缓释肥 优质课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2
2 新型缓／控释肥料的类型及加工方法 目前，缓／控释肥的控释原理主要有物理法、化学法和生物法。控释方法主要 分为包膜法、非包膜法和综合法。物理法主要是应用物理障碍因素阻碍水溶性肥料 与土壤水的接触，从而达到养分控释的目的。这类肥料以亲水性聚合物包裹肥料颗 粒或把可溶性活性物质分散于基质中，从而限制肥料的溶解性。即通过简单微囊法 和整体法的物理过程来处理肥料达到缓释性。应用这一方法生产的肥料养分控释效 果比较好，但往往需配合其他方法共同使用。化学法主要就是通过化学合成缓溶性 或难溶性的肥料，将肥料直接或间接的以共价或离子的键接到预先形成的聚合物上， 构成一种新型聚合物。如：将尿素转变为较难水解的脲甲醛(UF)、脲乙醛(CDU)、 异丁又二脲(又称亚异丁基二脲IBDU)、丁烯叉二脲、草酰胺，或使速溶性铵盐转变 为微溶性的金属磷酸铵等。如果先用整体法，后在表面形成一层渗透膜所制成的肥 料为物理化学性缓释肥料。化学法生产的缓／控释肥料控释效果比较好，但往往作 物生长初期养分供应不足，且成本也比较高。生物法就是应用生物抑制剂(或促进剂) 改良常规肥料。目前生物抑制剂应用的主要对象是速效氮肥，主要指脲酶抑制剂、 硝化抑制剂和氨稳定剂等。生物法生产工艺简单，成本较低，单纯使用时养分控释 效果不稳定，肥效期较短，往往需要借助于肥料的物理化学加工和化肥深施技术。
1
1 缓／控释肥料的概念 控释肥料(controlled release fertilizers，简称CRFs)是以颗粒肥料(单质或复合肥) 为核心，表面涂覆一层低水溶性的无机物质或有机聚合物，或者应用化学方法将肥料 均匀地融入分解在聚合物中．形成多孔网络体系。并根据聚合物的降解情况而促进或 延缓养分的释放．使养分的供应能力与作物生长发育的需肥要求相一致协调的一种新 型肥料，其中包膜控释肥料是最大的一类。缓释肥料(slow release fertilizers，简称 SRFs)是指肥料施入土壤后转变为植物有效态养分的释放速率远远小于速溶肥料，在 土壤中能缓慢放出其养分。它对作物具有缓效性或长效性，它只能延缓肥料的释放速 度，达不到完全控释的目的。缓释肥料的高级形式为控释肥料，它使肥料释放养分的 速度与作物需要养分的量一致，使肥料利用率达到最高，广义上来说控释肥料包括了 缓释肥料。作为真正意义上的控释肥料是指能依据作物营养阶段性、连续性等营养特 性，利用物理、化学、生物等手段调节和控释氮、磷、钾及必要的微量元素等养分供 应强度与容量，能达到供肥缓急相济效果的长效、高效的植物营养复合体。控释肥料 施入土壤后，不仅能更好的满足作物的需要，同时还要具有价格低廉，利于大规模的 推广应用，使用过程中及使用之后不污染环境，确保农产品的安全等特点。
6
4 包膜缓／控释肥料研究进展 4.1 国内外缓／控释肥料研究现状 美国是世界上最早研究缓／控释肥料的国家，以包硫尿素(SCU)为主，此外 还有包硫氯化钾(SCK)、包硫磷酸二铵(SCP)等。改进的包硫尿素在其表面包一层 烯烃聚合物，产品名为Polys，这种产品售价比聚合物包膜肥料便宜，在美国市场 上被广泛使用。Osmocote仍为世界上最有影响的包膜肥料。美国的控释肥料很多 是与速效肥料掺混使用，为防止掺混时包膜破裂，开发了耐磨控释肥；为减轻聚 合物对环境的污染，又相继开发了生物降解膜控释肥料。
3
在控释方法上．包膜法是一种主要的控释技术，通常实现养分控释的方法就是包 膜，所以包膜肥是一种常见的控释肥。非包膜法也可以实现控释，通过化学合成法制 得的脲醛类肥料就是一例，此外，混合方法也是一种非包膜的控释方法，这一方法 简单有效，今后将有较大的发展。有机无机复肥亦是一种非包膜的控释肥。现有的 研究表明。采用各种技术组合，有机无机复合肥的控释功能还可以进一步提高。综合 法是综合运用上述包膜法、非包膜法进行“纵向复合”及不同释放速率的配合，达到 纵向平衡施肥的目的。如：采用某种控释材料与肥料混合造粒(非包膜法)，再在表面 进行包膜处理；又如：对某一类肥料包裹不同厚度或不同种类的控释材料，或者不同 释放速率的肥粒单元，把这类具有不同释放速率的肥粒单元按比例组合(异粒变速)， 可获得缓急相济的效果。
