缓释肥在设施农业上的应用现状及展望

张雪姣，孙志远，沈 兰，张卫东，杨海霞

（北京市昌平区土肥站，北京市 102200）

0 引言

在农业生产中化学肥料无疑是最大的物质投入，一般农业的生产需要化肥定时定量的施用，适量的肥料会给农作物增加养分，让其健康生长。中国作为当今世界最大的化肥生产国和消费国，化肥使用量也相对较高。大量研究表明，每年所施化肥的一半左右由各种途径而损失掉。如何在保障农作物现有产量、品质的基础上，减少化肥使用量的问题，是当今社会普遍关注的热点。缓释肥作为一种环境友好型肥料，能有效地把控养分释放的速度，减少养分流失和减少社会资源消耗，被应用在农业生产的各个方面。它被誉为“21世纪发展化学肥料生产的最佳途径”，对农业可持续发展具有重要作用。

1 缓释肥的概念和分类介绍

一般来说，缓释肥也被称为控释肥料、缓效肥料和长效肥料。主要是指化学成分改变或表面包涂半透水或不透水性物质，然后慢慢释放其中的有效养分，达到有效控制养分释放速度的一种肥料。缓释肥肥效时间更加持久，能够促进农作物生长，提高农作物总产量和增加土壤养分。

概而言之，缓释肥其中的一个种类包括有机合成微溶性缓释肥料，它具有独特性质，也是一种有机态氮型肥料，由于受到某些因素的影响时，其养分释放的速率也会随之受到影响。另外，还有一个典型的分类包含包膜式缓释肥料，其形态为颗粒，在其涂了一种低水溶型物质后，让肥料营养慢慢释放，以促进作物生长。此外，胶结型有机-无机缓释肥料也是缓释肥的一种，利用有机和无机胶结剂相互结合，其作用是减慢营养释放的速率。

2 缓释肥的应用现状

根据目前的状况看来，国外使用缓释肥用量很大，并且范围较广，也有部分用于果蔬中，国内使用缓释肥应用较大的主要是在田作物、经济作物、小麦、水稻、马铃薯、玉米、棉花等作物上。根据现代国际市场调查，缓释肥在实际中应用的消耗总量大约是65万t。美国和欧洲缓释肥应用的主要范围是高尔夫球场、草坪、景观园艺和苗圃，还有少部分用于农业、果蔬等。在日本，缓释肥主要被集中应用到农业方面，包括种植水稻和水果、蔬菜，还有一分部应用在草坪和园艺方面。一般来说，很多国家在农业上使用的是包膜控释肥，其效果非常显著。据调查，包膜缓释肥能够很好的提高养分利用率、减少因养分缺乏而引起对环境的不良影响，同时也能提升总产量。但由于价格较高，其在农业上的应用具有局限性，仅占世界化肥总消耗量的0.5%以下。如今有科研者研制出一种先进高利用率的非树脂型包膜缓释肥料，其主要优势在于原材料根源比较宽泛，生产方式简易，另外使用该肥料可以让生产成本在一定程度上有所减少。尤其是腐植酸（BHA）缓释肥，它能改善土壤结构，且自身降解后能够被植物所吸收、利用，可以大大缓解土壤污染问题。

3 缓释肥的研究进展

在初始阶段，不管是国外还是国内，他们的研究重点开始慢慢发生转移，以前他们很关注缓释肥的做工生产以及营养释放等问题，目前，科研者把着重点主要放在缓释肥对一些作物上的施用和开发等方面。另外，研究者在作物生产阶段中进行了多项工作，唐拴护等通过田间实验表示，在马铃薯生长过程中使用缓释肥能改善其质量，也可以大大降低氮、磷、钾养分的用量，然后配施生物有机肥效果明显；李布等通过试验得知，缓释肥能增加水稻的粒数，这样大大促进了水稻的总产量；安江勇等根据不同玉米产量及性状，然后用缓释肥对其应用，最后探究出，在贵州黄壤地区可以利用轻简化种植模式下培养出更优质玉米品种。还有相关研究者在对花生生长时使用缓释肥，能够有效提高花生单株结果的能力，让花生充满饱满度，其产量大约是7217.5 kg/hm2，收入增加23.7%。

