涂層緩釋一次肥 肥料發(fā)展新趨勢(shì)

摘要：本文分析了我國(guó)施肥中存在的主要問(wèn)題，闡述了緩控釋肥的發(fā)展歷程和發(fā)展趨勢(shì)，解析了涂層緩釋一次肥的特點(diǎn)，以發(fā)揮涂層緩釋一次肥在農(nóng)作物施肥中的重要作用。

關(guān)鍵詞：涂層緩釋 省工 節(jié)肥 節(jié)水 增效 環(huán)保

目前，我國(guó)施肥中存在的主要問(wèn)題是，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境的嚴(yán)重污染，氮肥表現(xiàn)尤為突出，主要是由于肥料資源利用率低，由于肥料產(chǎn)品落后，加之使用不當(dāng)，使生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)了諸多的問(wèn)題。我國(guó)肥料產(chǎn)品大多還停留在上世紀(jì)七八十年代的水平，對(duì)農(nóng)民施用肥料缺乏科學(xué)的指導(dǎo)，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)也不合理，仍以單質(zhì)肥料為主，這成為影響農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和造成污染的主要原因。

1 緩控釋肥發(fā)展歷程

1.1 緩控釋肥出現(xiàn)的背景

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，發(fā)展中國(guó)家糧食增產(chǎn)中50%來(lái)自于化肥的作用，化肥投入約占農(nóng)民進(jìn)行種植業(yè)生產(chǎn)總投入的50%左右。目前我國(guó)是世界最大的化工生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，單位面積化肥使用量達(dá)到167-180公斤，2006年，我國(guó)化肥產(chǎn)量達(dá)到4860萬(wàn)噸。根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院的測(cè)算，我國(guó)當(dāng)季氮肥利用率僅為20%～35%，遠(yuǎn)低于世界發(fā)達(dá)國(guó)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(jīng)成為了肥料界研究領(lǐng)域中新的熱點(diǎn)。肥料利用率一方面造成了人類賴以生存的環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，另一方面也導(dǎo)致了資源的巨大浪費(fèi)。

1.2 概念

所謂緩控釋肥，是指延長(zhǎng)作物對(duì)其有效養(yǎng)分吸收利用的有效期，通過(guò)各種調(diào)控機(jī)制使其養(yǎng)分最初緩慢釋放，使其養(yǎng)分按照設(shè)定釋放率和釋放期緩慢或控制釋放的肥料。

突出特點(diǎn)是其釋放率和釋放期與作物生長(zhǎng)規(guī)律有機(jī)結(jié)合，同時(shí)，這種肥料具有提高農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)、減少環(huán)境污染、降低生產(chǎn)成本、減少使用量與施肥次數(shù)、提高化肥利用率等優(yōu)點(diǎn)，從而使肥料養(yǎng)分有效利用率提高30%以上。根據(jù)作物養(yǎng)分需求，控釋養(yǎng)分釋放速度和釋放量，緩控釋肥是在傳統(tǒng)肥料外層包一層特殊的膜，使養(yǎng)分釋放曲線與作物需求相一致。為使肥料養(yǎng)分有效利用率得到大幅度提高，該肥料突出特點(diǎn)是按照作物生長(zhǎng)規(guī)律曲線同步供給有效養(yǎng)分，可使傳統(tǒng)化肥的用量大大減少，與同濃度肥料相比，在確保作物生長(zhǎng)的前提下，肥效利用率可提高30%以上。

1.3 緩控釋肥在國(guó)外的發(fā)展歷程

自從1948年美國(guó)的K.G.C1art等人合成了世界上第一個(gè)緩釋縮合肥料尿素-甲醛后，緩控釋肥料的研發(fā)經(jīng)歷了一個(gè)多元化的發(fā)展過(guò)程。1960年以前主要是尿素-甲醛結(jié)合物緩釋肥料的初步研究。20世紀(jì)60年代，緩釋肥的研發(fā)取得了巨大進(jìn)展，研究主要集中在尿素-甲醛縮合物的生產(chǎn)及其應(yīng)用方面；石蠟、松香等作為包裹膜方面；縮二脲的應(yīng)用和危害。20世紀(jì)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(chǎn)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(jì)80年代是緩控釋氮肥研發(fā)突飛猛進(jìn)的年代，緩控釋氮肥開(kāi)始走多元化道路，其研究方向也隨之?dāng)U大，主要是對(duì)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(guān)于包裹緩釋肥料理論模型的研究。到了20世紀(jì)90年代緩釋肥趨于成熟，各方面的研究不斷完善細(xì)化，并對(duì)新的領(lǐng)域進(jìn)行探索研究，其中包括對(duì)有機(jī)高分子聚合物包裹膜分解過(guò)。目前，緩控釋肥料的研究主要集中在包膜新材料的研發(fā)、新型化學(xué)合成緩釋肥料合成工藝方法的研究及新型緩控釋肥料長(zhǎng)期應(yīng)用對(duì)環(huán)境影響方面的研究等。

