控释肥的研究进展

如日本的“Nutricote” 控释肥和 “Meister” 控释肥可控释氮素l00-360天，控 释量占80%，氮素利用率达60%-70%，具有 特定温度一释放速度变化规律，其氮素释放 不受土壤类型、含水率、酸碱度、微生物等 环境因素影响。在多种作物上试验表明，一 次底施，平均较尿素4次施用的增产幅度还高。
④抑制剂改良的缓释肥料，如长效碳铵（添 加改良的DCD）、长效尿素（添加HQ）。
按溶解性释放方式：
(1)物理障碍性因素控制：如包膜颗粒肥料，包 膜颗料肥料又可进一步划分为有机聚合物包膜 肥料和无机包膜肥料(如硫磺、矿物质包膜)；
(2)化学障碍性因素控制：如微溶有机氮化合物 （脲甲醛），微溶性的无机氮化合物（金属磷 铵盐）；
水体富营养化作用及影响
项目 BOD(mg/L) 细菌(个ml)
磷(mg/L) 氮(mg/L)
恶臭 着色 死鱼
贫营养 前期中营养 后期中营养
＜1 ＜100
1~3 100~1万
3~10 1~10万
＜0.001 0.001~0.005 0.005~0.01
＜0.1
0.1~0.2
0.2~0.3
++
+++
+
(3)载体障碍性因素控制：如胶粘肥料。
根据释放控制方式：
（1）扩散型 （2）侵蚀或化学反应型 （3）膨胀型
微溶有机氮化合物
尿素与醛类的缩合(尤其是与甲醛)是缓释肥 常用的制备方法。 脲甲醛是最常见的作为缓释 氮肥的有机氮化合物。脲甲醛是在控制ｐＨ值、 温度、尿素与甲醛的比例和反应时间的条件下 通过甲醛与过量尿素反应而制得。产品是由分 子量不等的单羟甲基脲、二羟甲基脲、甲叉尿 素等的二聚物和低聚体组成的混合物。脲醛肥 料的分解主要是由于生物的作用，氮的释放强 烈依赖于土壤性质的变化(如生物活性、粘粒含 量、ｐＨ)和外界条件(如水份含量、干湿状况 和温度等)。
控释肥的养份释放曲线与相应作物的 养份吸收曲线相吻合。
缓释、控释肥料的类型
按生产方法进行划分：
①合成缓溶有机氮肥，如脲甲醛（UF）、异 丁叉二脲（IBDU）等；
②合成缓溶无机氮肥，如磷酸铵镁（ NH4MgPO4）等； ③包膜（裹）缓释/控释肥料：美国以包膜尿 素为主，日本以聚合物包膜为主，西欧以含 氮微溶性化合物为主，泰国以天然乳胶包囊 为主；
缓释、控释肥的研究进展
李延 福建农林大学资源与环境学院
…提纲
一、问题的提出 二、缓释肥、控释肥的概念 三、缓释肥、控释肥的类型 四、缓释、控释材料 五、研究现状与展望
问题的提出
化肥是农业生产中最大的物质投资， 约占其全部生产性支出的50%。据FAO 估计，发展中国家粮食的增产中，其 55%来自化肥的作用。因此，在一定意 义上可以认为，肥料问题就是粮食问题。 要解决中国的粮食问题，首先应该解决 肥料生产及应用中存在的问题。
1988
1991
1994
1997
2000
30000 25000 20000 15000
1975年以来我国肥料施用量与粮食总产量的变化
肥料利用率低是化肥使用上普遍存在的问
题。目前我国化肥的当季利用率较低：氮为 30%～35%，磷为10%～20%，钾为30%～ 35%。其原因主要为，我国化肥生产品种单一， 以低浓度单质速溶化肥为主，氮肥中碳酸氢铵 仍占48%左右，高浓度尿素占43%左右，效果 较好的复混肥只占化肥总产量的10%左右。而 且这些肥料的养分释放速度不能人为控制，释 放速度太快，作物来不及吸收，损失严重。
++
+
富营养 ＞10 ＞10万 ＞0.01 ＞0.3 +++ +++ +++
滇池的水体富营养化现象
海洋赤潮 频频发生
中国近20年沿海危害较严重的赤潮事件
因此，提高化肥利用率，减少因施肥而 造成的污染，发展可持续高效农业已成为世 界共同关注的问题。
从20世纪60年代开始，美国、日本等国 就着手研究和改进化肥的制作技术，力求从 改变化肥本身的特性来提高肥料的利用率， 相继研制并推出缓释和控释肥料系列产品， 使化肥的利用率得以大幅度提高。控释肥料 这一高新技术为解决化肥利用率低的问题提 出了新的思路和途径。
20世纪80年代以来控释和缓释肥料已成 为化肥革新和研究的热点。被誉为肥料工业 的一次革命，并被称为是“21世纪的肥料”。
缓释、控释肥料的概念
横向—纵向的平衡施肥原理
目前的平衡施肥原理与技术主要集中在不同营 养元素的数量、比例的调节，停留在静态的（养分 供应尚不能做到与作物阶段性营养需求同步）、横 向的（元素种类和用量比例调节）平衡阶段。而从 理论和实践两方面看，这种静态横向的平衡施肥原 理与技术并不能根据作物不同生育阶段的需求调控 肥料中养分的释放和供应，使养分的释放和供应与 作物的生理需求同步。为此要有效地提高肥料利用 率，还必需重视作物生长期不同营养阶段供肥强度 的变化与作物需求的平衡，即纵向的动态平衡。这 就是横向—纵向的平衡施肥原理。
肥料利用率低，尤其是氮、磷的损失特别严
重，不仅造成了直接的经济损失，而且部分地区 因施肥不当已引起环境污染，出现地表富营养化、 地下水和蔬菜硝态氮含量超标、氧化亚氮排放量 增加等问题。资料表明：我国130多个大型湖泊 中已有60多个遭到包括富营养化在内的严重污染， 其中云南滇池的污染最为严重：京、津、唐地区 69个乡镇地下水、饮用水中硝酸盐含量有半数以 上超标。
肥料施用量(万吨）
粮食总产（万吨）、单产（kg/10hm2）
4500
75000
4000 3500 3000
化肥用量 粮食总产 粮食单产
70000 65000 60000 55000
2500 2000 1500
50000 45000 40000 35000
1000
500
0 1975
1978
1982
百度文库
1985
控释肥、缓释肥的定义
缓释肥（SRFs)是指肥料的养份释放速率 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。
控释肥（CRFs)是指以各种调控机制使肥 料的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。
根据欧洲标准委员会的说明，若在 25℃下营养释放能满足下列3条件,则该肥 料可称为缓释肥料：（1）24小时释放不 大于15%;（2）28天释放不超过75%;（3） 在规定的时间内,至少有75%被释放。通常 以肥料在水中的溶出率来评价肥料的缓释 性。