缓控释肥种类及实用技术
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脲醛缓释肥料标准1. 引言脲醛缓释肥料是一种具有持续释放肥料营养物质的特殊肥料。
它通过脲醛涂膜或包裹技术,将含有氮、磷、钾等肥料成分的颗粒包裹在脲醛树脂中,使其在土壤中逐渐缓释,为作物提供长效的养分供应。
本文将介绍脲醛缓释肥料的标准要求,以确保其质量和效果。
2. 脲醛缓释肥料的分类根据成分和养分释放方式的不同,脲醛缓释肥料可分为以下几类: - 氮缓释肥料:主要以脲醛为基质,并在一定条件下释放氮肥养分。
- 氮磷缓释肥料:除了脲醛基质外,还包含磷肥成分,并以一定速度释放氮磷养分。
- 氮磷钾缓释肥料:在脲醛基质中加入钾肥成分,以实现氮磷钾养分的缓释。
3. 脲醛缓释肥料标准脲醛缓释肥料标准对产品的成分、性能、质量控制等方面进行了明确规定,以确保产品的稳定性和有效性。
下面是脲醛缓释肥料标准的几个重要要求:3.1 成分要求脲醛缓释肥料应标明成分含量,并符合国家相关标准。
其中,氮、磷、钾等主要养分含量应满足作物的需要,并在使用期间逐渐释放。
另外,脲醛树脂的含量应符合产品的设计要求。
3.2 缓释性能要求脲醛缓释肥料的缓释性能是评估其效果的重要指标。
具体要求如下: - 缓释速率控制:脲醛缓释肥料应在一定时期内稳定释放养分,以满足作物的需求。
通常要求在一个生育周期内的缓释速率稳定。
- 缓释持续时间:脲醛缓释肥料应能持续地释放养分,满足作物整个生长期的需要。
通常要求至少覆盖一个生长季节。
- 缓释量控制:脲醛缓释肥料应根据作物需求和土壤条件,合理控制养分释放量,以避免浪费和环境污染。
3.3 质量控制要求脲醛缓释肥料的质量控制是保证产品稳定性和可靠性的关键。
以下是质量控制的几个要求: - 原材料选用:脲醛缓释肥料的原材料应符合国家相关标准,确保产品的质量和安全。
- 生产工艺控制:生产过程中应严格控制各项工艺参数,确保产品成品率和质量稳定。
- 产品检测标准:制定相应的产品检测标准,对产品的成分、性能等进行检测,以保证达到标准要求。
包膜控释肥据权威人士估计, 发展中国家粮食的增产中, 其55% 归功于化肥的作用。
但是,化肥的利用率普遍偏低,氮肥利用率仅为30%~35%,磷肥仅为10%~25%,钾肥为35%~50%,如此低的利用率不仅造成资源的巨大浪费,还造成了严重的环境污染,有些地区出现地表富营养化、地下水和蔬菜中氮的含量严重超标等问题。
缓释和控释肥( slow and controlled release fertilizers, 简称SRFs和CRFs)为解决这个问题开辟了新的思路和更有效的途径,这已成为化学肥料革新和研究的热点。
一、控释肥、缓释肥的概念区分一般认为,所谓“释放”是指养份由化学物质转变成植物可直接吸收利用的有效形态的过程(如溶解、水解、降解等);“缓释”是指化学物质养份释放速率远小于速溶性肥料施入土壤后转变为植物有效态养份的释放速率;“控释”是指以各种调控机制使养份释放按照设定的释放模式(释放率和释放时间)与作物吸收养份的规律相一致。
因此,在生物或化学作用下可分解的有机氮化合物肥料(如脲甲醛)通常被称为缓释肥(SRFs),而对生物和化学作用等因素不敏感的包膜肥料通常被称为控释肥(CRFs)。
