缓控释肥及其研究进展
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中国缓/控释肥的生产现状研究
王蒙 武松伟 李富钰 李沁兵 郭超 贾艳波
(河南农业大学资源与环境学院农业资源与环境专业,河南 郑州 450002)
摘要:缓/控释肥对提高肥料利用率和保护环境有很大的作用,因此,缓/控释肥料已成为未来肥料研究与生产的热点,是未来肥料发展的必然趋势之一。本文主要介绍了缓控/释肥的发展、分类、生产厂家与产量、生产技术及生产工艺、以及包膜材料的选择、缓/控释肥的生产成本等并提出了一些问题。
关键词:缓/控释肥,分类,生产厂家,生产工艺,包膜材料,生产成本。
引言:我国开展缓/控释肥料研制是为解决“中国农业持续发展的肥料问题”,在继“我国化肥面临的突出问题及建议”[0]的报告后,力图通过改造肥料而提高化肥的利用率。结合我国国情,缓/控释肥料的研制目标被锁定在三个方面:1.肥料的供肥量和供肥速度与作物吸收基本吻合;2.缓/控释肥料本身及其制造过程对环境无污染;3.缓/控释肥料的价格低廉,即一方面高端产品的价格低于国际同类产品,另一方面用于大田的中低端产品最终不增加农民的投入或不降低农民的收入。缓/控释肥料及其延伸产品能明显地提高肥料利用率,大大降低施肥劳动强度。全球现有包膜缓/控释肥料消费量虽在150万吨左右,但是近几年消费量的增长速度很快。中国是世界上的肥料消耗大国,目前中国年需要化肥1.2~1.3亿吨,但是肥料利用率低及其引发的问题已经引起各界的关注。同时,过量施用氮肥造成大气、水质污染,过量施用磷肥引起江河湖海水质富营养化。因此,环保型肥料专用复合(混)型缓/控释肥料为国家中长期科技发展农业优先主题,发展以包膜缓/控释肥料将是我国肥料业的必然发展趋势之一。
一.缓/控释肥料的概述
(一)缓/控释肥料的概念
缓控释肥的定义与划分一直是一个具有争议的问题。这里有人们对缓释和控释概念理解上的不同,以及所采用的标准不同的因素,也有新型缓释/控释肥料接连地出现,不断地冲击原有概念的原因。据武志杰、陈利军的研究,讨论国内外有关缓释、控释肥料的概念。
山东林业科技 2007年第6期 总173期 SHANIIX)NG F0RESTRY SCIENCE AND TECHNOI (X3Y 2007.No.6
文章编号:1002—2724(2007)06—0102—03
缓(控)释肥料研究进展及在林业中的应用
中图分类号:¥714.8 邢尚军.杜振宇,刘方春,马海林,马丙尧 (山东省林业科学研究院.济南250014) 文献标识码:A 近年来,单位化肥的粮食增产量随化肥施朋量的增大明 显递减,肥料利用率,尤其是氮肥利用率很低 .因此,缓 (控)释肥料已成为我国化肥新产品开发的一个热点。由于 缓释肥具有养分释放与作物吸收规律有…・定同步性的功能. 一次施用能满足作物整个生长期不同的要求。可实现一次 性施肥,不用追肥.简化施肥程序,使播种与施肥同步进行. 从而大大降低农业劳动强度,提高劳动生产率 且具有缓释 长效作用,可大幅度提高肥料利用率。其研究开创于60年 代中期的美国,当前,美国、日本居于控施肥料研究的前列。 中国关于这方面的研究开始于7o年代中期,以碳铵和磷酸 铵镁制成的包膜粒状碳铵缓效肥,但未形成规模生产。总体 来说,我国缓效肥料研究水平、生产及应用规模与美、日等国 差距甚大。现将缓(控)释肥料的国内外研究现状与进展情 况介绍如下。 l 缓(控)释肥料的概念及主要类型 1.1缓(控)释肥料的概念 据联合国工业发展组织(UN1D())委托国际肥料开发中 心(IFDC)编写的《化肥手册》第21章控制释放肥料的定义: “将能够在整个生长季节,甚至几个生长季节慢慢地释放植 物营养元素的肥料,称为控制释放肥料”- 。 ,主要包括: (1)控制释放磷肥:磷矿粉、煅烧磷酸铝矿、碱性含磷炉渣、脱 氟磷肥、钙镁磷肥、骨粉、磷酸二钙、磷酸铵镁等 (2)控制释 放氮肥:①微溶含氮化合物(以脲醛化合物为代表);②脒基 硫脲和脒基磷脲;③包涂层的可溶物质;④硝化抑制剂。(3) 控制释放钾肥;聚磷酸钾、焦磷酸钙钾、包硫氯化钾、包硫硫 酸卿等。据此定义,所有缓释肥料均可称为控制释放肥料。 但是UNIDO与IFDC新出版的《化肥手册》又取消了控制释 放肥料这一章。国际肥料工业协会(IFA)出版的《提高肥料 利用率一控制释放与稳定化肥料》一书中,引用美围作物 营养检查官协会(AAPFC())对缓释和控制释放肥料的定义 为:缓释和控制释放肥料是那些①所含养分形式在施肥后能 延缓被作物吸收与利用的肥料;②所含养分比速效肥(例如 硝铵、尿素、磷铵、氯化钾)有更长肥效的肥料。并认为:缓释 与控制释放之间没有法定的区别,AAPFC()在它的官方用 语和定义中,同时使用二者。不过该书作者遵循下列惯例. 将能为微生物分解的含氮化合物(如脲醛化合物等)称为缓 释肥料,将包膜或用胶囊包裹的产品称为控制释放肥料。根 据上述,一些术语的概念是相近似的.但我们认为不同术语 是有区别的。 1.2缓(控)释肥料的主要类型 目前,国内外肥料精品市场上所出现的缓(控)释肥料主 要有以F三种类型 : 一是有机合成微溶型缓释氮肥。主要包括醛缩脲素、草 酰胺、异丁叉二脲(IBDU)和丁烯叉二脲(CDU)等一类常见 的有机态氮肥。该类肥料的养分释放缓慢,可以有效地提高 肥料利用率,其养分的释放速率受到土壤水分、pH、微生物 等各种因素的影响,由于商品售价较高,市场发展速度慢,近 十年来世界范围内此类肥料的需求量有下降的趋势。 lI是包膜(包裹)类缓(控)释肥料。主要包括硫衣尿素 (SCU)和聚合物包膜肥料。高分子聚合物包膜肥的膜耐磨 损,缓释性能良好,入土后肥料的养分释放主要受温度的影 响.其它的因素影响较小。近年来在同类产品中发展较快, 是国际缓(控)释肥发展的主流方向 。 三是胶结型有机一无机缓释肥料。用各种具有减缓养 分释放速率的有机、无机胶结剂,通过不同的化学键力与速 效化肥结合,所产生的释放速率不同与缓效化的一类肥料。 胶结型缓释肥料的材料与工艺研究在国内外都有,但尚未推 广应用。 2缓(控)释肥料的国内研究状况 近年来,缓释控释肥料的研究开发在中国也得到迅速的 发展。但我国缓释肥料的研究和开发尚处在起步阶段,目前 我国主要有涂层尿素、长效碳铵、氢醌尿素、非溶性磷肥包裹 尿素、沸石尿素等缓释肥料的生产。近年来国内有多所大学 和科研院所承担了国家和地方的缓释肥料研制课题,已有研 究单位从国外引进了制作设备,研制出适合不同作物需要的 缓释肥系列新产品。然而,要使缓释肥的生产成本进一步降 低.尽快扩大推广应用的范围,仍有大量的工作要做。下面 介绍几个具有中国特色的几个缓释控释肥料研究机构及成 果。 2.1 中国科学院南京土壤研究所 20世纪60年代末.中国科学院南京研究所在我国最早 开始缓释氮肥的研究,研制成功以我国大量生产的钙镁磷肥 为主要包膜材料的缓释碳铵和缓释尿素,并对其释放特性、 供氮过程以及稻一麦轮作下的生物学效应进行过系统研究。 在某些地区.对土壤的研究结果表明,其氮素利用率在水稻 _口『达74 ,小麦可达63 .分别优于日本的硫农尿素和异丁 趸__二脲。 2.2郑州大学工学院 自】983年以来.郑州大学工学院许秀成等人系统地研 究了以肥料包裹肥料的缓释控释肥料,开发了一系列包裹型 复合肥料 1985年选择了以尿素为核心,以钙镁磷肥为包裹 层制造包膜肥料,以稀筑酸溶解钙镁磷肥,用碳铵中和,制得 收稿日期:2007—10—15 *基金项目:山东省科学技术发展计划项目“新型经济林木缓释肥的研制与开发”【编号031030102)资助 ・102
