緩釋肥在設(shè)施農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望

張雪姣，孫志遠(yuǎn)，沈 蘭，張衛(wèi)東，楊海霞

（北京市昌平區(qū)土肥站，北京市 102200）

0 引言

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)肥料無疑是最大的物質(zhì)投入，一般農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)需要化肥定時定量的施用，適量的肥料會給農(nóng)作物增加養(yǎng)分，讓其健康生長。中國作為當(dāng)今世界最大的化肥生產(chǎn)國和消費(fèi)國，化肥使用量也相對較高。大量研究表明，每年所施化肥的一半左右由各種途徑而損失掉。如何在保障農(nóng)作物現(xiàn)有產(chǎn)量、品質(zhì)的基礎(chǔ)上，減少化肥使用量的問題，是當(dāng)今社會普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。緩釋肥作為一種環(huán)境友好型肥料，能有效地把控養(yǎng)分釋放的速度，減少養(yǎng)分流失和減少社會資源消耗，被應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個方面。它被譽(yù)為“21世紀(jì)發(fā)展化學(xué)肥料生產(chǎn)的最佳途徑”，對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。

1 緩釋肥的概念和分類介紹

一般來說，緩釋肥也被稱為控釋肥料、緩效肥料和長效肥料。主要是指化學(xué)成分改變或表面包涂半透水或不透水性物質(zhì)，然后慢慢釋放其中的有效養(yǎng)分，達(dá)到有效控制養(yǎng)分釋放速度的一種肥料。緩釋肥肥效時間更加持久，能夠促進(jìn)農(nóng)作物生長，提高農(nóng)作物總產(chǎn)量和增加土壤養(yǎng)分。

概而言之，緩釋肥其中的一個種類包括有機(jī)合成微溶性緩釋肥料，它具有獨(dú)特性質(zhì)，也是一種有機(jī)態(tài)氮型肥料，由于受到某些因素的影響時，其養(yǎng)分釋放的速率也會隨之受到影響。另外，還有一個典型的分類包含包膜式緩釋肥料，其形態(tài)為顆粒，在其涂了一種低水溶型物質(zhì)后，讓肥料營養(yǎng)慢慢釋放，以促進(jìn)作物生長。此外，膠結(jié)型有機(jī)-無機(jī)緩釋肥料也是緩釋肥的一種，利用有機(jī)和無機(jī)膠結(jié)劑相互結(jié)合，其作用是減慢營養(yǎng)釋放的速率。

2 緩釋肥的應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)目前的狀況看來，國外使用緩釋肥用量很大，并且范圍較廣，也有部分用于果蔬中，國內(nèi)使用緩釋肥應(yīng)用較大的主要是在田作物、經(jīng)濟(jì)作物、小麥、水稻、馬鈴薯、玉米、棉花等作物上。根據(jù)現(xiàn)代國際市場調(diào)查，緩釋肥在實(shí)際中應(yīng)用的消耗總量大約是65萬t。美國和歐洲緩釋肥應(yīng)用的主要范圍是高爾夫球場、草坪、景觀園藝和苗圃，還有少部分用于農(nóng)業(yè)、果蔬等。在日本，緩釋肥主要被集中應(yīng)用到農(nóng)業(yè)方面，包括種植水稻和水果、蔬菜，還有一分部應(yīng)用在草坪和園藝方面。一般來說，很多國家在農(nóng)業(yè)上使用的是包膜控釋肥，其效果非常顯著。據(jù)調(diào)查，包膜緩釋肥能夠很好的提高養(yǎng)分利用率、減少因養(yǎng)分缺乏而引起對環(huán)境的不良影響，同時也能提升總產(chǎn)量。但由于價格較高，其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用具有局限性，僅占世界化肥總消耗量的0.5%以下。如今有科研者研制出一種先進(jìn)高利用率的非樹脂型包膜緩釋肥料，其主要優(yōu)勢在于原材料根源比較寬泛，生產(chǎn)方式簡易，另外使用該肥料可以讓生產(chǎn)成本在一定程度上有所減少。尤其是腐植酸（BHA）緩釋肥，它能改善土壤結(jié)構(gòu)，且自身降解后能夠被植物所吸收、利用，可以大大緩解土壤污染問題。