1.4 緩控釋肥在國(guó)內(nèi)的發(fā)展歷程

在我國(guó)，早在20世紀(jì)60年代末，中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所就開(kāi)始長(zhǎng)效氮肥的研究，在國(guó)內(nèi)首先研制成功了包膜長(zhǎng)效碳酸氫銨。與此同時(shí)，上?；ぱ芯吭?、湖南、福建、黑龍江等省市農(nóng)科院、沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所、西北水保所和鄭州工業(yè)大學(xué)等也開(kāi)展了這方面的研究。近幾年我國(guó)緩釋肥料發(fā)展迅速，主要采取兩種技術(shù)路線，分別是將肥料進(jìn)行微溶化或包膜處理來(lái)實(shí)現(xiàn)肥料養(yǎng)分的緩控釋。前者的代表性產(chǎn)物有脲醛化合物（UF），后者的代表性產(chǎn)物有硫包膜尿素（SCU）、聚合物包膜尿素（PCU）等。

目前中國(guó)農(nóng)科院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、鄭州大學(xué)、北京農(nóng)林科學(xué)院等單位正在開(kāi)展不同類型緩控釋肥料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究，并取得了一定的實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，有部分產(chǎn)品及肥料生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)面世。例如鄭州大學(xué)磷肥與復(fù)肥研究所不僅在國(guó)內(nèi)建立了緩控釋肥料生產(chǎn)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(guó)專利，并成功地在美國(guó)建廠；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)與金正大集團(tuán)合作，建成了年產(chǎn)30萬(wàn)t緩控釋肥料生產(chǎn)設(shè)備，并已投產(chǎn)；華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院則在探索用低成本控釋材料和非專用設(shè)備生產(chǎn)包膜肥方面獲得初步成功；北京農(nóng)科院植物營(yíng)養(yǎng)與資源研究所成功研發(fā)出了樹(shù)脂包衣緩控釋肥料生產(chǎn)設(shè)備，并研制出適合不同作物需要的控釋肥系列新產(chǎn)品。該項(xiàng)科研成果標(biāo)志著我國(guó)緩控釋肥料的研究已取得了較大進(jìn)展，表明研制的緩控釋肥料已達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和水平。涂層緩釋一次技術(shù)是中科院石家莊農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究所研究員閻宗彪歷經(jīng)多年攻關(guān)研制成的高科技成果，曾榮獲聯(lián)合國(guó)中國(guó)分部發(fā)明之星獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)、中科院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。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(qiáng)親和能力和成膜特性的涂層材料，使之成為單質(zhì)改性肥料品種，采取摻混工藝組配可控緩釋的摻混肥產(chǎn)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(diǎn)。

獨(dú)有的緩控釋技術(shù)實(shí)現(xiàn)了按作物不同生長(zhǎng)期需要提供主要養(yǎng)分，而且一茬作物只需施一次肥，既降低了生產(chǎn)成本，又能增產(chǎn)。中吉牌涂層緩釋一次肥就是采用中科院石家莊農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究所的涂層緩釋技術(shù)而生產(chǎn)的緩控釋肥。該肥料榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的高科技新型肥料。

2 中吉牌涂層緩釋一次肥的特點(diǎn)

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(diǎn)。根據(jù)玉米、水稻等不同農(nóng)作物在苗期、拔節(jié)期、孕穗期、開(kāi)花期、灌漿期的需肥量而緩慢釋放，與農(nóng)作物需肥規(guī)律相協(xié)調(diào)，滿足生長(zhǎng)發(fā)育需要。在小麥畝產(chǎn)500-600公斤，玉米畝產(chǎn)700-1000公斤，水稻畝產(chǎn)700-900公斤，棉花畝產(chǎn)皮棉120公斤，花生畝產(chǎn)莢果400-450公斤，旱地甘薯畝產(chǎn)鮮薯3500-4000公斤的產(chǎn)量水平下，均可實(shí)現(xiàn)一茬作物一次施肥不用再追肥，改變傳統(tǒng)的施肥習(xí)慣。

