肥效保持技術研發(fā)與應用

丁仕奇(中國石化聯(lián)合會農化辦合肥研究中心 安徽帝元生物科技有限公司)

肥效保持技術研發(fā)與應用

丁仕奇(中國石化聯(lián)合會農化辦合肥研究中心 安徽帝元生物科技有限公司)

介紹了肥效保持技術的研發(fā)背景，并從肥效保持劑的組成、功能及應用情況等方面進行了闡述；重點闡述了肥效保持技術原理和產品特點；保持性肥料的大田應用效果表明，肥效保持技術具有良好增產效果，市場前景廣闊，值得大面積推廣應用。

肥效保持劑；特點；機理；應用

1 研發(fā)背景

傳統(tǒng)肥料施入土壤后，不能被作物完全吸收利用，其中絕大部分因為淋失、揮發(fā)或被土壤固定等因素而轉化為作物難以利用的形態(tài)。特別是常規(guī)肥料養(yǎng)分利用率低，肥效期短，無法滿足作物生長發(fā)育需要，肥料整體利用率不到30%。由此造成的資源消耗嚴重，環(huán)境污染加劇，農民施肥成本高，作物脫肥減產等問題日益加劇。因此，從作物、肥料自身特性出發(fā)，添加新型肥料助劑，開發(fā)新型肥料產品，減少化肥養(yǎng)分損失、保持肥效、提高作物養(yǎng)分利用率，不僅是未來新型肥料發(fā)展的必然趨勢，同時也是資源利用、環(huán)境保護、企業(yè)發(fā)展的必然要求。2015年李克強總理在兩會上提出，到2020年，要實現中國農藥、化肥使用量“零增長”。創(chuàng)制新型肥料及助劑，克服常規(guī)肥料養(yǎng)分流失快、施肥量大、利用率低的缺點，也是國家的戰(zhàn)略發(fā)展要求。

基于上述原因，圍繞如何開發(fā)高效新型肥料助劑，提高作物養(yǎng)分吸收利用效率，減少施肥與追肥量等問題，中國石化聯(lián)合會農化辦合肥研究中心與中國科學院合肥物質研究院科學家團隊通過集成化肥養(yǎng)分保持技術、高分子合成技術、養(yǎng)分轉化調控技術，在數年技術攻關基礎上，成功研制出了一款綠色環(huán)保、無毒無害、針對性強、附加值高的新型肥料助劑——肥效保持劑。將其按比例添加到肥料生產工藝中，即可得到具有養(yǎng)分損失少、肥效期長、利用率高的保持性肥料。

2 肥效保持技術原理介紹

(1)肥效保持劑定義 肥效保持劑是以中科院離子束改性無機材料為主體，與養(yǎng)分調控劑、生物活性能等材料精制而成的粉體產品；具有減緩肥料氮素損失，促進土壤遲效磷向速效磷轉化，延長肥料有效期，促進作物對養(yǎng)分吸收，提高肥料養(yǎng)分利用率的功效。

(2)肥效保持技術原理與特點 ①養(yǎng)分保得?。悍市П３謩┨砑又锌圃弘x子束改性材料，內部富含微尺度養(yǎng)分存儲網絡、孔道結構，表面呈纖維狀、層鏈狀，凹凸相間并布滿溝槽。以上結構決定了這種材料有很好的離子交換性、保水性和粘結性，其表面、內部比表面積較大，它擁有豐富的羧基、羥基等活性基團，施入土壤后，通過絡合、螯合、吸附等作用，微觀尺度上，改性材料內部層間結構可以吸附NH4+、K+等肥料養(yǎng)分，使其緩慢釋放；宏觀尺度上，當改性材料遇水后，會形成微小的具有粘性的棉絮狀交叉網絡結構，并緊密吸附于土壤膠體之上，有效提高土壤陽離子交換量，促進土壤團聚體的形成，進一步增強土壤的保水保肥能力，大幅降低因降水、灌溉等因素導致的肥料養(yǎng)分隨水流失。

