控釋肥的概念

　　關(guān)于緩釋和控釋肥的概念和定義已有大量的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。一般認(rèn)為，所謂“釋放”是指養(yǎng)分由化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成植物可直接吸收利用的有效形態(tài)的過程(如溶解、水解、降解等);“緩釋”是指化學(xué)物質(zhì)養(yǎng)分釋放速率遠(yuǎn)小于速溶性肥料施入土壤后轉(zhuǎn)變?yōu)橹参镉行B(tài)養(yǎng)分的釋放速率;“控釋”是指以各種調(diào)控機(jī)制使養(yǎng)分釋放按照設(shè)定的釋放模式(釋放率和釋放時(shí)間)與作物吸收養(yǎng)分的規(guī)律相一致。

　　國際肥料工業(yè)協(xié)會(huì)按照制作過程將緩釋和控釋肥分成兩大類。一類是尿素和醛類的縮合物，這類被稱為緩效或緩釋肥料)另一類是包膜肥料，被稱為控釋肥料，因此，生物或化學(xué)作用下可分解的有機(jī)氮化合物(如脲甲醛UFs)肥料通常被稱為緩釋肥(SRFs)熏而對(duì)生物和化學(xué)作用等因素不敏感的包膜肥料通常被稱為控釋肥(CRFs)。國外多年的研究資料和大量文獻(xiàn)以及我們幾年來的研究結(jié)果表明，真正意義上的控釋肥，即肥料的養(yǎng)分釋放率與作物養(yǎng)分吸收相同步，應(yīng)該是包膜肥料，其它的緩效肥料可稱為緩釋肥而不能稱為控釋肥。

　　控釋機(jī)理與生產(chǎn)原理

　　在控釋肥研制和開發(fā)的同時(shí)，對(duì)包膜控釋肥的控釋機(jī)理進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，制作了在不同溫度情況下：

①膜厚度與控釋肥養(yǎng)分釋放速率關(guān)系曲線，

②相同膜厚度不同粒徑顆粒和相同粒徑不同膜厚度的組合比例與養(yǎng)分釋放速率關(guān)系曲線，

③相同膜厚度不同添加劑比例的養(yǎng)分釋放曲線等。

　　通過調(diào)整膜厚度、添加劑、不同粒徑顆粒等的比例與組合，以及對(duì)不同控釋時(shí)間的控釋肥進(jìn)行組合來模擬作物的養(yǎng)分吸收曲線，達(dá)到使控釋肥釋放高峰與作物吸肥高峰期相吻合(圖3)，解決了控釋肥養(yǎng)分釋放速率與作物生長吸肥規(guī)律相吻合的技術(shù)難題。

　　在控釋肥擴(kuò)大性試生產(chǎn)的同時(shí)，進(jìn)行了水稻、玉米、花生、蔬菜、果樹、花卉、草坪等多種作物的育苗試驗(yàn)、盆栽試驗(yàn)、田間小區(qū)試驗(yàn)與示范，取得了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果及時(shí)反饋，進(jìn)行包膜材料和制作工藝的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。

　　控釋期6個(gè)月的包膜復(fù)合肥(20-8-10)的N、P、K釋放曲線

　　定型的包膜控釋肥系列產(chǎn)品

　　經(jīng)過多年的試制、試驗(yàn)、反饋、改進(jìn)和創(chuàng)新，目前已定型的能夠進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的包膜控釋肥包括以下十多個(gè)系列數(shù)百個(gè)控釋肥品種。

1. 熱固性樹脂包膜尿素 60天、90天、120天、150天、180天、270天、360天等系列品種。

   
   

　　2.熱固性樹脂包膜復(fù)合肥，不同養(yǎng)分配比、60天、90天、120天、150天、180天、270天、360天等不同控釋時(shí)間等系列品種。

　　3.熱固性樹脂包膜硫酸鉀，60～360天系列品種。

　　4.熱塑性樹脂包膜尿素，60天、90天、120天、150天、180天、270天、360天等系列品種。

　　5.熱塑性樹脂包膜復(fù)合肥，不同養(yǎng)分配比、60天、90天、120天、150天、180天、270天、360天等不同控釋時(shí)間等系列品種。

　　6.熱塑性樹脂包膜硫酸鉀，60～360天系列品種。

　　7.硫包膜尿素?熏60～360天系列品種。

　　8.硫包膜復(fù)合肥，不同養(yǎng)分配比，60～360天系列品種。

　　9.硫包膜硫酸鉀，60～360天系列品種。

　　10.以硫?yàn)榈淄繉拥臒峁绦詷渲つ蛩兀?0～360天系列品種。

　　11.以硫?yàn)榈淄繉拥臒峁绦詷渲?fù)合肥，不同養(yǎng)分配比，60～360天系列品種。

　　12.以硫?yàn)榈淄繉拥臒峁绦詷渲ち蛩徕洠?0～360天系列品種。

　　13.以噴涂尿素為底涂層的改性環(huán)氧樹脂包膜復(fù)合肥?熏不同養(yǎng)分配比?熏60～360天系列品種。

　　14.以噴涂尿素為底涂層的改性環(huán)氧樹脂包膜硫酸鉀?熏60～360天系列品種。

　　我們還在繼續(xù)進(jìn)行多種控釋肥料的研究、開發(fā)和創(chuàng)新，不僅使控釋肥的控釋質(zhì)量不斷改進(jìn)和提高，而且使控釋肥的生產(chǎn)成本和價(jià)格不斷降低，使控釋肥料盡快在大田作物上大面積應(yīng)用和推廣。

