温控肥技术及驱虫抑虫功效探讨

摘 要 粮食增产增收离不开肥料的投入，提高肥料利用率是农业发展的重要因素，缓控肥的兴起主要是提高养分利用，减少肥料浪费流失，降低农业生产成本。温控肥的研发应用针对如何养分提高利用率，减少肥料养分流失，特别是具备的抑虫驱虫功能性，找到了突破点，属于环境友好型肥料，控制养分释放与作物吸收同步的效果，是一种新型缓控释肥。

关键词 温控肥；环保肥料；抑虫驱虫

中图分类号：F767.1 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.36.070

1 基本概念

温控缓释肥料简称温控肥，又称为驱虫环保温控肥，顾名思义就是利用土壤温度的变化来控制养分释放速度的肥料，具有控制肥料养分释放速度的功能，属于缓控释肥料的一种。

2 研发历程

我国是世界上人口最多的国家，也是农业大国，改革开放以来，中国取得了举世瞩目的成就，粮食、棉花、油菜、蔬菜、水果等主要农作物生产总量居世界首位，我国用占世界9%的土地养活了占世界22%的人口。肥料作为粮食的“粮食”，其对农作物的增产的贡献率达到40%以上，在粮食的增产增收中起到了决定性的作用，但随之而来的是施肥过量带来的施肥不均衡、肥料利用率低、养分损失严重等一系列问题，由此导致的过量施肥对土壤、水体、空气所造成的污染等问题日益引起人们的重视。因此缓控释功能肥料已经成为肥料界研究领域中新的热点。

徐秋明老师作为国内最早研究控释肥的专家之一，长期从事土壤肥料研究，获得国内多次奖项，共发表过论文多篇，获专利几十项；主持北京市科委下达的重点研究项目“控释肥料的研究与开发”；参加科委重点项目“新型肥料产业化研究”，主持树脂包衣肥料设备、材料及应用研究与开发；在科技部“新型肥料产业化研究”项目任副主持；参与重大项目“新型肥料研究中心建设”，任首席专家，负责控缓释肥料、有机肥料、生物肥料、液体肥料研究开发的技术工作；参加中国农科院主持的科技部863项目“环境友好型肥料的研制与产业化”，负责控释肥料研究与开发；参加科技部重点攻关项目“生态农业”中“新型肥料开发”子项目，任控缓释肥料研究方面的负责人；参加市科委重大項目“新型肥料产业化提升”，任专题主持；2002年，“控释复混肥料”被列为国家重点新产品，研制出我国第一台实验性喷流式颗粒肥料包衣机；自行研制肥料包衣配方，成功地研制出可控性养分释放包衣尿素肥料，并在水稻、玉米等大田作物上进行应用试验，在水田中或者在土壤肥力较差地区和漏水漏肥较严重地区，对比普通氮肥，可节省氮肥1/3以上而不减产或略有增产，获得良好效果。这项成果填补了我国在控释肥料制造应用方面的空白，使我所在国内肥料同行业中，处于领先地位。

2008年开始，徐秋明老师带领学生叶青军在全国建立环保温控肥研究生产基地，实现技术成果转化，研发生产具有抑虫、驱虫功能的环保温控肥，由其学生叶青军在全国各地大范围的推广应用，在玉米、水稻、花生、大豆、果树、杂粮、蔬菜和向日葵等经济作物和大田作物上效果显著，并获得了多项国家专利，涵盖了技术、工艺、设备、系统、应用等综合知识产权。其中一项主要的专利是一种生产具有抑虫和驱虫功能的环保温控肥，通过多年应用验证，给予温控肥了一个综合性的定义。

目前主要是利于包膜技术针对作物需要的基础氮、钾元素实施包膜，控制养分在土壤中的释放速度，减缓释放时间，解决作物吸收过剩，提高养分利用率，实现作物生长全过程的养分供给，减少养分流失和投入成本的浪费。

3 释放原理

温控肥的释放原理是通过高分子树脂包膜来完成养分与水分及农作物之间的物质传递。当肥料施入土壤后，土壤水分从膜微孔进入，溶解了一部分养分，然后通过膜微孔释放出来，当温度升高时，植物生长加快，养分需求量加大时，膜表面微孔扩张，膜内养分渗透速度加快，养分通过微孔加速释放；当温度降低时，植物生长缓慢或休眠，肥料表面微孔也随之收缩，养分释放速率也随之变慢释放。此外，作物吸收养分多时，肥料颗粒膜外侧养分浓度下降，造成膜内外浓度梯度增大，肥料释放速率加快，从而达到养分精准释放，实现作物吸收与养分释放同步的目的，最大限度提高肥料利用率。满足作物全过程生长对养分的需求。

另外，为最大限度提升肥料利用率，在包膜的过程中，采用了全密闭悬浮喷涂逐层包膜工艺，利用了天然植物油脂来溶解外层膜，其油脂本身所特有的芳香成分，可以有效趋避土壤中的一些害虫，故而具有温控、节能、护苗、抑驱虫的特征，减少养分流失，提高利用率，减少成本投入，提升经济效益。

