涂层缓释一次肥 肥料发展新趋势

摘要：本文分析了我国施肥中存在的主要问题，阐述了缓控释肥的发展历程和发展趋势，解析了涂层缓释一次肥的特点，以发挥涂层缓释一次肥在农作物施肥中的重要作用。

关键词：涂层缓释 省工 节肥 节水 增效 环保

目前，我国施肥中存在的主要问题是，对农产品和环境的严重污染，氮肥表现尤为突出，主要是由于肥料资源利用率低，由于肥料产品落后，加之使用不当，使生产过程中出现了诸多的问题。我国肥料产品大多还停留在上世纪七八十年代的水平，对农民施用肥料缺乏科学的指导，养分结构也不合理，仍以单质肥料为主，这成为影响农产品质量和造成污染的主要原因。

1 缓控释肥发展历程

1.1 缓控释肥出现的背景

据相关统计，发展中国家粮食增产中50%来自于化肥的作用，化肥投入约占农民进行种植业生产总投入的50%左右。目前我国是世界最大的化工生产国和消费国，单位面积化肥使用量达到167-180公斤，2006年，我国化肥产量达到4860万吨。根据中国农业大学资源学院的测算，我国当季氮肥利用率仅为20%～35%，远低于世界发达国家利用水平，钾肥的利用率为30%～60%，磷肥的利用率为10%～20%，缓控释肥料已经成为了肥料界研究领域中新的热点。肥料利用率一方面造成了人类赖以生存的环境造成了严重污染，另一方面也导致了资源的巨大浪费。

1.2 概念

所谓缓控释肥，是指延长作物对其有效养分吸收利用的有效期，通过各种调控机制使其养分最初缓慢释放，使其养分按照设定释放率和释放期缓慢或控制释放的肥料。

突出特点是其释放率和释放期与作物生长规律有机结合，同时，这种肥料具有提高农作物产品品质、减少环境污染、降低生产成本、减少使用量与施肥次数、提高化肥利用率等优点，从而使肥料养分有效利用率提高30%以上。根据作物养分需求，控释养分释放速度和释放量，缓控释肥是在传统肥料外层包一层特殊的膜，使养分释放曲线与作物需求相一致。为使肥料养分有效利用率得到大幅度提高，该肥料突出特点是按照作物生长规律曲线同步供给有效养分，可使传统化肥的用量大大减少，与同浓度肥料相比，在确保作物生长的前提下，肥效利用率可提高30%以上。

1.3 缓控释肥在国外的发展历程

自从1948年美国的K.G.C1art等人合成了世界上第一个缓释缩合肥料尿素-甲醛后，缓控释肥料的研发经历了一个多元化的发展过程。1960年以前主要是尿素-甲醛结合物缓释肥料的初步研究。20世纪60年代，缓释肥的研发取得了巨大进展，研究主要集中在尿素-甲醛缩合物的生产及其应用方面；石蜡、松香等作为包裹膜方面；缩二脲的应用和危害。20世纪70年代，研究方向主要为尿素-甲醛缩合物、聚烯类等作为包裹肥料膜，肥料中搀杂其他难溶物、添加剂、抑制剂生产缓释肥料，异丁叉二脲和正丁叉二脲缩合物缓释肥料的研究方面。20世纪80年代是缓控释氮肥研发突飞猛进的年代，缓控释氮肥开始走多元化道路，其研究方向也随之扩大，主要是对硫磺、聚乙烯、磷酸镁铵[（NH4）MgPO4·H2O]等作为包裹肥料膜材料方面的研究及关于包裹缓释肥料理论模型的研究。到了20世纪90年代缓释肥趋于成熟，各方面的研究不断完善细化，并对新的领域进行探索研究，其中包括对有机高分子聚合物包裹膜分解过。目前，缓控释肥料的研究主要集中在包膜新材料的研发、新型化学合成缓释肥料合成工艺方法的研究及新型缓控释肥料长期应用对环境影响方面的研究等。

1.4 缓控释肥在国内的发展历程

在我国，早在20世纪60年代末，中国科学院南京土壤研究所就开始长效氮肥的研究，在国内首先研制成功了包膜长效碳酸氢铵。与此同时，上海化工研究院、湖南、福建、黑龙江等省市农科院、沈阳应用生态研究所、西北水保所和郑州工业大学等也开展了这方面的研究。近几年我国缓释肥料发展迅速，主要采取两种技术路线，分别是将肥料进行微溶化或包膜处理来实现肥料养分的缓控释。前者的代表性产物有脲醛化合物（UF），后者的代表性产物有硫包膜尿素（SCU）、聚合物包膜尿素（PCU）等。

目前中国农科院、中国农业大学、山东农业大学、华南农业大学、郑州大学、北京农林科学院等单位正在开展不同类型缓控释肥料的开发和应用研究，并取得了一定的实质性进展，有部分产品及肥料生产设备已经面世。例如郑州大学磷肥与复肥研究所不仅在国内建立了缓控释肥料生产厂，并且其以钙镁磷肥为包裹物的缓控释肥料还取得了美国专利，并成功地在美国建厂；山东农业大学与金正大集团合作，建成了年产30万t缓控释肥料生产设备，并已投产；华南农业大学资源环境学院则在探索用低成本控释材料和非专用设备生产包膜肥方面获得初步成功；北京农科院植物营养与资源研究所成功研发出了树脂包衣缓控释肥料生产设备，并研制出适合不同作物需要的控释肥系列新产品。该项科研成果标志着我国缓控释肥料的研究已取得了较大进展，表明研制的缓控释肥料已达到了国外同类产品的质量标准和水平。涂层缓释一次技术是中科院石家庄农业现代化研究所研究员阎宗彪历经多年攻关研制成的高科技成果，曾荣获联合国中国分部发明之星奖、国家科技进步三等奖、中科院科技进步二等奖。它以控氮为核心，涂在不同肥料颗粒表面形成一层或多层的包膜，分别采用与N、P、K肥料表面具有较强亲和能力和成膜特性的涂层材料，使之成为单质改性肥料品种，采取掺混工艺组配可控缓释的掺混肥产品，且含有作物必需的中微量元素，具有“控氮缓释、促磷增效、防钾淋失”特点。

