緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)

1、緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)科技下鄉(xiāng)緩釋肥料課件v山東金正大國(guó)際v中國(guó)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)首先要加快緩控釋肥研究與推廣緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)一、控釋肥的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題一、控釋肥的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題 國(guó)際肥料專(zhuān)家們一致認(rèn)為“21世紀(jì)肥料是緩釋、控釋肥料”。目前，美國(guó)、日本、西歐已有50多家生產(chǎn)緩釋、控釋肥料的廠家。我國(guó)的緩釋肥料技術(shù)總體水平不及發(fā)達(dá)國(guó)家，尤其在產(chǎn)業(yè)化方面與發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大。雖然我國(guó)緩釋肥料的生產(chǎn)已有多年，但日前推廣應(yīng)用比較成功的只有中科院沈陽(yáng)生態(tài)研究所生產(chǎn)的脲酶抑制劑型緩釋肥料、鄭州大學(xué)工學(xué)院生產(chǎn)的肥包肥型緩釋肥料、廣東農(nóng)科院士肥所生產(chǎn)的緩釋水稻肥、上海漢楓緩釋肥料有限公

2、司生產(chǎn)的緩釋BB肥。當(dāng)前影響我國(guó)緩釋控釋肥料發(fā)展的最主要的原因概括起來(lái)有以下幾點(diǎn)： (1)目前在實(shí)驗(yàn)室和田間條件下對(duì)緩控釋肥料養(yǎng)分釋放的機(jī)理和影響因素的數(shù)學(xué)模型等相關(guān)研究還不深入，科研人員需要對(duì)肥料養(yǎng)分在實(shí)驗(yàn) 室內(nèi)和田間條件下的釋放率、釋放模式、影響因素進(jìn)行系統(tǒng)研究。同時(shí)注重緩釋和促釋相結(jié)合，著力研發(fā)具有“s”型釋放曲線的控釋肥料，使 肥料養(yǎng)分釋放速率和模式與作物養(yǎng)分吸收規(guī)律相匹配，從而限制和減少影響肥料發(fā)揮最大效應(yīng)的限制性因素，最終使研究者的產(chǎn)品適應(yīng)生產(chǎn)者 的需要，并實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的最大化。 (2)肥效試驗(yàn)應(yīng)從多個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，目前肥效評(píng)價(jià)僅限于簡(jiǎn)單的對(duì)比試驗(yàn)，緩控釋肥料在田間的去向缺少

3、系統(tǒng)定量分析，由緩控釋肥料應(yīng) 用而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益缺乏定量評(píng)價(jià)。因此，有必要進(jìn)一步系統(tǒng)、嚴(yán)格地對(duì)緩控釋肥料田間應(yīng)用肥效及在土壤中的形態(tài)轉(zhuǎn)化、去向等相關(guān)方 面進(jìn)行評(píng)價(jià)，為改進(jìn)緩控釋肥料的性能，從而滿足在各種農(nóng)業(yè)生態(tài)條件下不同作物營(yíng)養(yǎng)需求提供科學(xué)依據(jù)。 (3)目前關(guān)于肥料控釋性能的測(cè)試方法國(guó)際或行業(yè)間上還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，因而建立對(duì)肥料緩控釋性能的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，促進(jìn)和保證其工業(yè) 化質(zhì)量勢(shì)在必行。(4)目前緩釋肥料還存在生產(chǎn)成本過(guò)高的問(wèn)題，一般高于常規(guī)肥料的24倍，致使該種肥料絕大部分只用于經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的花卉、蔬菜、草坪等生 產(chǎn)中，限制了它的廣泛使用。所以科研重點(diǎn)應(yīng)放在保障肥料性能的同時(shí)降低生產(chǎn)成

