缓释肥原理

澎江彦　种学　２０１０年第１期　回　

魔芋灰分缓释肥的养分释放特性　

向天勇　，吴永尧　，肖　蓉　（１．嘉兴职业技术学院，浙江嘉兴３１４０３６；２．湖南农业大学，湖南长沙４１０１２８）　

摘要：以魔芋加工废弃物魔芋灰分和凹凸土为原料，控制总用量在６％左右，魔芋灰分／凹凸土比例为　１／１、ｌ／２、１／３，与ＫＨ２ＰＯ４、ＫＣ１（Ｐ　Ｏ　／Ｋ２Ｏ为１１／１８）充分混匀压片制成缓释肥。１２０　ｄ时，土壤养分累积释　放量在７２％～８７％，大量释放时段集中在６０～１２０　ｄ，符合作物的常规需肥规律；灰分中葡甘聚糖通过吸水溶胀　实现对肥料养分的包埋吸附，１０％用量以内，其用量与包埋吸附能力呈正相关；凹凸土可有效延长缓释肥药片　的崩解时间，在旱地土壤上，还可以通过空间阻断增强药片的缓释能力。　・　关键词：缓释肥；葡甘聚糖；磷；钾；魔芋灰分　中图分类号：Ｓ　１４５．５；￥６３２．３　文献标志码：Ｂ　文章编号：０５２８—９０１７（２０１０）０１—０１５１　０４　