2.2 涂層一次肥的突出特點(diǎn)是：作物前期不旺長(zhǎng)，肥效長(zhǎng)，改善土壤物理性狀，促進(jìn)根系發(fā)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(zhǎng)葉片功能期，后期不脫肥，不早衰，延長(zhǎng)灌漿期，增加千粒重，改善作物品質(zhì)，提早成熟5-7天；可提高肥料利用率10-15%，節(jié)肥20%，省工、省力、節(jié)肥、節(jié)水、增產(chǎn)、增收。玉米可減少禿尖或不禿尖，增加穗粒數(shù)，千粒重增加20-25克，活稈成熟，一般畝增產(chǎn)200-400斤；水稻插秧后無(wú)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(chǎn)150-220斤；馬鈴薯可活稈收獲，一般畝增產(chǎn)500-800斤；蔬菜可提高抗病性、商品性，增產(chǎn)效果顯著，可減少畸形果（韭菜使用后葉片寬厚濃綠不出現(xiàn)干尖）；小麥可活稈收獲，一般畝增產(chǎn)80-150斤，棉花一般畝增產(chǎn)籽棉60-100斤，花生一般畝增產(chǎn)50-70斤，甘薯一般畝增產(chǎn)鮮薯400-600斤。

3 涂層緩釋一次肥是肥料發(fā)展新趨勢(shì)

3.1 可減少用工追肥。目前由于我國(guó)農(nóng)村剩余勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移，一部分勞動(dòng)力外出務(wù)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(nóng)民耕種自家的承包地；另一部分是由土地流轉(zhuǎn)而承包少則幾十畝多則上百畝幾百畝種植經(jīng)營(yíng)，由于承包者的特點(diǎn)而對(duì)那些省工高效的農(nóng)田作業(yè)而偏愛(ài)，于是管理輕簡(jiǎn)化的單粒種、一次肥便很受歡迎。

3.2 環(huán)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(tài)環(huán)境污染、提高肥料利用率、節(jié)約化肥生產(chǎn)原料（煤、電、天然氣）的特點(diǎn)，成為肥料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，因此被稱為“21世紀(jì)高科技環(huán)保肥料”。

3.3 實(shí)現(xiàn)平衡施肥與肥料深施。涂層緩釋一次肥更加適合作物對(duì)養(yǎng)分的需求，成為作物專用肥料，要根據(jù)土壤、作物、生態(tài)條件來(lái)調(diào)整養(yǎng)分組配比例，平衡施肥和肥料深施是農(nóng)業(yè)部倡導(dǎo)多年的施肥理念得以實(shí)現(xiàn)，這樣使得平衡施肥的理念得到物化，把教農(nóng)民配方施肥轉(zhuǎn)變?yōu)榻修r(nóng)民施配方肥。

3.4 適宜機(jī)械化施肥，規(guī)?；?jīng)營(yíng)。涂層摻混工藝生產(chǎn)的涂層一次肥，特別適宜機(jī)械化施肥，規(guī)?；?jīng)營(yíng)，標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，商品性狀好、色澤鮮艷、粒度均勻，不結(jié)塊、不吸濕、不離析。

3.5 肥料發(fā)展新趨勢(shì)。在山東召開(kāi)的“2011年全國(guó)緩控釋肥推廣工作會(huì)議”被視為中國(guó)推廣緩控釋肥的“動(dòng)員大會(huì)”?！笆濉币?guī)劃對(duì)化肥行業(yè)提出了發(fā)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(guó)緩控釋肥將得以加快發(fā)展。并且農(nóng)業(yè)部已首次將新型包膜緩控釋肥施用技術(shù)作為2011年農(nóng)業(yè)主推技術(shù)，在全國(guó)推廣應(yīng)用。同時(shí)，全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心將把緩控釋肥示范擴(kuò)大到23個(gè)省份的25種作物，意味著緩控釋肥有望在“十二五”迎來(lái)大發(fā)展。

在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)實(shí)踐中，它更大程度地提高了新型肥料的利用率和增產(chǎn)潛能，發(fā)展、使用新型緩（控）釋肥料已成為人們的共識(shí)，是我國(guó)農(nóng)業(yè)向節(jié)能環(huán)保、節(jié)本增效的又一重大轉(zhuǎn)變。

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作者簡(jiǎn)介：

李泉（1969-），男，河北懷安人，農(nóng)藝師，懷安縣原種場(chǎng)場(chǎng)長(zhǎng)。