4、本，加速該類(lèi)肥料的大田化、普及化。 (5)針對(duì)目前緩控釋肥料推廣應(yīng)用還不是十分廣泛的問(wèn)題，政府可以加大對(duì)新型緩控釋肥料的推廣力度，通過(guò)立法、收取污染稅和發(fā)放補(bǔ)貼等方 法，推動(dòng)緩控釋肥料的推廣應(yīng)用，加快我國(guó)肥料領(lǐng)域的快速變革。緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)一、概念緩控釋肥的定義緩控釋肥的定義 緩控釋肥是一類(lèi)能夠?qū)崿F(xiàn)一次施肥，不用追肥，釋放期長(zhǎng)的肥料。具體來(lái)講，可以從廣義和狹義兩個(gè)方面來(lái)定義這類(lèi)肥料。 緩控釋肥必須具備哪些條件緩控釋肥必須具備哪些條件具有釋放期長(zhǎng)效的作用，可大幅度提高肥料作用，減少肥料降低成本。具體來(lái)講，具有以下個(gè)優(yōu)點(diǎn)。水中溶解度小營(yíng)養(yǎng)元素在土壤中釋放肥料長(zhǎng)期穩(wěn)定一次大量施用不導(dǎo)致燒苗減

5、少施肥數(shù)量和次數(shù)，節(jié)約成本緩釋肥與控釋肥的區(qū)別緩釋肥與控釋肥的區(qū)別從廣義上講，緩釋肥和控釋肥是一類(lèi)肥料，但是從狹義上講，二者又各具特點(diǎn)，從構(gòu)成到田間釋放機(jī)理都有所不同。 緩釋肥必須具備的條件緩釋肥必須具備的條件水中溶解度小營(yíng)養(yǎng)元素在土壤中釋放肥料長(zhǎng)期穩(wěn)定一次大量施用不導(dǎo)致燒苗減少施肥數(shù)量和次數(shù)，節(jié)約成本緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)1、緩控釋肥的定義（緩控釋肥是怎樣的一類(lèi)肥料？）、緩控釋肥的定義（緩控釋肥是怎樣的一類(lèi)肥料？） 緩控釋肥是一類(lèi)能夠?qū)崿F(xiàn)一次施肥，不用追肥，釋放期長(zhǎng)的肥料。具體來(lái)講，可以從廣義和狹義兩個(gè)方面來(lái)定義這類(lèi)肥料。廣義上講緩控釋肥料是指肥料養(yǎng)分釋放速率緩慢，釋放期較長(zhǎng)，在作物的整個(gè)

6、生長(zhǎng)期都可以滿足作物生長(zhǎng)需的肥料。 美國(guó)作物營(yíng)養(yǎng)協(xié)會(huì)(AAPFCO)對(duì)緩釋和控制釋放肥料的定義為：所含養(yǎng)分形式在施肥后能延緩被作物吸收與利用，其所含養(yǎng)分比速效肥具有更長(zhǎng)肥效的肥料。 但狹義上對(duì)緩釋肥和控釋肥來(lái)說(shuō)又有其各自不同的定義。緩釋肥(Slow Release Fertilizers，SRFs)又稱長(zhǎng)效肥料，主要指施入土壤后轉(zhuǎn)變?yōu)橹参镉行юB(yǎng)分的速度比普通肥料緩慢的肥料。其釋放速率、方式和持續(xù)時(shí)間不能很好地控制，受施肥方式和環(huán)境條件的影響較大 。緩釋肥的高級(jí)形式為控釋(Controlled Availability Fertilizers，CAFS)，是指通過(guò)各種機(jī)制措施預(yù)先設(shè)定肥料在作物生

7、長(zhǎng)季節(jié)的釋放模式，使其養(yǎng)分釋放規(guī)律與作物養(yǎng)分吸收基本同步，從而達(dá)到提高肥效目的的一類(lèi)肥料。 近年來(lái)，控釋肥料被描述為在肥料制備使用過(guò)程中釋放速率、方式和持續(xù)時(shí)間已知并可控制的肥料。歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(Committee European Nor-malization，CEN)綜合了有關(guān)緩釋和控釋肥養(yǎng)分緩慢或控制釋放的釋放率和釋放時(shí)間的研究，提出了作為緩釋和控釋肥應(yīng)具備的幾個(gè)具體標(biāo)準(zhǔn)，即在25下 肥料中的養(yǎng)分在24h內(nèi)的釋放率(即肥料的化學(xué)物質(zhì)形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锟衫玫挠行螒B(tài))不超過(guò)15； 在28d之內(nèi)的養(yǎng)分釋放率不超過(guò)75；在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，養(yǎng)分釋放率不低于75； 專(zhuān)用控釋肥的養(yǎng)分釋放曲線與相應(yīng)作物的養(yǎng)