其中控释肥,根据不同的控释方法又可分为包膜肥料(CoatedFertilizers)和非包膜肥料(Uncoated Fertilizers,如胶粘肥料、载体肥料等)两大类。
由于包膜型控释肥其包膜材料众多、配方多变,能适应不同作物的养分需求,因此在国内外研究,占缓/控释肥料的50%以上;且技术上更为成熟、商品化应用更广。
二、包膜控施肥的国内外研究应用情况美国是世界包膜肥料的发源地,2O世纪6O年代中期,美国首先研制成功硫包膜尿素(SCU),其包膜层由包硫层、密封层(石蜡一煤焦油)、扑粉层组成。
在当前的包膜肥料中,硫包膜尿素是一类很重要的包膜肥料,尤其适用于缺硫土壤;1964年美国ADM公司用二聚环戊二烯和丙三醇共聚生产出聚合物包膜控释肥料,商品名为Osmocot;目前,SCU、Osmocote仍为世界上最有影响的包膜肥料。
四大控缓释肥的优缺点目前,在中国农业上大面积的推广缓释性氮肥,常见的有包硫尿素、脲甲醛、硝化脲酶抑制剂和树脂尿素等。
很多经销商和农民分不清每种产品的效果差异,以及每种产品适应不同的土壤条件。
每种产品技术特点以及适应不同的土壤状况:1、包硫尿素(SCU、PSCU等等)(1)生产方法将硫磺熔融喷涂到大颗粒尿素上面,然后加微晶石蜡或者改性蜡封闭微孔,含量一般为32%-40%之间;还有一些厂家不用石蜡,用0.3%-2%树脂包衣SCU,即 PSCU。
(2)产品特点 SCU和PSCU的释放是通过不同的肥料颗粒的膜先后破裂,组成了养分先后释放的顺序,最终形成SCU的缓慢释放。
质量差的SCU产品特点:硫磺比例过高,即氮含量低的产品,要么立刻放出来,要么整季都放不出来。
不幸的是,中国目前的产品大部分SCU都是如此,大家都是冲着这个概念而来,很少有静下心来认真做产品的公司。
质量好的SCU特点:膜完整而均匀,没有空隙和其它瑕疵。
稍微有问题的膜,尿素会很快出来,达不到缓释作用;氮含量高,最好是38%-40%,氮含量高不仅仅是成本低含量高,更重要的是释放可控,即包住的释放时间不会太长。
(3)应用优缺点 SCU或者PSCU的主要是硫磺的膜在水分和微生物的作用下,硫磺被空气氧化或者微生物分解而缓慢形成膜破裂或者产生微孔,尿素被释放出来,不同的颗粒组成先后释放的顺序。
SCU或者PSCU适合中等湿度的区域的旱地作物,温度不要太高。
温度越高,湿度越大,释放越快;反之越慢。
一般来说,水田和东北旱地不太适合。
当然如何技术水平高在保证膜完整的前提下,通过膜的厚薄来控制膜在不同环境下的分解速度,不幸的是,目前这样的公司我还没有发现。
优点:成本低,有一定的缓释性;缺点:相同的产品在不同湿度的环境下释放期差异非常明显;会产生酸,不适合南方酸性土壤。
2、脲甲醛(1)生产方法尿素和甲醛先在碱性条件下产生反应第一步生成一和二羟甲基脲,然后在酸性条件下羟甲基与氨基进一步缩合,通过加入尿素和甲醛的比例以及PH值最终确定分子量的大小。
缓控释肥在农作物上的施用技术缓控释肥用途非常广泛,同时它的施用技术也非常简单,既可以作为基肥、追肥施用,还可以作为种肥施用。
具体的施用方法可以进行撒施、条施和穴施以及拌种、盖种施肥等等。