独有的缓控释技术实现了按作物不同生长期需要提供主要养分，而且一茬作物只需施一次肥，既降低了生产成本，又能增产。中吉牌涂层缓释一次肥就是采用中科院石家庄农业现代化研究所的涂层缓释技术而生产的缓控释肥。该肥料荣获国家科技进步二等奖，是目前国内最先进的高科技新型肥料。

2 中吉牌涂层缓释一次肥的特点

2.1 中吉牌涂层缓释一次肥，具有“控氮缓释，促磷增效，防钾淋失”的特点。根据玉米、水稻等不同农作物在苗期、拔节期、孕穗期、开花期、灌浆期的需肥量而缓慢释放，与农作物需肥规律相协调，满足生长发育需要。在小麦亩产500-600公斤，玉米亩产700-1000公斤，水稻亩产700-900公斤，棉花亩产皮棉120公斤，花生亩产荚果400-450公斤，旱地甘薯亩产鲜薯3500-4000公斤的产量水平下，均可实现一茬作物一次施肥不用再追肥，改变传统的施肥习惯。

2.2 涂层一次肥的突出特点是：作物前期不旺长，肥效长，改善土壤物理性状，促进根系发育，根量大，茎秆粗壮；提高作物抗寒、抗旱、抗病、抗倒伏能力；延长叶片功能期，后期不脱肥，不早衰，延长灌浆期，增加千粒重，改善作物品质，提早成熟5-7天；可提高肥料利用率10-15%，节肥20%，省工、省力、节肥、节水、增产、增收。玉米可减少秃尖或不秃尖，增加穗粒数，千粒重增加20-25克，活秆成熟，一般亩增产200-400斤；水稻插秧后无缓苗期，可提早分蘖，分蘖多且有效分蘖增多，千粒重增加1克以上，活秆成熟，一般亩增产150-220斤；马铃薯可活秆收获，一般亩增产500-800斤；蔬菜可提高抗病性、商品性，增产效果显著，可减少畸形果（韭菜使用后叶片宽厚浓绿不出现干尖）；小麦可活秆收获，一般亩增产80-150斤，棉花一般亩增产籽棉60-100斤，花生一般亩增产50-70斤，甘薯一般亩增产鲜薯400-600斤。

3 涂层缓释一次肥是肥料发展新趋势

3.1 可减少用工追肥。目前由于我国农村剩余劳动力的转移，一部分劳动力外出务工，让留守在家的妇女耕种自家的承包地；另一部分是老龄化的一直以种地谋生的老农民耕种自家的承包地；另一部分是由土地流转而承包少则几十亩多则上百亩几百亩种植经营，由于承包者的特点而对那些省工高效的农田作业而偏爱，于是管理轻简化的单粒种、一次肥便很受欢迎。

3.2 环境友好型肥料。由于涂层缓释一次肥具有减少施肥量、减少生态环境污染、提高肥料利用率、节约化肥生产原料（煤、电、天然气）的特点，成为肥料产业的发展方向，因此被称为“21世纪高科技环保肥料”。

3.3 实现平衡施肥与肥料深施。涂层缓释一次肥更加适合作物对养分的需求，成为作物专用肥料，要根据土壤、作物、生态条件来调整养分组配比例，平衡施肥和肥料深施是农业部倡导多年的施肥理念得以实现，这样使得平衡施肥的理念得到物化，把教农民配方施肥转变为叫农民施配方肥。

3.4 适宜机械化施肥，规模化经营。涂层掺混工艺生产的涂层一次肥，特别适宜机械化施肥，规模化经营，标准化生产，商品性状好、色泽鲜艳、粒度均匀，不结块、不吸湿、不离析。

3.5 肥料发展新趋势。在山东召开的“2011年全国缓控释肥推广工作会议”被视为中国推广缓控释肥的“动员大会”。“十二五”规划对化肥行业提出了发展水溶肥、缓控释肥等新型肥料的建议，寓意“十二五”期间，我国缓控释肥将得以加快发展。并且农业部已首次将新型包膜缓控释肥施用技术作为2011年农业主推技术，在全国推广应用。同时，全国农业技术推广服务中心将把缓控释肥示范扩大到23个省份的25种作物，意味着缓控释肥有望在“十二五”迎来大发展。

在当前的农业实践中，它更大程度地提高了新型肥料的利用率和增产潜能，发展、使用新型缓（控）释肥料已成为人们的共识，是我国农业向节能环保、节本增效的又一重大转变。

参考文献：

[1]阎宗彪，乔生.涂层缓释一次肥与保护性耕作[J].中华合作时报#183；农资专刊，2004，（1623）：3.

[2]成安县农业局.“玉米一次肥”好在哪[N].河北科技报，2005年8月25日.

[3]新型肥料迎来黄金发展期[N].中国化工报，2012年2月29日.

[4]腐殖酸涂层肥料：缓释增效全营养[N].中国农资网，2012年2月29日.

作者简介：

李泉（1969-），男，河北怀安人，农艺师，怀安县原种场场长。