8、分吸收曲線相吻合。概念（二）緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)三、三、發(fā)展歷程緩控釋肥出現(xiàn)的背景緩控釋肥出現(xiàn)的背景 緩釋肥最初是為了解決肥料養(yǎng)分釋放速率與植物養(yǎng)分吸收速率不吻合的問(wèn)題而提出的。 緩控釋肥在國(guó)外的發(fā)展歷程緩控釋肥在國(guó)外的發(fā)展歷程 自從1948年美國(guó)的KGC1art等人合成了世界上第一個(gè)緩釋縮合肥料尿素一甲醛后，緩控釋肥料的研發(fā)經(jīng)歷了一個(gè)多元化的發(fā)展過(guò)程。 緩控釋肥在國(guó)內(nèi)的發(fā)展歷程緩控釋肥在國(guó)內(nèi)的發(fā)展歷程在我國(guó)，早在20世紀(jì)60年代末，中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所就開(kāi)始長(zhǎng)效氮肥的研究，在國(guó)內(nèi)首先研制成功了包膜長(zhǎng)效碳酸氫銨。 緩控釋肥元素釋放影響因素緩控釋肥元素釋放影響因素土壤溫度包膜厚度土壤值微

9、生物活動(dòng)土壤中水分含量土壤類(lèi)型灌溉水量緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)1 1、緩釋肥出現(xiàn)的背景、緩釋肥出現(xiàn)的背景 為了解決肥料養(yǎng)分釋放速率與植物養(yǎng)分吸收速率不吻合的問(wèn)題，20世紀(jì)初提出了緩釋肥料的概念。1955年，微溶性脲醛化合物（UF）商品化合成，緩釋肥料才真正意義上用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。1961年，美國(guó)研制出硫包膜尿素。發(fā)展歷程（二）發(fā)展歷程（二）緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)2 2、緩控釋肥在國(guó)外的發(fā)展歷程、緩控釋肥在國(guó)外的發(fā)展歷程 自從1948年美國(guó)的KGC1art等人合成了世界上第一個(gè)緩釋縮合肥料尿素一甲醛后，緩控釋肥料的研發(fā)經(jīng)歷了一個(gè)多元化的發(fā)展過(guò)程。1960年以前主要是尿素一甲醛結(jié)合物緩釋肥料的初步研

10、究。20世紀(jì)60年代，緩釋肥的研發(fā)取得了巨大進(jìn)展，研究主要集中在尿素一甲醛縮合物的生產(chǎn)及其應(yīng)用方面；石蠟、松香等作為包裹膜方面；縮二脲的應(yīng)用和危害。到了20世紀(jì)70年代，研究方向主要為尿素一甲醛縮合物、聚烯類(lèi)等作為包裹肥料膜，肥料中攙雜其他難溶物、添加劑、抑制劑生產(chǎn)緩釋肥料，異丁叉二脲和正丁叉二脲縮合物緩釋肥料的研究方面。20世紀(jì)80年代是緩控釋氮肥研發(fā)突飛猛進(jìn)的年代，緩控釋氮肥開(kāi)始走多元化道路，其研究方向也隨之?dāng)U大，主要是對(duì)硫磺、聚乙烯、磷酸鎂銨(NH4)MgPO4H2O等作為包裹肥料膜材料方面的研究，及關(guān)于包裹緩釋肥料理論模型的研究。到了20世紀(jì)90年代緩釋肥趨于成熟，各方面的研究不斷完善