4Hale Waihona Puke Baidu
3 缓／控释肥料养分释放机理及影响因素 脲甲醛、草酰胺等化学合成控释肥料是在化学分解和生物降解作用下 释放养分，其养分释放速率主要取决于颗粒大小和土中水分含量、温度、 pH值等因素。
5
包膜控释肥料根据包膜材料类型的不同，其养分释放机理可以分为三类：(1)具有 微孔的不渗透膜，养分从膜层微孔溶出，溶出的速度取决于膜材料性质、膜的厚度 及加工条件；(2)不渗透膜，靠物理、化学、生物作用破坏而释放养分；(3)半渗透 性膜层，水分扩散到膜层内直到内部渗透压把膜层胀破或膜层扩张到具有足够的渗 透性而释放养分。不同类型或不同膜材料的包膜肥料受各种因素影响的程度都存在 较大差别。如硫包衣尿素的释放速率受土壤微生物活性的影响较大，与硫包衣尿素 等相似的无机包膜材料的包膜肥料受土壤水分含量影响较大；而有机聚合物包膜肥 料，在土壤田间持水量和作物凋萎含水量范围内，除受土壤温度影响较明显外，其 他环境因子影响都较小。温度对包膜肥料养分释放速率的影响是通过溶解和扩散作 用来达到的。如：日本生产的树脂型包膜肥料依赖于温度的水分弥透性，可以采取 添加无机粉末，如滑石粉或硅粉等来调节无机成分与树脂的比例，改变包膜成分及 其通透性，以控制包膜内养分释放速度的快慢。这类聚烯烃包膜肥料不同于传统包 膜肥料，表现出等养分可控制性高，但受温度影响较明显，其温度效应值是2，即 温度每升高lO℃，作物的生化过程速度增加一倍，养分释放与作物养分吸收比较容 易达到协调一致。
新型缓（控）释肥料
在农业生产中，由于施肥不当和肥料利用率不高等原因，造成了一定的 经济损失和对环境的污染。近十年来，我国粮食总产量随化肥施用量增加而增长， 但单位肥料增产率却随化肥施用量增加而明显递减，究其原因是肥料利用率低， 损失严重。我国化肥当季利用率氮约30％-35％，磷约10％-20％，钾约35％～ 50％。“十五”期间我国对新型肥料的研制与产业化进行了大量的研究，取得 了一些重要成果。新型缓／控释肥料能有效控制养分释放速度，延长肥效期，满 足作物整个生育期对养分的需要，能最大限度地提高肥料利用率，提高施肥的经 济效益、社会效益和环境效益，因而成为世界肥料研究的热点。
2 新型缓／控释肥料的类型及加工方法 目前，缓／控释肥的控释原理主要有物理法、化学法和生物法。控释方法主要 分为包膜法、非包膜法和综合法。物理法主要是应用物理障碍因素阻碍水溶性肥料 与土壤水的接触，从而达到养分控释的目的。这类肥料以亲水性聚合物包裹肥料颗 粒或把可溶性活性物质分散于基质中，从而限制肥料的溶解性。即通过简单微囊法 和整体法的物理过程来处理肥料达到缓释性。应用这一方法生产的肥料养分控释效 果比较好，但往往需配合其他方法共同使用。化学法主要就是通过化学合成缓溶性 或难溶性的肥料，将肥料直接或间接的以共价或离子的键接到预先形成的聚合物上， 构成一种新型聚合物。如：将尿素转变为较难水解的脲甲醛(UF)、脲乙醛(CDU)、 异丁又二脲(又称亚异丁基二脲IBDU)、丁烯叉二脲、草酰胺，或使速溶性铵盐转变 为微溶性的金属磷酸铵等。如果先用整体法，后在表面形成一层渗透膜所制成的肥 料为物理化学性缓释肥料。化学法生产的缓／控释肥料控释效果比较好，但往往作 物生长初期养分供应不足，且成本也比较高。生物法就是应用生物抑制剂(或促进剂) 改良常规肥料。目前生物抑制剂应用的主要对象是速效氮肥，主要指脲酶抑制剂、 硝化抑制剂和氨稳定剂等。生物法生产工艺简单，成本较低，单纯使用时养分控释 效果不稳定，肥效期较短，往往需要借助于肥料的物理化学加工和化肥深施技术。
1
1 缓／控释肥料的概念 控释肥料(controlled release fertilizers，简称CRFs)是以颗粒肥料(单质或复合肥) 为核心，表面涂覆一层低水溶性的无机物质或有机聚合物，或者应用化学方法将肥料 均匀地融入分解在聚合物中．形成多孔网络体系。并根据聚合物的降解情况而促进或 延缓养分的释放．使养分的供应能力与作物生长发育的需肥要求相一致协调的一种新 型肥料，其中包膜控释肥料是最大的一类。缓释肥料(slow release fertilizers，简称 SRFs)是指肥料施入土壤后转变为植物有效态养分的释放速率远远小于速溶肥料，在 土壤中能缓慢放出其养分。