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　　經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益分析

　　我國因肥料養(yǎng)分利用率低所造成的養(yǎng)分資源浪費(fèi)是十分驚人的。目前我國每年生產(chǎn)施用的氮肥量(以純氮計(jì))約為2000萬噸，其肥料的當(dāng)季利用率只有30-50%，累計(jì)利用率為45-60%，氮肥的損失平均高達(dá)45%，相當(dāng)于損失的氮肥量(以純氮計(jì))900萬噸，折合成尿素量為1900萬噸;按現(xiàn)行國家銷售指導(dǎo)價(jià)每噸尿素1260元計(jì)算，則因氮肥利用率低造成的直接經(jīng)濟(jì)損失折合人民幣達(dá)239.4億元;這不僅造成了資源的浪費(fèi)，增加了農(nóng)業(yè)成本，而且還引起了施肥對(duì)環(huán)境的污染，出現(xiàn)了地表水富營養(yǎng)化，地下水和蔬菜中硝態(tài)氮含量超標(biāo)，氧化亞氮排放等問題。

　　據(jù)我們研制的包膜控釋肥產(chǎn)品所做的肥效試驗(yàn)，其肥料的氮素利用率較普通肥料在施用量相同的情況下，可提高59.6-65.7%，磷素利用率提高48.9-51.9%，鉀素利用率提高10.3-26.4%。在肥料用量減施1/3至一半的情況下還有明顯的增產(chǎn)效果。

　　包膜控釋肥技術(shù)的推廣應(yīng)用，將使我國肥料的現(xiàn)有利用率從30-40%提高到50%以上，年均減少氮素?fù)p失達(dá)200萬噸以上，相當(dāng)于435萬噸尿素，十個(gè)大型尿素廠的年產(chǎn)量，折合人民幣65億元。而氮素?fù)p失量的減少將對(duì)各種(如水源的富營養(yǎng)等)污染問題帶來顯著的斷源效益，進(jìn)而產(chǎn)生的社會(huì)、生態(tài)效益將達(dá)1000億元以上。同時(shí)項(xiàng)目的實(shí)施，對(duì)促進(jìn)控釋肥國產(chǎn)化，替代進(jìn)口，節(jié)約外匯，出口創(chuàng)匯也具有重要意義。

　　控釋肥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

　　結(jié)合國際肥料工業(yè)協(xié)會(huì)提出的控釋和緩釋肥的標(biāo)準(zhǔn)，通過緩釋和控釋肥養(yǎng)分緩慢或控制釋放的釋放率和釋放時(shí)間的研究，我們提出了作為緩釋和控釋肥應(yīng)具備的養(yǎng)分釋放率的標(biāo)準(zhǔn)，作為我們生產(chǎn)控釋肥的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已獲得控釋肥執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)登記證書，在1999年由山東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)實(shí)施。

　　具體的標(biāo)準(zhǔn)是：在25℃溫度下：

1. 肥料中的養(yǎng)分在24小時(shí)內(nèi)的釋放率(即肥料的化學(xué)物質(zhì)形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锟衫玫挠行螒B(tài))不超過15%;

   
   

　　2.在28天之內(nèi)的養(yǎng)分釋放率不超過75%;

　　3.在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，養(yǎng)分釋放率不低于75%;

　　4.專用控釋肥的養(yǎng)分釋放曲線與相應(yīng)作物的養(yǎng)分吸收曲線相吻合。

　　推廣應(yīng)用前景

　　國內(nèi)外控釋肥料推廣應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)證明，限制控釋肥推廣應(yīng)用特別是在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的主要因素是生產(chǎn)成本和銷售價(jià)格。但是依據(jù)我們多年對(duì)包膜控釋肥在多種作物上進(jìn)行的盆栽試驗(yàn)、田間試驗(yàn)和示范結(jié)果來看，包膜控釋肥可以提高肥料的養(yǎng)分利用率50%至一倍以上，按此計(jì)算，在肥料用量減施1/3至一半的情況下還有明顯的增產(chǎn)效果。如果控釋肥價(jià)格能夠控制在原肥料價(jià)格的兩倍之內(nèi)，農(nóng)民可以在少施1/3至一半肥料的情況下，仍可獲得相同或更多的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，這就會(huì)給農(nóng)民帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

　　控釋肥料可以一季作物一次施用，節(jié)省大量的施肥、運(yùn)輸用工、時(shí)間和能耗，同時(shí)還減少了追肥可能給作物帶來的損傷。施用控釋肥對(duì)各種作物都具有可靠的安全性，尤其是花卉及觀賞植物，以及各種作物的育苗和苗期。如果將控釋肥所產(chǎn)生的社會(huì)效益和環(huán)境生態(tài)效益考慮在內(nèi)，其應(yīng)用前景將更加廣闊。

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