研发缓释肥料是农业可持续发展的需要。我国　

从１９７２年开始研究，目前已是世界上缓／控释肥料　

种类最多的国家之一。其中树脂包膜缓释肥的技术　相对成熟、使用量也最大。但树脂降解期较长，欧　

美国家严禁在大田中使用。硫磺包膜缓释肥的肥料　含量低，长期使用会破坏土壤生物区系和微生态；　

硫酸铵钾盐缓释肥的产量较低，存在释放速度过快　的缺点…。　

近年来缓释肥的研究主要集中在包埋吸附介质　

的筛选、包膜剂的选择及包膜工艺的改进等方　面　Ｉ４　。琼脂糖凝胶形成的网状胶体具有优良的保　

水包埋性能，被广泛用于培养基保水和养分缓释，　这为寻找缓释肥的包埋介质提供了新的思路。但琼　

脂糖包埋需要在高温溶液状态下进行，且高浓度的　肥料养分容易结晶析出，包埋容量有限。另外凝胶　

强度较低，难以满足储运的要求。木薯淀粉、玉米　淀粉、小麦淀粉都存在类似的问题。也曾考虑采用　

蛋白明胶，但研究发现明胶在较低的盐浓度下会沉　析出来，无法成胶。魔芋灰分是魔芋加工废弃物，　

新型杨树缓释肥的缓释效果研究　

摘要：常规施肥方式不能满足杨树生长和农民需求，缓　

释效果好的高分子材料包膜肥价格昂贵，针对树木施肥的特　

殊性。把包裹型肥料和包膜型肥料结合在一起，形成缓释型　

杨树专用配方肥料，并通过一系列试验，证明缓释型杨树专　

用配方肥料配方合理、营养全面、安全高效、施用方便、使　

用技术配套。可以有效地解决杨树产业生产过程中出现的不　

施肥和施肥不合理现象，提高肥料的利用率。　

关键词：杨树；缓释肥：缓释效果　杨树周年部在生长，冬季也在不停地蓄积养分，把养分　

储藏在皮、芽等部位，在杨树快速生长时需要的养分量更　

大。常规化学肥料施入土壤中，肥料的利用率很低，肥效时　

间仅能维持３～４个月，肥料淋溶流失、浪费严重。本地农　

民在杨树上一般很少施肥，即使施肥也都选择在春节前后的　

ｌ一３月份，到６月份温度升高，阳光充足，雨水丰富季节，　

杨树进入快速生长时期时，肥料已不足，费工、费事、费　

钱，不但得不到预期效果，还对环境造成污染。而且由于青　

壮年劳动力向城市转移，农民也不可能像对待果树一样对杨　

树实行分次施肥，因此，在杨树上施用长效缓释肥料市场潜　

力巨大。　

常见缓释肥料主要有各种有机肥料、化学缓溶性肥料和　

包膜肥料。有机肥料（包括各种动物粪便、腐熟的秸秆等家　

杂肥）在杨树上一般用作基肥，且普遍养分含量低，使用起　

来费工费时，效果很差，无法在大面积生产上使用。化学缓　

溶性肥料（包括脲甲醛、石灰氮、磷酸镁铵等）的缓释效果明　

显，但其养分含量相对不全，缓释速度太慢，且价格较高，　

在生产上应用也不切实际。包膜肥料，包括硫衣尿素、钙镁　

磷肥包膜尿素、氨氧化木质素、高分子材料包膜尿素（日本　

Ｃｈｉｓｓｏ－Ａｓａｈｉ公司ＭＥＩＳ　ＴＥＲ）等。前几种的肥料缓释效果并　

不理想，肥料释放时间也就延长１５～３０　ｄ，在一般大田作　

物上应用效果显著，在生长期较长的杨树上使用效果不理　

想。高分子材料包膜肥缓释效果非常好，肥料释放时间可在　

控释肥不同于缓释肥。

缓释肥是缓慢释放的肥料，比正常的肥料释放慢，包括包硫尿素（膜随机破裂式缓释）；脲甲醛、IBDU等缓慢释放氮肥；硝化、脲酶抑制剂，只对氮肥有限的缓释，对磷钾没有缓释。控释肥是采用聚合物包衣的肥料，膜上的微孔通常只有几百纳米，液态的水根本无法通过膜，只能以水分子形态进入膜内，所以除了水分子能自由进出膜内，肥料颗粒完全和外部隔绝，而养分通过膜的渗透压排除膜外。所以，养分的释放快慢只和水分子的运动速度和膜微孔的孔隙有关，当一种控释肥施入土壤后（微孔已设定），只和水分子运动速度有关，而水分子的运动速度取决于温度。而土壤的微生物、PH值等控释肥的释放没有任何影响。

普通的肥料施入土壤后，前期养分过量，植物在短期内无法完全吸收，造成大量的养分蓄积在土壤中，容易下雨流失；渗入地下；或土壤固定，所以肥料平均利用率只有35％左右，而后期又缺乏养分。控释肥实际上是把前期的不用养分节约拿到后期供应给植物，同时减少了淋失，微生物的分解和土壤固定，相当于一点一点不停地给植物喂肥。因此，肥料利用率能达到70％左右，近根使用最高能达到80％以上。

控释肥实际上是一种24小时都在释放的养分，释放快慢取决于温度，白天温度高释放快，晚上温度低释放慢，而植物也是白天温度高的时候光合作用强。

有些专家说，控释肥的养分释放曲线和植物需求吻合，这是一种理想主义的想法，很不严谨，顶多也是曲线近似。

控释肥的释放曲线有三种，一种是High release(抛物线的前一半），即前期快速释放，这种膜通常厚度较薄或材料性能差；第二种为匀速释放，即温度恒定的前提下，每天释放基本完全一样，如果温度有波动，只是差异很小，主要因为这种包衣材料膜没有膨胀性，微孔或孔隙的大小是恒定的；第三种是“S”的释放曲线，这是非常理想的曲线，通常这种肥料前期释放很慢，后期释放加快，实现S释放有两种方式，一种材料包衣很厚，而材料本身性能不强，后期膜膨胀，微孔或孔隙增大，华南农大的水溶性树脂即采用此种方式，通常成本很高，令一种是膜材料性能很强，包衣率很低且可以前期的超低释放，后期膜膨胀，微孔或孔隙增大，释放速度加快，加拿大Agrium的ESN就是此种释放曲线。

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1页 控释肥不同于缓释肥。

缓释肥是缓慢释放的肥料，比正常的肥料释放慢，包括包硫尿素（膜随机破裂式缓释）；脲甲醛、IBDU等缓慢释放氮肥；硝化、脲酶抑制剂，只对氮肥有限的缓释，对磷钾没有缓释。控释肥是采用聚合物包衣的肥料，膜上的微孔通常只有几百纳米，液态的水根本无法通过膜，只能以水分子形态进入膜内，所以除了水分子能自由进出膜内，肥料颗粒完全和外部隔绝，而养分通过膜的渗透压排除膜外。所以，养分的释放快慢只和水分子的运动速度和膜微孔的孔隙有关，当一种控释肥施入土壤后（微孔已设定），只和水分子运动速度有关，而水分子的运动速度取决于温度。而土壤的微生物、PH值等控释肥的释放没有任何影响。

普通的肥料施入土壤后，前期养分过量，植物在短期内无法完全吸收，造成大量的养分蓄积在土壤中，容易下雨流失；渗入地下；或土壤固定，所以肥料平均利用率只有35％左右，而后期又缺乏养分。控释肥实际上是把前期的不用养分节约拿到后期供应给植物，同时减少了淋失，微生物的分解和土壤固定，相当于一点一点不停地给植物喂肥。因此，肥料利用率能达到70％左右，近根使用最高能达到80％以上。

控释肥实际上是一种24小时都在释放的养分，释放快慢取决于温度，白天温度高释放快，晚上温度低释放慢，而植物也是白天温度高的时候光合作用强。

有些专家说，控释肥的养分释放曲线和植物需求吻合，这是一种理想主义的想法，很不严谨，顶多也是曲线近似。

控释肥的释放曲线有三种，一种是High release(抛物线的前一半），即前期快速释放，这种膜通常厚度较薄或材料性能差；第二种为匀速释放，即温度恒定的前提下，每天释放基本完全一样，如果温度有波动，只是差异很小，主要因为这种包衣材料膜没有膨胀性，微孔或孔隙的大小是恒定的；第三种是“S”的释放曲线，这是非常理想的曲线，通常这种肥料前期释放很慢，后期释放加快，实现S释放有两种方式，一种材料包衣很厚，而材料本身性能不强，后期膜膨胀，微孔或孔隙增大，华南农大的水溶性树脂即采用此种方式，通常成本很高，令一种是膜材料性能很强，包衣率很低且可以前期的超低释放，后期膜膨胀，微孔或孔隙增大，释放速度加快，加拿大Agrium的ESN就是此种释放曲线。