物生長加快，自然需求的養分也就越多。當溫度升高，環保溫控肥包膜上的營養微孔逐漸擴張，水分通過營養微孔進入包膜內溶解養分，溶出的養分通過作物的次生根系被吸收到作物的各個器官，從而滿足作物快速生長的需要；當土壤溫度降低，作物生長緩慢，對養分需求相對減少，包膜上的喇叭口呈“倒置狀”，把養分鎖住，等到地溫回升時，再次釋放養分。從而達到養分曲線與作物需求相一致的精準釋放。

肥料外層包膜在土壤水分含量達到飽和值時，養分的溶出速率只受溫度的影響，溫度增高，釋放加快，溫度降低，釋放減緩；而土壤水分含量增加、pH值及其土壤中的微生物等對其養分釋放速率沒有影響。

4.2 抑蟲、驅蟲護苗功效

采用的植物油脂松節油溶劑是一種由松樹木本提取的天然精油，是以蒎烯為主的多種萜烴類的混合物，有特有的化學活性，可以合成樟腦，也作殺蟲劑等藥用原料。《藥性論》中提到：“殺蟲，用之主耳聾；牙有蛀孔，少許咬之不落；能貼諸瘡膿血，煎膏生肌止痛，祛風。”藥理作用具體抗菌作用，松根提取物松根油體外抑菌實驗及對動物實驗性體癬、癬菌病治療觀察表明：具有較強的抗真菌（白色念珠菌等）作用；對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等也有一定的抑菌功效，且具有一定的消炎和抑制多種細菌的作用。

同時添加了樟腦油溶劑，由樟科植物本樟的樹干、枝葉經水蒸氣蒸餾取得，具樟腦的特征氣味。其狀態是一種無色或淡黃色至紅棕色的油狀液體，溶于乙醇和醚，有強烈樟腦氣味，系高灰分物質，揮發性強，易干，主要成分為樟腦，還含有桉葉素、黃樟素、芳樟醇、萜烯等。d15150.915～0.960，nD201.470～1.480，旋光度（20℃）+10°～+35°。存在的化學成份主要含樹酯酸、脂肪酸、單萜、倍半萜類。油脂的特殊清香，除能防蟲驅蚊外，愈合傷口、除臭等功能，用途十分廣泛，可防蟲蛀、防蟑螂。地下害蟲生長發育要經過卵、幼蟲、成蟲三個階段。在土壤中，溫控肥包膜散發出來的天然、獨特的松香、樟腦氣味，對地下害蟲的蟲卵、幼蟲起到了熏蒸作用，不利于其繁衍后代，可以有效趨避金針蟲、蠐螬、地老虎等地下害蟲，故具備了抑蟲和驅蟲的特點。作物在根系剛開始形成的時候，根系及地上部分水分含量較大，質地脆弱、有甜味，容易成為害蟲的“美味”，施用后可以有效驅趕地下害蟲，有效避免了地下害蟲咬食根系，起到了抑蟲驅蟲護苗的作用，幼苗成活率增加。同時配合磷、鉀肥料科學施用，可以有效增加了作物吸收養分均衡，提高植物稈莖的纖維素含量，加速作物細胞壁的角質化，增強作物抗倒伏能力。目前針對這一功能特點葉青軍已經申請了相關的國家知識產權保護。

4.3 節能“四省”特點

一是省時，節省追肥的時間，溫控肥是緩控釋肥的一種，可以滿足作物全過程營養需求，有些一季作物，可一次施肥，相應減少因二次追肥浪費的時間；二是省肥，節省再次追肥的投入，每667 m2節省追肥15～20 kg；三是省工，減少勞動力的投入，每667 m2可節省1.6個勞動力投入；四是省投入，有些作物一次底肥，一季免追，滿足作物一個生長周期的需要，經濟效益顯著。

4.4 增產效果

在全國各地十萬畝的實驗田證明，在同等用量的條件下，使用溫控肥增產效果可達10%～20%以上，有顯著的增產效果。

4.5 包膜可自然降解

生產過程中在包膜里添加了一些光降解劑，表層包膜可在光照條件下逐步降解，不會造成土壤污染。

4.6 環境友好型

使用天然植物油脂溶劑制成的包膜，從溶劑中的自身成分，富含蛋白質、抗素、葉綠素、植物纖維，植物酵素、8種氨基酸和多種微量礦元素、多種維生素等活性物質。世界上各研究機構多種實驗證明，從松針上提取的松節油沒有任何毒副作用，在歐洲國家，松針提煉成分已作食品添加劑，屬于友好型溶劑。

包膜自然降解轉化成有機質可改善土壤結構。利于土壤中益生菌、微生物的生存，利于物質的分解，土壤養分的轉化，增加土壤透氣性改善土壤理化性質，環境友好。

5 發展溫控肥意義

目前，我國是世界最大的化肥生產國和消費國，化肥使用量世界第一位，占世界的1/3，相當于美國、印度的總和，而化肥的利用率低。因此，發展溫控緩控釋肥因對保障糧食安全、促進農民增收、節能減排、環境保護等都有著重要意義。

6 溫控肥發展前景

溫控肥產業是新興產業，目前市場份額還很小，未來3～5 a溫控肥仍會以50%的年增長率遞增，因此其發展空間廣闊。

（責任編輯：劉昀）