缓控释肥施用技术

缓控释肥料施用技术

一、缓控释肥的定义与意义

1、肥料的定义

根据全国科学技术名词审定委员会1998年公布的土壤学名词，所谓肥料，是指“提供植物养分为主要功用和部分兼有改善土壤性质的物料”。我国的国家标准《肥料和土壤调理剂术语》（GB／T6274-1997）[1]中把肥料定义为“以提供植物养分为其主要功效的物料”。根据肥料的定义，植物激素类（如生长素、赤霉素、细胞分裂素等）和人工合成的植物生长调节剂不属于肥料之列，声、光、电、磁等物理因素更不是肥料，如磁肥的名称是不正确的。因此将诸如此类的物料称之为新型肥料是站不住脚的。

2、缓控释肥的概念

缓控释肥都是含有植物所需养分的肥料。这里的“释”是指“释放”，是一种化学物质转化成为一种植物有效的养分形式过程，如溶解、水解、降解等。

广义上讲缓控释肥料是指肥料养分释放速率缓慢，释放期较长，在作物的整个生长期都可以满足作物生长需的肥料。

美国作物营养协会(AAPFCO)对缓释和控制释放肥料的定义为：所含养分形式在施肥后能延缓被作物吸收与利用，其所含养分比速效肥具有更长肥效的肥料。

但狭义上对缓释肥和控释肥来说又有其各自不同的定义。缓释肥(Slow Release Fertilizers，SRFs)又称长效肥料，主要指施入土壤后转

变为植物有效养分的速度比普通肥料缓慢的肥料。其释放速率、方式和持续时间不能很好地控制，释放时受土壤pH值、微生物活动、土壤中水分含量、土壤类型及灌溉水量等许多外界因素的影响，肥料释放不均匀，养分释放速度和作物的营养需求不一定完全同步；同时大部分为单体肥，以氮肥为主。

缓释肥的高级形式为控释肥(Controlled Availability Fertilizers，CAFS)，是指通过各种机制措施预先设定肥料在作物生长季节的释放模式，使其养分释放规律与作物养分吸收基本同步，从而达到提高肥效目的的一类肥料，施入土壤后，它的释放速度只受土壤温度的影响。但土壤温度对植物生长速度的影响也很大，在比较大的温度范围内，土壤温度升高，控释肥的释放速度加快，同时植物的生长速度加快，对肥料的需求也增加。

近年来，控释肥料被描述为在肥料制备使用过程中释放速率、方式和持续时间已知并可控制的肥料。欧洲标准委员会(Committee European Normalization，CEN)综合了有关缓释和控释肥养分缓慢或控制释放的释放率和释放时间的研究，提出了作为缓释和控释肥应具备的几个具体标准，即在25℃下：

（1）肥料中的养分在24小时内的释放率(即肥料的化学物质形态转变为植物可利用的有效形态)不超过15％；

（2）在28天之内的养分释放率不超过75％；

（3）在规定时间内，养分释放率不低于75％；

（4）专用控释肥的养分释放曲线与相应作物的养分吸收曲线相

吻合。

由此可见，缓释肥可以是包膜，也可不包膜，所用包膜材料性质不稳定，释放期较短；而控释肥一定是包膜肥，但包膜肥不一定是控释肥。

3、普通化肥与缓控释肥料的区别

普通化肥是由化学方法制取的，在水中释放迅速，肥效快，有效期较短的一类化肥，如碳铵、尿素、氯化钾、磷酸铵等。缓控释肥料是以各种调控机制，使普通化肥最初的释放延缓，延长其养分对作物供应有效期的一类化肥。

4、发展缓控释肥的重大意义

（1）节能

中国是人口众多的发展中国家，保证国家粮食安全始终是头等大事。但目前粮食的安全是以消耗资源和能源为代价的。长期这样下去，中国农业是不能持续发展的。因此，如何保证化肥的有效供给、如何提高肥料利用率、如何贯彻科学施肥，是一项紧迫的课题。