除此以外，针对附加值高的经济作物，研究者使用缓释肥后也会出现一些变化，王鹏等通过田间的试验，研究出使用不同缓释肥对烤烟生长发育、品质和产量也会造成很大作用，并且还发现施用缓释肥可以让烟株长的更好，即使在团棵期后仍可以继续生长，倘若在花蕾时期提早时，能够增长烟株的整个生育周期，在很大限度上增高了烤烟的平均价格以及成为中上等烟的比率。另外，随着人参缓释肥的出现，在对农作物施用后质量提高的同时总产量也飞速增高，也受到了无数人的青睐。此外，有研究者利用缓释肥施用在茶花上，其试验结果表明该缓释肥对茶花具有很大的见效性，让茶花的总生产值迅速上升，这也大大提高了盆栽的整体经济效益。

目前农作物栽种时所需肥料量颇多，植物在大棚内的温差很高，也有一些大棚会设置一个通风口，其主要目的是给室内的空气降低温度，由于这些原因很有可能会加大氨挥发释放的危险，因此在设施农业上应用缓释肥更有利于提高氮肥利用效率。已有研究表明，在等氮条件下，基施控释肥可显著提高设施草莓的产量、提升草莓的糖酸比，且比常规施肥处理肥料相对利用率提高了8.7%。张青等也通过开展盆栽试验，证实了利用肥料袋控缓释处理的草莓相比于普通散施处理的氮素利用率提高1倍以上，增产约0.5倍。

4 缓释肥在农业上的应用前景

近年来，国内外研究、开发和应用缓释肥工作上已经取得了很大的进步，但仍会出现诸多问题，就得需要科研者进一步的研究。其关键问题主要在于：

1）作物吸收养分模式和使用缓释肥的释放速率及模式怎样才能协调一致，以及缺乏其影响因素的研究。

2）针对缓释肥的肥效方面，主要还缺少系统定量的评估，以及缺乏对缓释肥施入田间后的释放、形态转化、去向以及被作物吸收方式等相关研究。

3）科研工作者应研究在田间条件下，加强对缓释肥养分释放的机理和模型等的模拟，以便为技术工作人员做缓释肥的田间应用提供具体数据和信息。

4）缓释肥在市场上的价格较高，大约是平常肥料的3～8倍，这大大妨碍了缓释肥的推广及应用。

5）缺少测验缓释肥的性能及质量的相关测试标准，同时还缺少在实验室测定的参数和田间控释期限及效果的研究。

在笔者看来，要对缓释肥进行深入研究，主要从以下几个方面入手：

1）建立一套缓释肥养分释放及供应的有效模式，使缓释肥与作物需求同步进行，形成相关多因素影响分析模型。

2）通过控制养分释放为根系提供更易于选择吸收的养分组成，尤其注重微量元素和化学形态，同时也要加强对不同化学组成和不同形态养分之间的协同和交互效应的研究和评价。

3）科研者应开发和应用先进制作技术，发展新型缓释肥，其关键优势主要以制作价格较低而控释效果显著为主。

4）深入探究使用缓释肥对保护环境的效益，主要包括减少生态系统的污染，保持或提升土壤肥力，以及提高生态效益。

5）从减少养分流失及节省劳力所得到的实际经济利益进行一个全面的定量评价。

6）健全缓释肥释放行为特征的检测手段，制定缓释肥在生产、销售中的质量标准制度，让农民更能放心使用。

由于现代经济飞速发展，科研者需自主创新，结合作物的实际情况来研究出适宜的缓释肥料，利用科学而高效的整合式物理包膜形式以及化学合成等方式，向大田及经济作物施用缓释肥的控释性方向发展，加强缓释肥在农业领域推广应用的实用性研究。

5 结语

发展农业缓释肥意义重大，它能够降低资源消耗，减少环境污染，为我国农业带来很大的积极影响，保障肥料有更高的利用效率。然而缓释肥研究工作还在进行中，也会出现很多问题需要解决。当前我国应大大促进新型肥料技术的创新及研究，提升自主研发能力。科研部门与生产企业须从缓释肥料现状出发，加大研发力度和促进缓释肥料产业的稳定长远发展。另外，从经济效益方面考虑，应努力研制出高效能、环保型的缓释肥，让其生产成本有所下降；同时为了我国发展成环保型的农业大国，降低农业资源污染势在必行，相信在不久的将来，缓释肥应用技术会被迎来更多社会关注，受到更多青睐，并成为有机食品生产途径的重要步骤。