收稿日期:2009-01-20基金项目:辽宁省自然科学基金(20062113)、辽宁省“十一五”重大攻关项目(2006215005)和辽宁省高校科技攻关计划资助作者简介:刘宁(1979-),男,辽宁营口人,在读博士生,主要从事施肥与环境保护研究。E-mail:lnbrisk@*通讯作者:E-mail:hanxiaori@缓/控释肥料的研究进展及存在问题
刘宁,孙振涛,韩晓日*,战秀梅,杨劲峰
(沈阳农业大学土地与环境学院,辽宁省农业资源与环境重点实验室,辽宁沈阳110866)
摘要:目前传统化学肥料因其养分流失快,利用率低,并容易造成环境污染等缺点,使得人们开始关注绿色环保型肥料。
在这种情况下,缓/控释肥料以养分缓慢释放,有效延长作物对肥料的吸收利用,对环境污染小等诸多优点成为21世纪化
学肥料工业的发展方向。本文在查阅大量文献资料基础上,总结了缓/控释肥料国内外的研究概况,阐述了缓/控释肥料的
内涵及养分释放评价方法,并提出了缓/控释肥料在应用方面存在的问题及相应对策。
关键词:缓/控释肥料;养分释放;研究概况
中图分类号:S145.6文献标识码:A文章编号:0564-3945(2010)04-1005-05Vol.41,No.4Aug.,2010土壤通报ChineseJournalofSoilScience第41卷第4期2010年8月
化学肥料作为农业生产必需品,在农业领域中具
有举足轻重的地位,约占农业生产总支出的50%,而
且发展中国家粮食增产中50%来自化肥的作用[1]。据
有关资料表明,我国化肥当季利用率:氮约30%~
35%、磷约10%~20%、钾约35%~50%,而国外氮
肥利用率则为50%~55%,与发达国家相比,低十几
个百分点[2]。每年因肥料利用率低造成的直接经济损
失约500亿元[1],长期大量施用传统化学肥料导致地
下水和蔬菜中硝酸盐含量升高、湖泊水体富营养化以
金正大缓控释肥在玉米上的应用效果研究
随着人们对生活质量和健康的日益关注,食品安全和健康问题越来越受到人们的关注。在农业生产中,化学肥料的使用是提高作物产量和保证农产品品质的重要手段之一,但也给环境和人体健康带来了一定影响。如何在保证农业生产的同时降低对环境和人体健康的影响,一直是农业生产和消费中亟待解决的问题。
为了解决这一问题,研究人员开始探索使用新型植物生长调节剂来替代化学肥料。金正大缓控释肥则是这类新型调节剂中的一种,具有持续缓释、促进植物生长、提高抗病能力等优点,受到了越来越多农民的青睐。本文通过对金正大缓控释肥在玉米上的应用效果研究,探讨了金正大缓控释肥的优缺点。
一、金正大缓控释肥的优点
1、减少化学肥料的使用
使用金正大缓控释肥可以减少化学肥料的使用,降低对环境的污染,避免化学肥料残留对人体健康造成影响。同时,金正大缓控释肥释放慢,进入植物体内后不会迅速释放,能够持续供应养分,保证了植物的健康生长。
2、提高植物的免疫力
使用金正大缓控释肥可以提高植物的免疫力,使植物更加抵御病虫害,减少对农药的使用,保证农产品的品质和安全。实验结果表明,使用金正大缓控释肥的玉米叶片色泽鲜艳,叶片厚度增加,叶片质地更加细腻,叶片表面更加光滑,而且植株强度增加,存活率提高,枝条数量抬高,总体叶绿素含量较高。
3、提高作物产量
使用金正大缓控释肥可以提高玉米的产量,减少成本,增加收益。实验结果表明,使用金正大缓控释肥的玉米产量比使用化学肥料的玉米增产了10%以上。同时,使用金正大缓控释肥的玉米籽粒重量也比使用化学肥料的玉米籽粒重量高一些。
1、价格较高
金正大缓控释肥的价格较高,一般比化学肥料贵上一些。这一因素可能会限制其推广和使用。
2、施用技术较为复杂
相比较化学肥料的施用技术,使用金正大缓控释肥的施用技术较为复杂,需要掌握专业知识和操作技巧。这一因素也可能会影响其推广和使用。 三、结论