作为基肥施用时,根据不同作物的需肥规律,设计合理的智能肥料配方,然后进行加工后,完全能够满足作物一生所需养分,并且在作物需肥的不同时期,具有根据作物需肥特点进行释放的功能。
作为追肥,也是根据作物的不同时期制定不同的肥料配方,加工后制作出专门用于追肥的智能肥料。
缓控释施肥量可以在作物相同产量的情况下比速效化肥减少20%~50%以上的肥料施用量,另外,控释肥的施用量还要根据作物的目标产量、土壤的肥力水平和肥料的养分含量综合考虑后确定。
如果作物的目标产量较高,就要相应增加控释肥的施用量。
对于水稻、小麦等根系密集且分布均匀的作物,可以在插秧或播种前按照推荐的专用包膜控释肥施用量一次性均匀撒施于地表,耕翻后种植,生长期内可以不再追肥。
对于玉米、棉花等行距较大的作物,按照推荐的专用控释肥施用量一次性开沟基施于种子侧部,注意种肥隔离,以免烧种或烧苗。
对于花生、大豆等自身能够固氮的作物,缓控释肥配方以低氮高磷高钾型为好。
作为底肥条沟施用,施用量因产量、地力不同而异,一般每亩施用量为20~40kg。
对于大棚蔬菜可做底肥,适用硫酸钾型控释肥,注意减少20%的施用量,以防止氮肥的损失,提高利用率,同时能减轻因施肥对土壤造成次生盐碱化的影响,防止氨气对蔬菜幼苗的伤害。
对于马铃薯或甘薯用于底肥,适用硫酸钾型控释肥,每亩用肥75~90kg,集中条沟施肥。
对于苹果、桃、梨等果树,可在离树干1m左右的地方呈放射状或环状沟施,深20~40cm左右,近树干稍浅树冠外围较深,然后将控释肥施入后埋土。
另外,还应根据控释肥的释放期,决定追肥的间隔时间。
施用量:一般情况下,结果果树每株0.5~1.5kg,未结果树50kg/亩。
施用缓控释肥注意事项:一定要注意种(苗)肥隔离,至少8~10cm,以防止烧种、烧苗,作为底肥施用,注意覆土,以防止养分流失。
缓控释肥的几大类型1.树脂包衣型树脂包衣型控释肥就是在肥料外围均匀地包覆一层树脂膜,包膜将膜内养分与膜外养分分离,对养分起到物理保护作用。
优点:养分从这种产品中的释放主要依赖于温度变化,土壤水分含量,PH值,干湿交替以及土壤生物活性对释放几乎没有影响。
当温度升高时,植物生长加快,养分需求量加大,肥料释放率也随之加快;当温度较低时则相反。
缺点:成本高;脂溶性树脂的包膜是聚合物,本身难以降解,长期使用必然造成土壤污染。
前景:昂贵的价格将制约其走向大田,新的包膜材料及工艺开发尚有难度,未来几年市场占有率难以大幅上升。
2.硫包衣型硫包衣技术有较长的生产历史,最早产品是硫包衣尿素,其技术关键是将硫磺熔融后,在高压下喷涂在预热处理的肥料表面,然后,在其表面喷涂蜡烛或聚合物,密封硫磺包裹产生的空隙或裂隙,从而延缓养分的释放。
优点:由于硫磺包衣价格比较便宜,而且加工工艺也相对简单,因此生产成本较树脂包衣要便宜。
市场售价也大大低于树脂包衣控释肥;同时,硫也是作物生长必需的元素,因此使用硫包衣型产品可一举两得。
缺点:硫磺本身可以作为杀菌剂使用,较大量的单质硫施用于土壤中,会对土壤中已有菌群产生影响,可能会产生二氧化硫,加速土壤酸化。
前景:价格较便宜,还能给作物提供硫元素,易被农民接受。
3.肥包肥型该技术是利用有机或无机的粘结剂等将具有巨大表面积、内表面积无机矿物(如钙镁磷肥,膨润土)或者炭粉(如竹炭粉)包裹在肥料表面,并吸附溶出的养分,延缓养分释放。
