肥效保持技术研发与应用

丁仕奇(中国石化联合会农化办合肥研究中心 安徽帝元生物科技有限公司)

肥效保持技术研发与应用

丁仕奇(中国石化联合会农化办合肥研究中心 安徽帝元生物科技有限公司)

介绍了肥效保持技术的研发背景，并从肥效保持剂的组成、功能及应用情况等方面进行了阐述；重点阐述了肥效保持技术原理和产品特点；保持性肥料的大田应用效果表明，肥效保持技术具有良好增产效果，市场前景广阔，值得大面积推广应用。

肥效保持剂；特点；机理；应用

1 研发背景

传统肥料施入土壤后，不能被作物完全吸收利用，其中绝大部分因为淋失、挥发或被土壤固定等因素而转化为作物难以利用的形态。特别是常规肥料养分利用率低，肥效期短，无法满足作物生长发育需要，肥料整体利用率不到30%。由此造成的资源消耗严重，环境污染加剧，农民施肥成本高，作物脱肥减产等问题日益加剧。因此，从作物、肥料自身特性出发，添加新型肥料助剂，开发新型肥料产品，减少化肥养分损失、保持肥效、提高作物养分利用率，不仅是未来新型肥料发展的必然趋势，同时也是资源利用、环境保护、企业发展的必然要求。2015年李克强总理在两会上提出，到2020年，要实现中国农药、化肥使用量“零增长”。创制新型肥料及助剂，克服常规肥料养分流失快、施肥量大、利用率低的缺点，也是国家的战略发展要求。

基于上述原因，围绕如何开发高效新型肥料助剂，提高作物养分吸收利用效率，减少施肥与追肥量等问题，中国石化联合会农化办合肥研究中心与中国科学院合肥物质研究院科学家团队通过集成化肥养分保持技术、高分子合成技术、养分转化调控技术，在数年技术攻关基础上，成功研制出了一款绿色环保、无毒无害、针对性强、附加值高的新型肥料助剂——肥效保持剂。将其按比例添加到肥料生产工艺中，即可得到具有养分损失少、肥效期长、利用率高的保持性肥料。

2 肥效保持技术原理介绍

(1)肥效保持剂定义 肥效保持剂是以中科院离子束改性无机材料为主体，与养分调控剂、生物活性能等材料精制而成的粉体产品；具有减缓肥料氮素损失，促进土壤迟效磷向速效磷转化，延长肥料有效期，促进作物对养分吸收，提高肥料养分利用率的功效。

(2)肥效保持技术原理与特点 ①养分保得住：肥效保持剂添加中科院离子束改性材料，内部富含微尺度养分存储网络、孔道结构，表面呈纤维状、层链状，凹凸相间并布满沟槽。以上结构决定了这种材料有很好的离子交换性、保水性和粘结性，其表面、内部比表面积较大，它拥有丰富的羧基、羟基等活性基团，施入土壤后，通过络合、螯合、吸附等作用，微观尺度上，改性材料内部层间结构可以吸附NH4+、K+等肥料养分，使其缓慢释放；宏观尺度上，当改性材料遇水后，会形成微小的具有粘性的棉絮状交叉网络结构，并紧密吸附于土壤胶体之上，有效提高土壤阳离子交换量，促进土壤团聚体的形成，进一步增强土壤的保水保肥能力，大幅降低因降水、灌溉等因素导致的肥料养分随水流失。

②肥效持更久:肥效保持剂中含有氮素转化调控剂，通过调节氮素转化过程，保证作物氮的营养大部分以最易吸收的铵态氮形式吸收，降低作物吸收养分能量消耗，同时可以减少肥料氨挥发损失，大幅延长了铵态氮供应时间和供应强度，克服了常规肥料养分转化时间短，分解转化强度高，养分损失快的缺点。肥料中的磷素养分在施入土壤后，极易被土壤中重金属离子通过各种方式固定成为难溶磷，不能被作物吸收。肥效保持剂中含有有机螯合剂成分，可以将土壤中沉淀态、吸附态、闭蓄态的磷素再次解离、溶出，增加土壤水溶磷含量；同时络合、钝化一部分土壤金属离子，使溶出的水溶磷不易再次被吸附、固定；肥效保持剂中含有的生物活性能成分，可以促进土壤团粒体形成，改善土壤微环境，提高溶磷微生物活性，加速将土壤中迟效磷转化为有效磷，并对肥料中的可溶磷形成保护作用，使之保持更长的有效性，显著提高作物磷素利用率。

③功能可检测化：肥效保持剂创造性地将产品功能与检测指标很好地融合在一起。经多轮实验室严格验证，将养分保持、减少氮素损失、增加磷素溶出等功能转化为检测指标，并具有很好的准确性、客观性、可重现性，让功能“看得见，摸得着”。

④绿色环保无污染：肥效保持剂经权威机构毒理检测，属实际无毒类产品，不含有污染环境、危害动植物的成分，可应用于各类生态肥料及有机农产品的种植。

总之，肥效保持剂在空间上，调节肥料全养分在土壤中的迁移过程，减少净流失；时间上，调节土壤中养分形态转化过程，大幅降低肥料养分转化过程中的损失，从而有效减少肥料养分损失，延长肥效，提高作物养分利用率。

3 肥效保持技术应用情况

好产品不仅要有过硬的技术，更要经得起实践的检验。含有肥效保持剂的保持性复合肥、保持性磷酸二铵、保持性掺混肥等新型肥料品种，通过参加“十二五”国家粮食丰产科技工程、国家水专项农业清洁小流域治理等国家重大专项，在我国华北、东北地区的玉米、小麦、水稻上进行了多季大田试验示范，均取得了很好的效果。安徽省农技推广总站以及安徽濉溪杨柳、阜阳太和的大田试验数据显示，添加肥效保持剂的铵态氮肥在土壤中的释放的高峰期可比普通肥料延后25～30天，氮素利用率达到常规复合肥的的一倍以上，施磷后土壤中磷素在58天以上仍保持较高有效性，作物可吸收的养分总量显著增加。东北地区的测产数据表明，保持性肥料在减量施肥20%条件下，仍能保证作物高产稳产，在等量施肥条件下，作物增产幅度平均达10.8%。

4 展望

近年来，我国由于化肥长期过量使用，因肥料流失、利用率低下导致的农业面源污染、农产品品质下降问题日益凸显，对新型高效环保肥料及助剂的研发与应用，实现资源的高效利用、保护环境及节本增效意义重大。中国石化联合会农化办合肥研究中心有着先进的技术理念，创制出具有优异的应用效果和广阔的市场前景的肥效保持技术及其保持性肥料，相信未来一定会成为新型肥料产品中一颗璀璨的明珠。