3 緩釋肥的研究進(jìn)展

在初始階段，不管是國外還是國內(nèi)，他們的研究重點(diǎn)開始慢慢發(fā)生轉(zhuǎn)移，以前他們很關(guān)注緩釋肥的做工生產(chǎn)以及營養(yǎng)釋放等問題，目前，科研者把著重點(diǎn)主要放在緩釋肥對一些作物上的施用和開發(fā)等方面。另外，研究者在作物生產(chǎn)階段中進(jìn)行了多項(xiàng)工作，唐拴護(hù)等通過田間實(shí)驗(yàn)表示，在馬鈴薯生長過程中使用緩釋肥能改善其質(zhì)量，也可以大大降低氮、磷、鉀養(yǎng)分的用量，然后配施生物有機(jī)肥效果明顯；李布等通過試驗(yàn)得知，緩釋肥能增加水稻的粒數(shù)，這樣大大促進(jìn)了水稻的總產(chǎn)量；安江勇等根據(jù)不同玉米產(chǎn)量及性狀，然后用緩釋肥對其應(yīng)用，最后探究出，在貴州黃壤地區(qū)可以利用輕簡化種植模式下培養(yǎng)出更優(yōu)質(zhì)玉米品種。還有相關(guān)研究者在對花生生長時使用緩釋肥，能夠有效提高花生單株結(jié)果的能力，讓花生充滿飽滿度，其產(chǎn)量大約是7217.5 kg/hm2，收入增加23.7%。

除此以外，針對附加值高的經(jīng)濟(jì)作物，研究者使用緩釋肥后也會出現(xiàn)一些變化，王鵬等通過田間的試驗(yàn)，研究出使用不同緩釋肥對烤煙生長發(fā)育、品質(zhì)和產(chǎn)量也會造成很大作用，并且還發(fā)現(xiàn)施用緩釋肥可以讓煙株長的更好，即使在團(tuán)棵期后仍可以繼續(xù)生長，倘若在花蕾時期提早時，能夠增長煙株的整個生育周期，在很大限度上增高了烤煙的平均價格以及成為中上等煙的比率。另外，隨著人參緩釋肥的出現(xiàn)，在對農(nóng)作物施用后質(zhì)量提高的同時總產(chǎn)量也飛速增高，也受到了無數(shù)人的青睞。此外，有研究者利用緩釋肥施用在茶花上，其試驗(yàn)結(jié)果表明該緩釋肥對茶花具有很大的見效性，讓茶花的總生產(chǎn)值迅速上升，這也大大提高了盆栽的整體經(jīng)濟(jì)效益。

目前農(nóng)作物栽種時所需肥料量頗多，植物在大棚內(nèi)的溫差很高，也有一些大棚會設(shè)置一個通風(fēng)口，其主要目的是給室內(nèi)的空氣降低溫度，由于這些原因很有可能會加大氨揮發(fā)釋放的危險，因此在設(shè)施農(nóng)業(yè)上應(yīng)用緩釋肥更有利于提高氮肥利用效率。已有研究表明，在等氮條件下，基施控釋肥可顯著提高設(shè)施草莓的產(chǎn)量、提升草莓的糖酸比，且比常規(guī)施肥處理肥料相對利用率提高了8.7%。張青等也通過開展盆栽試驗(yàn)，證實(shí)了利用肥料袋控緩釋處理的草莓相比于普通散施處理的氮素利用率提高1倍以上，增產(chǎn)約0.5倍。

4 緩釋肥在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用前景

近年來，國內(nèi)外研究、開發(fā)和應(yīng)用緩釋肥工作上已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但仍會出現(xiàn)諸多問題，就得需要科研者進(jìn)一步的研究。其關(guān)鍵問題主要在于：