优点:由于采用的磷酸铵盐包裹尿素,养分释放后的壳是养分磷和氮,因此会被作物完全吸收,不存在二次污染,而且价格适中。
缺点:此产品的包裹物多为无机材料并经有机或粘结剂而成。
由于影响因素太多,难以达到满意的控释效果。
前景:价格虽然也不算太贵,但控释效果难掌握,真正能生产出此类优质产品的企业不多。
4.脲酶抑制剂型此类产品制造技术是在尿素或复合肥生产过程中,在不同部位及时段定量添加脲酶抑制剂或硝化抑制剂,施入土壤后能通过脲酶抑制剂抑制尿素的水解,或通过硝化抑制剂抑制铵态氮的硝化,使肥效延长。
果树施肥新技术:袋控缓释肥的制作与施用技术目前,我国果树施肥量大约是发达国家的2~3倍,肥料利用率约15%~30%,分次施肥和缓控肥是世界发展趋势,但分次施肥用工多和包膜缓控肥价格高的缺点限制了其技术推广。
袋控缓释肥是根据果树个体较大的特点,改变一般控释肥颗粒包膜的设计思路,利用控释袋包装达到控制肥料释放目的的新型肥料。
在苹果、桃、冬枣等果树上的试验结果表明,采用肥料袋控缓释技术可以保持土壤速效养分浓度稳定,而肥料散施土壤养分浓度波动大,氮素利用率提高10个百分点。
由于养分供应稳定,果树植株生长健壮,能有效克服肥料散施导致短期内土壤有效氮水平过高,刺激新梢旺长造成营养竞争和花芽形成难等问题,同一施肥水平比较,采用肥料袋控缓释技术比传统施肥产量增加15%以上,果实品质显著提高,是我国果树施肥的发展方向。
袋控缓释肥的优点:保持土壤养分供应稳定,果树生长健壮一年只施一次肥,省工,节省投资容易添加生理活性物质发挥增铵营养效应充分发挥根系的向肥特性肥料利用率高不同程度提高产量与品质栽植幼树,使用普通肥料抑制新根发生,影响幼树成活与生长。
使用袋控肥可以解决这一问题。
栽植幼树第一年六月份第一年八月份第二年八月份第二年十一月份第三年结果状利用袋控肥与生物有机肥配合施用,提高了施肥区根密度。
肥料袋控缓释可以显著提高肥料氮素利用率。
在当年新栽植桃树上氮素利用率约为肥料一次散施(FSAⅠ)、二次散施(FSAⅡ)的2.5倍和2倍。
技术要点:1.袋控缓释肥的制作:按果树养分需求特点配置复混肥料,装入肥料控释袋,调整控释袋的体积与微孔数,使养分释放速率与果树养分需求量一致。
1.封边;2. 纸塑袋面;3.微孔果树肥料控释袋(专利号:ZL200720018329.6)(采用50克纸淋15~20克聚乙烯纸塑材料,纸袋宽度90毫米,长度100~180毫米,有效容积20~120立方厘米,控释袋表面用直径0.25毫米针刺3~9行微孔,孔间距0.6毫米,行间距20~60毫米。
缓控释肥使用知优点
缓控释肥广义上讲缓控释肥料是指肥料养分释放速率缓慢,释放期较长,在作物的整个生长期都可以满足作物生长需的肥料。
缓控释肥与普通肥料相比,有以下优点:一、提高化肥利用率,减少化肥用量由于缓控释肥具有缓释作用,可以减少化肥的气态和淋洗损失,从而提高化肥的利用效率。
大量的试验数据表明:缓控释肥可将肥料利用率由原来的35%提高一倍左右,氮肥流失率显著降低,可以节省氮肥用量30~50%。
二、减少施肥次数,节省劳力由于农村缺乏劳力或因缺水、供水不及时等原因,农作物施肥日趋简化,农作物一次性施肥已相当普遍。
目前市场上销售的一次性肥基本上为速效高氮型复合肥,存在苗期旺长或后期脱肥的风险。