11、細(xì)化，并對(duì)新的領(lǐng)域進(jìn)行探索研究，其中包括對(duì)有機(jī)高分子聚合物包裹膜分解過(guò)程的研究、吸附緩釋肥料的研究等。 目前，緩控釋肥料的研究主要集中在包膜新材料的研發(fā)、新型化學(xué)合成緩釋肥料合成工藝方法的研究及新型緩控釋肥料長(zhǎng)期應(yīng)用對(duì)環(huán)境影響方面的研究等。 緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)3 3、緩控釋肥在國(guó)內(nèi)的發(fā)展歷程、緩控釋肥在國(guó)內(nèi)的發(fā)展歷程 在我國(guó)，早在20世紀(jì)60年代末，中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所就開(kāi)始長(zhǎng)效氮肥的研究，在國(guó)內(nèi)首先研制成功了包膜長(zhǎng)效碳酸氫銨。與此同時(shí)，上?；ぱ芯吭骸⒑?、福建、黑龍江等省市農(nóng)科院、沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所、西北水保所和鄭州工業(yè)大學(xué)等也開(kāi)展了這方面的研究。近幾年我國(guó)緩釋肥料發(fā)展迅速，主要

12、采取兩種技術(shù)路線，分別是將肥料進(jìn)行微溶化或包膜處理來(lái)實(shí)現(xiàn)肥料養(yǎng)分的緩控釋。前者的代表性產(chǎn)物有脲醛化合物(UF)，后者的代表性產(chǎn)物有硫包膜尿素(SCU)、聚合物包膜尿素(PCU)等。 目前中國(guó)農(nóng)科院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、鄭州大學(xué)、北京農(nóng)林科學(xué)院等單位正在開(kāi)展不同類(lèi)型緩控釋肥料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究，并取得了一定的實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，有部分產(chǎn)品及肥料生產(chǎn)設(shè)備已經(jīng)面世。例如鄭州大學(xué)磷肥與復(fù)肥研究所不僅在國(guó)內(nèi)建立了緩控釋肥料生產(chǎn)廠，并且其以鈣鎂磷肥為包裹物的緩控釋肥料還取得了美國(guó)專(zhuān)利，并成功地在美國(guó)建廠；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)與金正大集團(tuán)合作，建成了年產(chǎn)30萬(wàn)t緩控釋肥料生產(chǎn)設(shè)備，并已投產(chǎn)；華南農(nóng)業(yè)大學(xué)

13、資源環(huán)境學(xué)院則在探索用低成本控釋材料和非專(zhuān)用設(shè)備生產(chǎn)包膜肥方面獲得初步成功；北京農(nóng)科院植物營(yíng)養(yǎng)與資源研究所成功研發(fā)出了樹(shù)脂包衣緩控釋肥料生產(chǎn)設(shè)備，并研制出適合不同作物需要的控釋肥系列新產(chǎn)品。該項(xiàng)科研成果標(biāo)志著我國(guó)緩控釋肥料的研究已取得了較大進(jìn)展，表明研制的緩控釋肥料已達(dá)到了國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和水平。然而，要使緩控釋肥料生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低，盡快擴(kuò)大推廣應(yīng)用范圍，仍有大量的工作要做。緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)四、分類(lèi) 物理型緩控釋肥料物理型緩控釋肥料物理型緩控釋肥料就是通過(guò)簡(jiǎn)單的物理過(guò)程處理，使肥料具有緩控性。物理型緩控釋肥料大多為包膜肥料。 1.無(wú)機(jī)包膜型肥料 2.有機(jī)化合物及聚合物包膜肥料化

14、學(xué)型緩控釋肥料化學(xué)型緩控釋肥料化學(xué)型緩控釋肥料養(yǎng)分釋放機(jī)理比較復(fù)雜，依據(jù)化學(xué)添加物是否與目標(biāo)肥料結(jié)合，綜合概括分為兩類(lèi)。 物理化學(xué)型緩控釋肥料物理化學(xué)型緩控釋肥料物理化學(xué)型緩控釋肥料就是綜合了物理和化學(xué)方法對(duì)目標(biāo)肥料進(jìn)行處理， 其養(yǎng)分釋放機(jī)理較為復(fù)雜，不僅包括化學(xué)過(guò)程同時(shí)也包括物理過(guò)程。 BFeCHCaKPCuClZnMgMoNiSNOMn緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)1、物理型緩控釋肥料、物理型緩控釋肥料 物理型緩控釋肥料就是通過(guò)簡(jiǎn)單的物理過(guò)程處理，使肥料具有緩控性。物理型緩控釋肥料大多為包膜肥料，一般通過(guò)一些手段如加熱、噴涂、干燥等在肥料顆粒表面噴涂一層或幾層惰性物質(zhì)，形成致密的低滲透性膜，因而