新中国成立60年来，我国化肥消费量每10年上一个台阶，基本上以1000万吨的增加量增长。按照这种发展模式，2020年中国化肥需求将达到6800万吨。如果我们生产6800万吨化肥，国家需要投资1500亿元，每年多耗费外汇15亿美元，农民购买化肥需增加1000亿元开支。社会、经济所付出的代价十分巨大。即使国家愿意用资源和能源换取粮食安全，我们的耕地质量和农业环境也是不允许的。我们必须寻找新的发展模式，走质量代替数量的道路，努力实现2020

年化肥需求控制在5800万吨以内。

我国氮、磷肥生产虽然已经能够自给有余，但为了用世界7%的耕地养活世界上22%的人口，我们要消费近5000万吨化肥。生产这些化肥需要消耗大约1亿吨标煤、1100万吨硫黄、近100亿立方米天然气、近4300万吨磷矿。而且，如果按照氮肥利用率30%估算，我国每年要损失近400亿元，给环境带来了很大压力。

同时，我们国家还面临着另外一个问题，即城镇化问题。根据农业部提供的数据，2005年农村外出劳动力总数为1.08亿，剩余的农村劳动力中50%年龄在40岁以上。也就是说，40岁以下的剩余劳动力比例仅为10.7%。城镇化让农村壮劳力越来越少，劳力成本越来越高。农民渴望省工省时、又能高产高效的肥料。

而缓控释肥十分有利于解决以上问题。有人算过这样一笔账，如果将中国每年消费的3500万吨氮肥（折纯）的20%发展成为缓控释肥，利用率按照提高10%计算，中国每年将减少70万吨的氮肥使用量，将给农业、工业带来巨大的效益。

（2）减排

2009年7月28日，国际肥料工业协会（IFA）发布了《化肥、气候变化与提高可持续生产力》白皮书。IFA采用生命周期方法评价了化肥在生产、运输和使用整个链条中所排放的温室气体。结果显示，化肥生命周期过程对全球温室气体排放的贡献量为2%~3%。如果化肥工业能够采用先进技术，全球温室气体减排潜力每年可以达到2.2亿吨。

缓控释肥正是这种先进技术的结晶。科学家发现，缓控释技术能够将氮肥或其他养分在土壤中的释放曲线与作物生长曲线一致，大大降低化肥养分在土壤释放过程中挥发、淋洗、反硝化损失。既能满足作物生长需要，又能减少化肥使用，进而大大降低氮肥生产过程中对资源、能源的消耗，减小氮肥施用过程中对水体和大气环境的压力。

农业技术推广服务中心在全国范围内进行的初期试验表明，缓控释肥与现代农业、两型农业（资源节约型、环境友好型）息息相关，紧跟世界发展潮流，符合国内农业发展趋势。这体现在“两增、两节、两减”3个方面。两增，即增产、增收。使用缓控释肥平均增产幅度在10%以上，最高达到40%；农民通过使用缓控释肥，每亩增收100~200元不等。两节，即节肥、节能。缓控释肥可以提高肥料利用率10%~30%，并减少能源和资源的浪费。两减，即减少环境污染和间接温室气体排放，减少劳动强度。

二、国内外缓控释肥研究进展

1、国外缓控释肥研究进展

自从1948年美国的K．G．C1art等人合成了世界上第一个缓释缩合肥料尿素一甲醛后，缓控释肥料的研发经历了一个多元化的发展过程。1960年以前主要是尿素一甲醛结合物缓释肥料的初步研究。20世纪60年代，缓释肥的研发取得了巨大进展，研究主要集中在尿素一甲醛缩合物的生产及其应用方面；石蜡、松香等作为包裹膜方面；缩二脲的应用和危害。

到了20世纪70年代，研究方向主要为尿素一甲醛缩合物、聚烯