1）作物吸收養(yǎng)分模式和使用緩釋肥的釋放速率及模式怎樣才能協(xié)調(diào)一致，以及缺乏其影響因素的研究。

2）針對緩釋肥的肥效方面，主要還缺少系統(tǒng)定量的評估，以及缺乏對緩釋肥施入田間后的釋放、形態(tài)轉(zhuǎn)化、去向以及被作物吸收方式等相關(guān)研究。

3）科研工作者應(yīng)研究在田間條件下，加強(qiáng)對緩釋肥養(yǎng)分釋放的機(jī)理和模型等的模擬，以便為技術(shù)工作人員做緩釋肥的田間應(yīng)用提供具體數(shù)據(jù)和信息。

4）緩釋肥在市場上的價格較高，大約是平常肥料的3～8倍，這大大妨礙了緩釋肥的推廣及應(yīng)用。

5）缺少測驗(yàn)緩釋肥的性能及質(zhì)量的相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)，同時還缺少在實(shí)驗(yàn)室測定的參數(shù)和田間控釋期限及效果的研究。

在筆者看來，要對緩釋肥進(jìn)行深入研究，主要從以下幾個方面入手：

1）建立一套緩釋肥養(yǎng)分釋放及供應(yīng)的有效模式，使緩釋肥與作物需求同步進(jìn)行，形成相關(guān)多因素影響分析模型。

2）通過控制養(yǎng)分釋放為根系提供更易于選擇吸收的養(yǎng)分組成，尤其注重微量元素和化學(xué)形態(tài)，同時也要加強(qiáng)對不同化學(xué)組成和不同形態(tài)養(yǎng)分之間的協(xié)同和交互效應(yīng)的研究和評價。

3）科研者應(yīng)開發(fā)和應(yīng)用先進(jìn)制作技術(shù)，發(fā)展新型緩釋肥，其關(guān)鍵優(yōu)勢主要以制作價格較低而控釋效果顯著為主。

4）深入探究使用緩釋肥對保護(hù)環(huán)境的效益，主要包括減少生態(tài)系統(tǒng)的污染，保持或提升土壤肥力，以及提高生態(tài)效益。

5）從減少養(yǎng)分流失及節(jié)省勞力所得到的實(shí)際經(jīng)濟(jì)利益進(jìn)行一個全面的定量評價。

6）健全緩釋肥釋放行為特征的檢測手段，制定緩釋肥在生產(chǎn)、銷售中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制度，讓農(nóng)民更能放心使用。

由于現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，科研者需自主創(chuàng)新，結(jié)合作物的實(shí)際情況來研究出適宜的緩釋肥料，利用科學(xué)而高效的整合式物理包膜形式以及化學(xué)合成等方式，向大田及經(jīng)濟(jì)作物施用緩釋肥的控釋性方向發(fā)展，加強(qiáng)緩釋肥在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用的實(shí)用性研究。

5 結(jié)語

發(fā)展農(nóng)業(yè)緩釋肥意義重大，它能夠降低資源消耗，減少環(huán)境污染，為我國農(nóng)業(yè)帶來很大的積極影響，保障肥料有更高的利用效率。然而緩釋肥研究工作還在進(jìn)行中，也會出現(xiàn)很多問題需要解決。當(dāng)前我國應(yīng)大大促進(jìn)新型肥料技術(shù)的創(chuàng)新及研究，提升自主研發(fā)能力?？蒲胁块T與生產(chǎn)企業(yè)須從緩釋肥料現(xiàn)狀出發(fā)，加大研發(fā)力度和促進(jìn)緩釋肥料產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定長遠(yuǎn)發(fā)展。另外，從經(jīng)濟(jì)效益方面考慮，應(yīng)努力研制出高效能、環(huán)保型的緩釋肥，讓其生產(chǎn)成本有所下降；同時為了我國發(fā)展成環(huán)保型的農(nóng)業(yè)大國，降低農(nóng)業(yè)資源污染勢在必行，相信在不久的將來，緩釋肥應(yīng)用技術(shù)會被迎來更多社會關(guān)注，受到更多青睞，并成為有機(jī)食品生產(chǎn)途徑的重要步驟。