缓控释肥料

新型肥料之缓/控释肥料
一、几种肥料的基本概念
控释肥料：是指能够控制养分供应速度的肥料。

此类肥料是高分子聚合物包膜肥料(一般是包膜氮、磷、钾复合肥)。

缓释肥料和稳定性肥料是不同于控释肥料，但肥效比普通水溶性肥料长的肥料。

缓释肥料的概念：缓释肥料是肥料中的养分的供应速度明显小于普通水溶性肥料中养分供应速度的一类肥料。

稳定性肥料：稳定性肥料属于一种新型复合肥料，其中经特殊工艺加入了脲酶抑制剂（或硝化抑制剂），施入土壤后能通过脲酶抑制尿素的水解以及通过硝化抑制剂抑制铵态氮的硝化，并活化土壤中的磷元素，提高氮磷利用率，延长肥效，从而做到一次施肥不用追肥。

与普通化肥相比，施用120天时，稳定性肥料的有效氮含量提高60％～120％，可将化肥利用率提高到42％～45％。

在我国将缓释、控释和稳定性肥料统称为缓/控释肥料。

二、我国发展缓/控释肥料的必要性
我国化肥当季利用率较低，总体利用率约为30%。

其中氮肥为30—35%，磷肥为15—20%，钾肥为35—50%。

利用率低至少带来两个问题：
一是资源的浪费问题。

以2001—2004年氮肥年平均施用量2530万吨（纯N），当季利用率按较高的35%计，每年损失的氮肥大约有1640万吨。

如果这些氮肥完全按尿素来计算，就相当于3560万吨尿
素。

按平均生产成本1700元/吨（市场售价约2400元/吨）计，损失的氮肥相当于人民币600亿元左右（按市场价850亿元）。

按现有技术水平，利用率提高十个百分点是完全有可能的（发达国家的利用率为50—60%）。

按提高氮肥利用率10%计算，每年可以比现在少损失氮肥250万吨，折成尿素则为540万吨，相当于少损失人民币92亿元（按市场价为130亿元）。

按生产1吨尿素需要1吨标煤计算，提高10%的利用率就相当于每年节省540万吨标准煤。

如果要生产这些尿素，需要建10个年产30万吨合成氨、52万吨尿素大型装置。

因此，在大力提倡节能减排的今天，提高氮肥利用率显得尤为重要。

二是对环境的污染。

首先通过不同途径流失的化肥本身会对环境造成污染，如地下水硝酸盐超标等；其次在生产肥料的过程中也会对周围环境带来不利影响。

国家不断出台新政策，就是要控制生产过程中排出物对环境造成的污染，如《合成氨工业水污染物排放标准》、《硝酸工业污染物排放标准》等都添加了控制总氮指标。

以前重点强调的是氨氮，现在总氮指标除氨氮以外还包括硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和有机氮。

三、缓/控释肥料发展现状
中国缓控释肥发展经历了探索起步、探索发展和快速发展三个阶段。

第一阶段为20世纪70年代初到80年代初，是缓控释肥探索起步阶段，主要开展的工作是探索研究和开发长效碳铵等缓释肥产品。

第二阶段为20世纪80年代到2000年，是缓控释肥探索发展阶段，缓控释肥开始出现小规模产业化，主要包括郑州大学研制的包裹型缓
释肥料和北京农林科学院研制的热塑性树脂包衣缓释肥料等。

第三阶段为2000年以后，是缓控释肥快速发展阶段，树脂包衣、硫包衣、脲醛类、生化抑制剂等稳定性肥料陆续研究成功，并实现产业化。

调查显示，目前我国缓控释肥料产能共240万吨，其中硫包衣肥料80万吨，树脂包衣肥料55万吨，脲酶抑制剂稳定性肥料50万吨，“肥包肥”35万吨，以及脲醛缓释肥料25万吨。

缓控释肥料产量60万吨，达到世界缓控释肥料产量的1/2。

目前，我国从事缓控释肥研究的科研机构已经达到30余家，从事产业化开发和推广应用的单位有70余家，国内缓控释肥技术也逐步成熟。

不过需要指出的是目前国内缓控释肥技术还未完善，与国外仍有较大差距，生产成本比传统复合肥要高出不少。

因此，在我国，缓控释肥目前主要还是应用在经济价值较高的园艺作物及经济作物上，在大田作物上还只停留在实验示范阶段。

四、国内缓/控释肥料知名品牌
我国的缓控释肥料在几十年的发展中已打造了一批响当当的知名品牌和产品，如倍丰2006、施可丰长效缓释肥、华锦缓释尿素、农家乐1号、嘉化长效缓释肥、免追旺、丰喜缓释尿素、中科虹水稻肥、增铵一号、惠尔长效缓释肥、国栋长效缓释肥等等(如表1所示)。

表1 国内缓释肥料知名品牌
在国内化肥企业中，采用沈阳中科新型肥料有限公司添加脲酶抑制剂或硝化抑制剂这一技术的企业已经达到18家，主要集中在辽宁、吉林、黑龙江、河北、山东、内蒙古等地。

