腐植酸涂层肥料：BB肥产业新突破

文/高妍 刘斌

作为粮食的“粮食”，肥料是农业现代化进程中的源动力。尤其在人多地少、复种指数高、农民对生产成本承受能力低的我国，发展环境友好、经济高效的肥料，已是当务之急。

中科院遗传和发育生物学研究所农业资源研究中心（原中科院石家庄农业现代化研究所）研究员阎宗彪，经过20年的潜心研究，利用先进的科学技术，成功研发出了突出腐植酸特色的新一代涂层肥料产品—腐植酸涂层肥料。有了它，一次施肥就能满足作物全生育期的养分需求，同时还能够补充土壤腐殖质，恢复耕地可持续生产能力。

阎宗彪毕业于河北农大，从上学时就树立了“用先进科技武装现代农民”的思想，上世纪80年代开始研究涂层肥料，经过反复试验，先后成功研制出了涂层尿素和涂层缓释一次肥，并以此为基础，于2000年成功研发出腐植酸涂层肥料。

目前该肥料已在北京澳佳肥业有限公司完成产业化规模生产，在河北、河南、山东等多地推广应用，增产增收效果显著，受到广大农民的热烈欢迎，并荣获2010年国家科技进步二等奖。

有评价指出，腐植酸涂层肥料符合世界肥料高效化、复合化、专用化、缓（控）释化的发展趋势，不仅能够适应小麦、水稻等大田作物的需肥规律，而且能够满足我国测土配肥工程的需求，更能够有力推进BB肥（掺混肥料）产业的创新升级，是“中国老百姓用得起、用得好、用得方便”的缓释肥料。

先以腐植酸及其有机亲水高分子聚合物为载体，在不同反应节点加入适量锌、锰、硼、铁及其他添加剂，并在特定工艺条件制成三大系列涂层包膜材料；然后将这些材料分别涂布于氮、磷、钾三种肥料颗粒的表面，形成一层或多层包膜，从而使它们成为具有“控氮、促磷、保钾”特性的单质改性肥料颗粒；再根据测土配肥需要，采用掺混工艺，科学组配成与作物全生育期养分需求变化相协调的，环境友好、缓释高效的肥料，这就是腐植酸缓释增效肥料。

阎宗彪介绍，施肥要有效、均衡，应把握好总量平衡和动态平衡，也就是要满足“缺啥补啥、缺多少补多少”和“啥时缺啥时补”两个要求。目前我国推行的测土配肥就是要解决总量平衡，而他所研究的涂层缓（控）释肥料则是要解决动态平衡，即满足作物不同生育期对不同养分的需求平衡。在整个研究过程中，涂层材料即涂液的制备是技术关键，“膜反应”和“团絮结构”是技术核心。

涂液是“膜反应”的主要物质，是针对BB肥中氮、磷、钾等主要养分特性分别开发的，包括氮涂液、磷涂液、钾涂液。涂液在抑制脲酶活性、氨挥发、反硝化作用和淋失等方面均表现出明显的缓释增效功能。同时，涂液降解后会成为作物可吸收的养分，安全环保，无保留，无污染。这种促控分离的工艺理念，改变了氮磷钾全包裹全控制的传统模式，实现了促释磷钾和控释氮素的合理分离，达到“控氮、促磷、保钾”的目的。

“膜反应”，是指涂层材料均匀涂布于肥料颗粒表面，在少量催化剂作用下，与肥料反应形成脲基络合金属盐，牢固包裹于肥料颗粒表面，有效改善其理化特性，并成为“团絮结构”的基础。阎宗彪强调，该反应能够在常温常压下完成，不会新增肥料二次加工带来缩二脲的增加。

“团絮结构”是指肥料施入土壤后，涂层材料吸水膨胀，与周围土壤的有机质结合，形成三维网络结构，由于网络结构内外可移动离子浓度差异，在浓度梯度作用下，肥料中的有效养分可以逐步释放出来供作物吸收利用，这样每一个肥料颗粒都变成一个开放式的“养分储备库”。

