控释肥知识
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控释肥知识
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Agr ium的ESN就是此种释放曲线。
S型曲线是植物生长最喜欢的养分释放曲线,前期植物苗期时,对养分需求少,随着生长的加快,对养分的需求随之加快,因此,S型的释放曲线是非常理想的曲线。ESN的释放时间完全做到植物生长期有多长,释放时间有多长,和植物的生长基本一致。
目前,国内的控释肥厂家的产品可以说成本高,不环保,释放不稳定。
以金正大公司为例,材料为废弃的低密度聚乙烯,这种材料的本身性能很强,但如果因为肥料表面不光滑,致使一些凹凸的肥料表面没包住,这些没包住的部分,哪怕只有针尖的小孔,肥料会在24小时很快释放出来,所以往往会造成肥料前期释放过快,即24小时初始释放在20%左右,而包住的肥料在后期释放很慢,而且是直线的释放曲线(膜基本不膨胀)。养分的释放是第一天
很快,后面又很慢,而且后面养分的释放是直线型的。
北京首创采用北京农林科学院的技术,也是聚乙烯,溶剂为松节油,成本比金正大高很多(主要是溶剂消耗),包衣成本为1700元每吨左右,产品性能和金正大类似,此外,北京农林科学院及其技术开发人徐秋明先后转让过深圳芭田、LG公司(出口)、莱州爱地尔(已经破产)以及广东另一家公司。
而华南农大的正和施可丰上5万吨的水溶性树脂项目,这种技术是牺牲成本为代价的,生产效率低、能耗高(蒸发水的潜热大)、包衣厚(15-15-15包完后变成14-14-14,包衣率为1 0%左右),在农业上根本无法推广,顶多产家炒炒控释肥概念。
反观加拿大Agrium公司(加阳),30万吨的一套连续生产线(国内都为间歇生产)生产的控释尿素ESN供不应求,成本仅为100美金以内,产品完全是环保的,材料来自纯天然的植物油,这是多么大的技术差距。
控释肥技术已经发展了三代,第一代为溶剂型的工艺,生产过程中需要溶剂;第二代为无溶剂技术工艺,采用的是反应层包衣技术;第三代为无溶剂超薄包衣技术,包衣率为仅为3%-4%,包衣材料完全可以降解,生产成本为500-600人民币每吨。而金正大和首创的技术为最落后第一代,成本高,设备投资大,包衣过程中需要溶剂,溶剂回收不充分,污染环境,膜采用废弃的塑料,降解差,污染环境。
加拿大加阳公司现在的可以实现4%甚至3%包衣率,成本最低为80-100美金,包衣材料采用纯天然的植物油,完全可以降解。
真正的控释肥的释放不受土壤的PH值、微生物、其他盐分离子以及水分的多少的影响,只受温度的影响,温度高,水分运动速度快,控释肥释放就快。
目前,市面出现的控释肥绝大部分是假控释肥,大部分是包硫尿素以及用一部分包硫尿素掺混的BB肥,都是打着控释肥的概念去推广他们的产品。国内的包硫尿素大概就只能释放一个星期左右,因为硫磺的晶体没有经过改性,硫磺非常容易破裂,所以包硫尿素充其量只能叫一个星期的缓释尿素。我见过日本的包硫尿素,膜非常致密坚硬,释放期可以做到180天,那才叫技术。包硫尿素的膜改性一般通过两种方式进行的,一是加改性剂,提高硫磺晶体的连接强度;二是通过温度控制,将刚刚包衣后的包硫尿素瞬间降低到很低的温度,是硫磺晶体来不及排列成晶体,这和钢化玻璃的处理方式是一致的。
包硫尿素的释放是膜排列式释放,膜没有破裂,基本不释放;破裂后100%释放,所以包硫尿素是根本无法和真正的控释肥相比的,控释肥是必须用树脂包衣的,它每一分每一秒都在释放的。
控释肥英文又叫resin coated fertilizer 或polymer coated fertilizer。
并不是所有的树脂包衣的肥料都是能达到控释肥的标准,目前中国已实行控释肥的行业标准,由金正大和化肥质检中心制定,并将在明后成为国家标准,这个标准基本和欧洲一致(欧洲是25摄氏度,美国是21摄氏度):
即在25摄氏度下,将肥料静置在水中(不受水分多少影响,和土壤中基本一致)符合以下条件:
1、24小时的释放率(初始释放率)小于15%(第一天不能释放太快,否则容易烧根);
2、28天的释放小于75%(控释肥必须保证至少要释放一个月);
3、在规定的释放期内必须释放80%以上(养分在膜内必须能释放出来80%,否则,浪费很大)。控释肥可以对不同的肥料进行包衣,或者做出不同的释放曲线,然后进行掺混,即异粒变速。比如,苹果或者冬枣,植物春节发芽的需要氮肥来生产叶片,这个时候可以就需要快速供应氮肥,所以就可以将氮肥包的比较薄一些,让氮快速释放出来,氮的供应和植物需求趋于一致;叶子展开后,植物就开花,这是需要大量的磷来保证开花,可以对磷的包衣设定前期供应少,在需要磷的时候快速释放出来;植物开花坐果后,需要大量的钾元素,这是对钾的包衣就比氮和磷要厚,这样钾就释放比氮和磷慢。这就叫做氮磷钾的养分接力,一棒传一棒。
利用释放曲线和对氮磷钾进行不同厚度的包衣(释放快慢可调),然后进行掺混,这样针对每种作物就越趋于完美。
控释肥有很多种施用方式。最简单的直接撒在土壤的表面,肥料利用率在60%-70%,在专业的花卉市场,控释肥基本是这样使用的,花卉基本是真正的控释肥,一般要卖到2-3万元每吨,如果你家养花,就撒在盆的表面上;第二种是和普通肥料一样,离根有段距离,盖土,肥料利用在70%——80%;最理想的控释肥的施肥方式是和根完全接触,只有真正的控释肥才可以,否则植物必死无疑,这种控释肥的初始释放率必须很低,最好在5%以下,肥料利用率在85%左右,一般是直接和种子一起施下去的,肥料的养分释放时间时从种子到收获,比如在日本水稻上,控释肥和稻种一起施到田中,直到收获。
问题一、硫包衣尿素是缓释肥不是控释肥,对否?
问题二、控释肥是否对N/L/K均进行包衣?
问题三、听说现在市场上的很多控释肥都是硫包衣尿素掺混L/K等,不知是否是真的?
初学,见笑。
盼答案。
你是个用心人,你的三个问题都是肯定的。