②肥效持更久:肥效保持劑中含有氮素轉化調控劑，通過調節(jié)氮素轉化過程，保證作物氮的營養(yǎng)大部分以最易吸收的銨態(tài)氮形式吸收，降低作物吸收養(yǎng)分能量消耗，同時可以減少肥料氨揮發(fā)損失，大幅延長了銨態(tài)氮供應時間和供應強度，克服了常規(guī)肥料養(yǎng)分轉化時間短，分解轉化強度高，養(yǎng)分損失快的缺點。肥料中的磷素養(yǎng)分在施入土壤后，極易被土壤中重金屬離子通過各種方式固定成為難溶磷，不能被作物吸收。肥效保持劑中含有有機螯合劑成分，可以將土壤中沉淀態(tài)、吸附態(tài)、閉蓄態(tài)的磷素再次解離、溶出，增加土壤水溶磷含量；同時絡合、鈍化一部分土壤金屬離子，使溶出的水溶磷不易再次被吸附、固定；肥效保持劑中含有的生物活性能成分，可以促進土壤團粒體形成，改善土壤微環(huán)境，提高溶磷微生物活性，加速將土壤中遲效磷轉化為有效磷，并對肥料中的可溶磷形成保護作用，使之保持更長的有效性，顯著提高作物磷素利用率。

③功能可檢測化：肥效保持劑創(chuàng)造性地將產品功能與檢測指標很好地融合在一起。經多輪實驗室嚴格驗證，將養(yǎng)分保持、減少氮素損失、增加磷素溶出等功能轉化為檢測指標，并具有很好的準確性、客觀性、可重現性，讓功能“看得見，摸得著”。

④綠色環(huán)保無污染：肥效保持劑經權威機構毒理檢測，屬實際無毒類產品，不含有污染環(huán)境、危害動植物的成分，可應用于各類生態(tài)肥料及有機農產品的種植。

總之，肥效保持劑在空間上，調節(jié)肥料全養(yǎng)分在土壤中的遷移過程，減少凈流失；時間上，調節(jié)土壤中養(yǎng)分形態(tài)轉化過程，大幅降低肥料養(yǎng)分轉化過程中的損失，從而有效減少肥料養(yǎng)分損失，延長肥效，提高作物養(yǎng)分利用率。

3 肥效保持技術應用情況

好產品不僅要有過硬的技術，更要經得起實踐的檢驗。含有肥效保持劑的保持性復合肥、保持性磷酸二銨、保持性摻混肥等新型肥料品種，通過參加“十二五”國家糧食豐產科技工程、國家水專項農業(yè)清潔小流域治理等國家重大專項，在我國華北、東北地區(qū)的玉米、小麥、水稻上進行了多季大田試驗示范，均取得了很好的效果。安徽省農技推廣總站以及安徽濉溪楊柳、阜陽太和的大田試驗數據顯示，添加肥效保持劑的銨態(tài)氮肥在土壤中的釋放的高峰期可比普通肥料延后25～30天，氮素利用率達到常規(guī)復合肥的的一倍以上，施磷后土壤中磷素在58天以上仍保持較高有效性，作物可吸收的養(yǎng)分總量顯著增加。東北地區(qū)的測產數據表明，保持性肥料在減量施肥20%條件下，仍能保證作物高產穩(wěn)產，在等量施肥條件下，作物增產幅度平均達10.8%。

4 展望

近年來，我國由于化肥長期過量使用，因肥料流失、利用率低下導致的農業(yè)面源污染、農產品品質下降問題日益凸顯，對新型高效環(huán)保肥料及助劑的研發(fā)與應用，實現資源的高效利用、保護環(huán)境及節(jié)本增效意義重大。中國石化聯(lián)合會農化辦合肥研究中心有著先進的技術理念，創(chuàng)制出具有優(yōu)異的應用效果和廣闊的市場前景的肥效保持技術及其保持性肥料，相信未來一定會成為新型肥料產品中一顆璀璨的明珠。