另外，腐植酸涂层肥料以腐植酸为载体，也是它与其他类型缓释肥料的最大不同。众所周知，腐植酸是土壤有机质的重要组成部分，它的含量直接影响土壤肥力。仅就化肥增效而言，其具有吸附、凝聚与胶溶、络合（螯合）性能等独特的缓释效能特性。

有了“膜反应”和“团絮结构”两项核心技术，再利用腐植酸的独特缓释效能，就能够以土壤水分变化作为肥料养分控释“钥匙”，达到水肥统一的智能型氮素缓释控制，减少淋溶、渗透或挥发损失，达到缓释增效的目的，从而实现一茬作物只施一次肥。而促控分离的工艺理念和BB肥的生产模式相结合，改变了一般缓控释肥料全养分控释或仅控释氮素的模式，形成了缓释+增效的新型BB肥产品。

同时，腐植酸涂层肥料促控分离的工艺模式，也为保证除氮磷钾之外的中、微量元素的有效供给和均匀分布提供了可能。中、微量元素加入到涂液中，跟随肥料一同施入耕地，从而保证了它们的均匀分布，解决了微量元素根基追肥不均匀的难题。腐植酸涂层肥料也就成为了真正的“全营养”BB肥。

此外，腐植酸涂层肥料采用了分级处理、分级利用的生产工艺，即在造粒过程中，增加了分筛工艺，形成不同粒径的半成品，然后再将相近粒径的半成品掺混成测土配方肥，从而提高了肥料的均匀度指数。粒度均匀、流动性好的肥料，更能够满足大规模机械施肥的需要，为播种、施肥、地膜覆盖等工序的一次性机械化完成打下了基础。

也正是腐植酸涂层肥料缓释增效、全营养、适于机械施用的特色，决定了该肥料省肥、省水、省工、增产的特点。

使用腐植酸涂层肥料，能够做到一茬作物只施一次肥，免追肥，在保证不减产的前提下，实现最大程度的省肥。同时，腐植酸涂层肥料有效提高了肥料的利用率，与一般复合肥相比，利用率提高至少10%。如单从氮肥的利用率来比较，施用尿素（一种高浓度氮肥），只有36%能被作物吸收利用，而涂层肥料中氮肥的利用率却能达到44%，效果显而易见。

无需追肥，也就省去了追肥水，省掉了追肥所需人工。同时，多年多试验点数据对照表明，腐植酸涂层肥料有效地刺激和促进了作物根系的生长，从而能够更多地利用耕层深处的水分。近几年，在石家庄地区推广小麦抗旱品种与涂层肥料集成的节水增产技术，取得了北方干旱半干旱地区小麦“一肥一水过千斤”的新突破。

腐植酸涂层肥料更适宜机械使用，可结合多功能农业机械实现诸如秸秆粉碎、贴茬播种、肥料深施、镇压坐水、地膜覆盖等多道工序一次完成，不仅大幅提高生产效率，降低作业成本，而且利于优肥深施，进一步提高肥料利用率。

多年的示范试验证明，在北方干旱半干旱农作区小麦亩产600kg、玉米700kg、皮棉100kg的产量下，均可实现一茬作物只施一次肥，作物平均增产15%，与习惯施肥对照，小麦亩增产50kg、玉米亩增产70kg、籽棉亩增产30kg，每亩节本增效200元以上。此外，用于蔬菜和果品作物上，也能够实现增产并明显改善作物品质。

“用先进科技武装现代农民”，是阎宗彪数十年如一日不懈坚守的动力。直到今天，虽已过古稀之年，阎宗彪心心念念的还是肥料—怎么才能减少肥料的污染，提高农作物产量、农产品质量？现在适合小麦、玉米的肥料有了，适用水稻的涂层肥料也该研究推进了……