而缓控释肥可预定设计肥料在农作物生长季节的释放模式,使肥料养分释放规律与作物养分吸收相一致,一次性施肥满足农作物整个生长季的需求。
缓控释肥还可用于免耕和无土栽培,种子好,达到标准的话,种子和肥料一块播下去,灌水就可以了,非常方便。
现在很多无土栽培灌营养液。
也有很多毛病,有时候犯病,有时候营养液配不好,苗长势就不好,用控释肥就解决了这个问题。
三、可以减轻农作物病害和改善农产品品质农作物病害和产品品质与氮肥用量有关,施用缓控释肥可以防止农作物对氮素的过量吸收,从而起到抑制病害和改善品质的作用。
缓控释肥料的研究进展及展望摘要:在前人有关缓控释肥料文献的基础上,介绍了缓控释肥料的概念及分类等,重点阐述了缓控释肥对作物生长的影响,指出了缓控释肥发展中存在的问题,并展望了控释肥料的发展趋势。
关键词:缓控释肥、概念及分类、作物生长、发展趋势目前我国农田化学氮肥的利用率只有30%~35%[1],江苏省水稻的氮肥吸收利用率仅为19.9%,显著低于全国平均水平[2],而发达国家已经达到50-60%[3],大部分氮素以各种形式进入到大气和水环境,不仅造成资源的浪费,降低了农业生产的经济效益,而且带来了严重的环境问题。
最近许多研究者特别指出了施用N肥对环境和人类健康的负面作用[4,5]。
提高养分,尤其是N素利用率,同时减少环境压力的一个可能的途径是应用控释或缓释肥料。
控释、缓释肥料可以避免土壤中养分过量供应,协调土壤养分供应与植物养分吸收之间的矛盾,从而提高养分利用率和减少了对环境的危害,成为肥料发展的新方向。
本文就控释、缓释肥料的效应及对作物的影响作了简单综述,以期为高效肥料在大田作物上的运用提供基本知识。
1 国内外研究、运用现状1.1 应用现状控释、缓释肥料开创与60年代中期的美国,之后加拿大、欧洲、日本等国家及地区产品相继问世,并且产量呈上升趋势[6]。
近年来在国际市场其年增长率为4.5%~5%[7],其中以美国和日本发展较快,欧洲次之。
在我国,早在74年中国科学院南京土壤研究所开展了钙镁磷肥包裹碳铵、尿素的研究工作[8],之后80年代中期开展了聚合物包膜、包囊肥料的研究,并用于花卉、果蔬市场,但是我国研究水平、生产及应用规模与发达国家差距很大。
欧洲和美国主要用于非农业市场,如高尔夫球场、园艺、温室、草坪和苗圃以及高价作物等[9]。
日本由于得到政府补贴政策和专用侧施插秧技术的配合,主要用于农业市场,70%用于水稻种植(可使氮素利用率提高到61%~82%),20%用于蔬菜。
据日本农林水产省统计情报部的调查,1998年种植水稻使用的氮肥中有11%为控释肥料[10]。
根据其缓释机制和控释形式不同,缓控释氮肥可以分为以下几类:
1.树脂包膜型缓控释氮肥:将尿素等氮肥颗粒包裹在树脂包膜中,通过与土壤中的水分发
生反应,实现氮素的控释。
2.膜型缓控释氮肥:将氮肥颗粒包裹在具有一定透气性的聚合物薄膜中,通过膜的渗透性,
逐渐释放氮素。
3.高分子复合型缓控释氮肥:将氮肥颗粒与高分子材料进行复合处理,使其在土壤中长期
缓慢地释放氮素。
4.复合控释肥:将多种肥料原料进行混合,并加入控释剂,形成的肥料能够长期缓慢地释
放氮素。
这些缓控释氮肥均以缓慢控释的形式,逐渐将氮素释放到土壤中,降低了农业生产中氮肥过量使用所带来的环境问题,提高了氮肥的利用效率。