它对作物具有缓效性或长效性，它只能延缓肥料的释放速 度，达不到完全控释的目的。缓释肥料的高级形式为控释肥料，它使肥料释放养分的 速度与作物需要养分的量一致，使肥料利用率达到最高，广义上来说控释肥料包括了 缓释肥料。作为真正意义上的控释肥料是指能依据作物营养阶段性、连续性等营养特 性，利用物理、化学、生物等手段调节和控释氮、磷、钾及必要的微量元素等养分供 应强度与容量，能达到供肥缓急相济效果的长效、高效的植物营养复合体。控释肥料 施入土壤后，不仅能更好的满足作物的需要，同时还要具有价格低廉，利于大规模的 推广应用，使用过程中及使用之后不污染环境，确保农产品的安全等特点。
6
4 包膜缓／控释肥料研究进展 4.1 国内外缓／控释肥料研究现状 美国是世界上最早研究缓／控释肥料的国家，以包硫尿素(SCU)为主，此外 还有包硫氯化钾(SCK)、包硫磷酸二铵(SCP)等。改进的包硫尿素在其表面包一层 烯烃聚合物，产品名为Polys，这种产品售价比聚合物包膜肥料便宜，在美国市场 上被广泛使用。Osmocote仍为世界上最有影响的包膜肥料。美国的控释肥料很多 是与速效肥料掺混使用，为防止掺混时包膜破裂，开发了耐磨控释肥；为减轻聚 合物对环境的污染，又相继开发了生物降解膜控释肥料。
3
在控释方法上．包膜法是一种主要的控释技术，通常实现养分控释的方法就是包 膜，所以包膜肥是一种常见的控释肥。非包膜法也可以实现控释，通过化学合成法制 得的脲醛类肥料就是一例，此外，混合方法也是一种非包膜的控释方法，这一方法 简单有效，今后将有较大的发展。有机无机复肥亦是一种非包膜的控释肥。现有的 研究表明。采用各种技术组合，有机无机复合肥的控释功能还可以进一步提高。综合 法是综合运用上述包膜法、非包膜法进行“纵向复合”及不同释放速率的配合，达到 纵向平衡施肥的目的。如：采用某种控释材料与肥料混合造粒(非包膜法)，再在表面 进行包膜处理；又如：对某一类肥料包裹不同厚度或不同种类的控释材料，或者不同 释放速率的肥粒单元，把这类具有不同释放速率的肥粒单元按比例组合(异粒变速)， 可获得缓急相济的效果。
4Hale Waihona Puke Baidu
3 缓／控释肥料养分释放机理及影响因素 脲甲醛、草酰胺等化学合成控释肥料是在化学分解和生物降解作用下 释放养分，其养分释放速率主要取决于颗粒大小和土中水分含量、温度、 pH值等因素。
5
包膜控释肥料根据包膜材料类型的不同，其养分释放机理可以分为三类：(1)具有 微孔的不渗透膜，养分从膜层微孔溶出，溶出的速度取决于膜材料性质、膜的厚度 及加工条件；(2)不渗透膜，靠物理、化学、生物作用破坏而释放养分；(3)半渗透 性膜层，水分扩散到膜层内直到内部渗透压把膜层胀破或膜层扩张到具有足够的渗 透性而释放养分。不同类型或不同膜材料的包膜肥料受各种因素影响的程度都存在 较大差别。如硫包衣尿素的释放速率受土壤微生物活性的影响较大，与硫包衣尿素 等相似的无机包膜材料的包膜肥料受土壤水分含量影响较大；而有机聚合物包膜肥 料，在土壤田间持水量和作物凋萎含水量范围内，除受土壤温度影响较明显外，其 他环境因子影响都较小。温度对包膜肥料养分释放速率的影响是通过溶解和扩散作 用来达到的。如：日本生产的树脂型包膜肥料依赖于温度的水分弥透性，可以采取 添加无机粉末，如滑石粉或硅粉等来调节无机成分与树脂的比例，改变包膜成分及 其通透性，以控制包膜内养分释放速度的快慢。这类聚烯烃包膜肥料不同于传统包 膜肥料，表现出等养分可控制性高，但受温度影响较明显，其温度效应值是2，即 温度每升高lO℃，作物的生化过程速度增加一倍，养分释放与作物养分吸收比较容 易达到协调一致。
新型缓（控）释肥料
在农业生产中，由于施肥不当和肥料利用率不高等原因，造成了一定的 经济损失和对环境的污染。近十年来，我国粮食总产量随化肥施用量增加而增长， 但单位肥料增产率却随化肥施用量增加而明显递减，究其原因是肥料利用率低， 损失严重。我国化肥当季利用率氮约30％-35％，磷约10％-20％，钾约35％～ 50％。“十五”期间我国对新型肥料的研制与产业化进行了大量的研究，取得 了一些重要成果。新型缓／控释肥料能有效控制养分释放速度，延长肥效期，满 足作物整个生育期对养分的需要，能最大限度地提高肥料利用率，提高施肥的经 济效益、社会效益和环境效益，因而成为世界肥料研究的热点。