4 功效特点

4.1 温控精准释放功效

作物的生长主要取决于温度、水分、阳光等自然条件，土壤温度越高，作物生长加快，自然需求的养分也就越多。当温度升高，环保温控肥包膜上的营养微孔逐渐扩张，水分通过营养微孔进入包膜内溶解养分，溶出的养分通过作物的次生根系被吸收到作物的各个器官，从而满足作物快速生长的需要；当土壤温度降低，作物生长缓慢，对养分需求相对减少，包膜上的喇叭口呈“倒置状”，把养分锁住，等到地温回升时，再次释放养分。从而达到养分曲线与作物需求相一致的精准释放。

肥料外层包膜在土壤水分含量达到饱和值时，养分的溶出速率只受温度的影响，温度增高，释放加快，温度降低，释放减缓；而土壤水分含量增加、pH值及其土壤中的微生物等对其养分释放速率没有影响。

4.2 抑虫、驱虫护苗功效

采用的植物油脂松节油溶剂是一种由松树木本提取的天然精油，是以蒎烯为主的多种萜烃类的混合物，有特有的化学活性，可以合成樟脑，也作杀虫剂等药用原料。《药性论》中提到：“杀虫，用之主耳聋；牙有蛀孔，少许咬之不落；能贴诸疮脓血，煎膏生肌止痛，祛风。”药理作用具体抗菌作用，松根提取物松根油体外抑菌实验及对动物实验性体癣、癣菌病治疗观察表明：具有较强的抗真菌（白色念珠菌等）作用；对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等也有一定的抑菌功效，且具有一定的消炎和抑制多种细菌的作用。

同时添加了樟脑油溶剂，由樟科植物本樟的树干、枝叶经水蒸气蒸馏取得，具樟脑的特征气味。其状态是一种无色或淡黄色至红棕色的油状液体，溶于乙醇和醚，有强烈樟脑气味，系高灰分物质，挥发性强，易干，主要成分为樟脑，还含有桉叶素、黄樟素、芳樟醇、萜烯等。d15150.915～0.960，nD201.470～1.480，旋光度（20℃）+10°～+35°。存在的化学成份主要含树酯酸、脂肪酸、单萜、倍半萜类。油脂的特殊清香，除能防虫驱蚊外，愈合伤口、除臭等功能，用途十分广泛，可防虫蛀、防蟑螂。地下害虫生长发育要经过卵、幼虫、成虫三个阶段。在土壤中，温控肥包膜散发出来的天然、独特的松香、樟脑气味，对地下害虫的虫卵、幼虫起到了熏蒸作用，不利于其繁衍后代，可以有效趋避金针虫、蛴螬、地老虎等地下害虫，故具备了抑虫和驱虫的特点。作物在根系刚开始形成的时候，根系及地上部分水分含量较大，质地脆弱、有甜味，容易成为害虫的“美味”，施用后可以有效驱赶地下害虫，有效避免了地下害虫咬食根系，起到了抑虫驱虫护苗的作用，幼苗成活率增加。同时配合磷、钾肥料科学施用，可以有效增加了作物吸收养分均衡，提高植物秆茎的纤维素含量，加速作物细胞壁的角质化，增强作物抗倒伏能力。目前针对这一功能特点叶青军已经申请了相关的国家知识产权保护。

4.3 节能“四省”特点

一是省时，节省追肥的时间，温控肥是缓控释肥的一种，可以满足作物全过程营养需求，有些一季作物，可一次施肥，相应减少因二次追肥浪费的时间；二是省肥，节省再次追肥的投入，每667 m2节省追肥15～20 kg；三是省工，减少劳动力的投入，每667 m2可节省1.6个劳动力投入；四是省投入，有些作物一次底肥，一季免追，满足作物一个生长周期的需要，经济效益显著。

4.4 增产效果

在全国各地十万亩的实验田证明，在同等用量的条件下，使用温控肥增产效果可达10%～20%以上，有显著的增产效果。

4.5 包膜可自然降解

生产过程中在包膜里添加了一些光降解剂，表层包膜可在光照条件下逐步降解，不会造成土壤污染。

4.6 环境友好型

使用天然植物油脂溶剂制成的包膜，从溶剂中的自身成分，富含蛋白质、抗素、叶绿素、植物纤维，植物酵素、8种氨基酸和多种微量矿元素、多种维生素等活性物质。世界上各研究機构多种实验证明，从松针上提取的松节油没有任何毒副作用，在欧洲国家，松针提炼成分已作食品添加剂，属于友好型溶剂。

包膜自然降解转化成有机质可改善土壤结构。利于土壤中益生菌、微生物的生存，利于物质的分解，土壤养分的转化，增加土壤透气性改善土壤理化性质，环境友好。

5 发展温控肥意义

目前，我国是世界最大的化肥生产国和消费国，化肥使用量世界第一位，占世界的1/3，相当于美国、印度的总和，而化肥的利用率低。因此，发展温控缓控释肥因对保障粮食安全、促进农民增收、节能减排、环境保护等都有着重要意义。

6 温控肥发展前景

温控肥产业是新兴产业，目前市场份额还很小，未来3～5 a温控肥仍会以50%的年增长率递增，因此其发展空间广阔。

（责任编辑：刘昀）