五、缓/控释肥料的生产
主要过程有配料混合、造粒、干燥、筛分、包膜、分装、测试评价。

关键步骤是造粒、包膜和干燥。

六、缓/控释肥料发展的前景
正方：缓控释肥是化肥发展方向，前景广阔
缓控释肥是化肥发展方向之一，从资源利用、环境保护、经济效益等多方面考虑都有较好的发展空间。

有专家称，中国当季施用的氮肥约40%通过气态、淋洗和径流等途径损失掉。

缓控释肥可以提高化肥的利用率，从而节约资源，减少化肥流失对环境造成的污染，减少农民的经济损失。

缓控释肥料是低碳经济时代的新型增值肥料，被誉为是21世纪肥料产业的重要发展方向。

《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》将研发新型环保肥料、缓控释肥料等列为优先发展主题。

国外还针对农民施用缓控释肥料给予补贴，以提高
水质。

因此，缓控释肥料在未来将有更大的发展空间，逐渐成为肥料市场发展的方向。

反方：缓控释肥不会成为主流，隐患重重
国内近几年缓控释肥料发展势头是不错的，但是在中国每年施用的化肥中，缓控释肥只有几十万吨，其比例非常非常小，目前不是主流，将来也不能成为主流。

这几年缓控释肥的发展，主要是依赖于市场过剩，企业从追求产品差异化的角度而发展起来的。

平心而论，没有哪家企业是真地考虑到肥料利用率，考虑到环境保护，考虑到农民的经济效益才发展缓控释肥料的。

最近几年，企业需要更新产品结构，需要在过剩的市场中赢得丰厚的利润，在产品上追求新颖，概念上追求超前都是在所难免的。

因此各大农业院校、化工院校、农科院所、中科院所等科研机构被卷进了缓控释肥发展的大潮之中，能够想到的缓释机理都用上了，能够想到的概念也都用了，正向思维的“缓释”，反向思维的“控失”都在之列。

稳定性肥料也搭上了缓控释肥料的顺风车。

如果今后几年企业不能踏踏实实把缓控释肥的研发工作落实好，在科研技术上有新的突破，认认真真把前几年喊出的口号做到实处，缓控释肥的发展将是无本之木，概念终将在市场中钝化，不被市场认可，可能转化成被市场痛恨，缓控释肥的发展绝对不是口号，绝对不限于概念，缓控释肥的发展之路还很漫长。

七、我国对缓/控释肥的政策导向
2004年，当缓释/控释肥还处于研发阶段时，中国化工信息中心就在北京召开了第一届缓释/控释肥研讨会，当时在国家重要方针政策中还很难找到缓释/控释肥的字眼。

近几年，缓释/控释肥行业发生了很大变化：
1、国家在2006—2007年的中长期科学和技术发展规划纲要中提出，把缓释/控释肥料作为农业发展的方向；
2、在“十一五”发展规划纲要中也提出要发展缓释/控释肥料，在新型高效肥研制中列有4个缓释/控释肥料课题；
3、2007年中央一号文件的第二部分“加快农业基础建设，提高现代农业的设施装备水平”，发展新型农用工业中提到，优化肥料结构，加快发展适合不同土壤、不同作物特点的专用肥、缓释肥。

4、2006年以后，发展缓释/控释肥料已被纳入国家发展规划。

八、我国缓/控释肥存在问题
中国缓控释肥存在生产成本高、工艺相对落后、不能连续化生产、有机溶剂污染、包膜材料难以降解、学科合作研究不够紧密等缺点。

缓控释肥虽然能够满足作物生长曲线，但如果不与其他养分进行合理的配比，施肥效果与普通化肥相当，有的甚至后期脱肥造成减产。

九、缓/控释肥料发展的制约因素
1、市场开发与科研之间有一定距离：一是我国农民对缓／控释肥的认知度低。

我国农民传统施肥习惯认为，肥效快才是好肥，而缓／控释肥的肥效是缓慢释放的，效果在短期内不明显，农民施用后认为缓／控释肥的肥效没有速效化肥好，因此很难得到农民的认同，相
应的推广也就难上加难了；二是缓／控释肥价格对农民来说相对较高，制约了它的推广与应用。

由于缓／控释肥的制造工艺相对复杂，主要是因为控释膜的研发使其价格一直相对较高，在一定程度上可以说价格是缓／控释肥料的致命弱点。

缓／控释肥料的价格一般为普通肥料的3—9倍，但由于肥料利用率高、一次性施用等优点，使缓／控释肥料使用与传统肥料相比其总成本相差不多。

2、技术瓶颈使产品难以形成规模生产：缓／控释肥生产工艺比传统肥料的制作工艺更加复杂，关键设备和工艺配套的研究也相对薄弱，因此难以形成产业化。

而国内现有的技术基本上来自美国加拿大、日本等国家，很少有我国独创的技术。

此外缓／控释肥的养分释放缓慢，特别是控释肥的养分释放速率与作物吸收养分速率协调一致，能满足作物各个生长阶段的营养需要，在现阶段这是很让人心动的目标，但也是很难实现的目标。

目前国内生产的缓／控释肥料大多是缓释肥，且仍是释放肥料，即使控释肥其养分释放只能大致符合作物的需肥规律，与作物的精确需求还相差很远。

今后能否研究和制造出真正能和作物需肥口径相一致的控释肥，这是控释肥料研发面临的关键问题。