15、能控制水進(jìn)人肥料核心以及養(yǎng)分溶液從膜內(nèi)向外部擴(kuò)散的速度，進(jìn)而延緩肥料中養(yǎng)分的釋放速度。膜的阻水性能越好，肥料的溶解就越慢。其養(yǎng)分釋放過(guò)程首先是水分透過(guò)膜，水蒸汽凝結(jié)在固體肥料芯上并溶解部分肥料芯，引起內(nèi)部壓力的累積。如果內(nèi)部壓力超過(guò)膜的承受力，包膜破裂，顆粒養(yǎng)分快速釋放出來(lái)，這種釋放過(guò)程被稱為“損壞機(jī)制”(Failure Mechanism)；如果膜能承受住內(nèi)部壓力，肥料中的養(yǎng)分就通過(guò)擴(kuò)散而釋放，其動(dòng)力是膜內(nèi)外的濃度梯度，這種釋放過(guò)程被稱為“擴(kuò)散機(jī)制”。發(fā)生這兩個(gè)過(guò)程與否，關(guān)鍵取決于膜的機(jī)械狀況、厚度、質(zhì)量及包膜顆粒的半徑和粒形等因素，包膜內(nèi)養(yǎng)分的擴(kuò)散釋放可通過(guò)調(diào)控包膜物的性質(zhì)加以改變。常見(jiàn)的

16、包涂材料主要分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩種，無(wú)機(jī)化合物作為包裹膜材料的有硫磺、金屬氧化物和金屬鹽、無(wú)機(jī)化學(xué)肥料等。而有機(jī)物作為包膜材料的有石臘、烯烴聚合物或共聚物圓、不飽和油、天然橡膠等。 就目前緩控釋氮肥的研究來(lái)看，包膜型緩控釋肥料的制造過(guò)程不涉及化肥的化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)包膜材料成分和厚度的調(diào)整，來(lái)控制肥料養(yǎng)分釋放速度，該類(lèi)肥料受外界環(huán)境因素影響較小，能靈活地調(diào)節(jié)其釋放特性，制造工藝方法簡(jiǎn)單易行，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上具有較大優(yōu)勢(shì)。分類(lèi)（二）分類(lèi)（二）緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)無(wú)機(jī)包膜型緩釋肥無(wú)機(jī)包膜型緩釋肥 ( () )硫包膜肥料，是目前市場(chǎng)上較為常見(jiàn)的緩控釋氮肥硫包膜肥料，是目前市場(chǎng)上較為常見(jiàn)的緩控釋氮肥這種肥料

17、是將硫磺在156熔化，噴涂于被空氣預(yù)熱的肥料顆粒表面作為包膜，隨后用密封劑(微晶石蠟一煤焦油或聚乙烯一重油)噴涂封住包膜上的裂縫及微孔，然后是第3個(gè)涂層，通常是硅藻土作為調(diào)節(jié)劑以防止肥料顆粒相互黏結(jié) 。硫包膜肥料中養(yǎng)分的釋放主要取決于膜的包裹質(zhì)量及密封劑的密閉效果。硫包膜肥料對(duì)土壤水分含量、生物活動(dòng)、運(yùn)輸及施用過(guò)程中對(duì)膜的磨損都是非常敏感的。( () )金屬氧化物和金屬鹽包裹肥料金屬氧化物和金屬鹽包裹肥料 該類(lèi)包裹緩控釋肥通常先將肥料顆粒與金屬的碳酸鹽或氫氧化物混合，隨后往上噴涂長(zhǎng)鏈有機(jī)酸，稍加熱后在肥料顆粒表面上反應(yīng)形成金屬鹽包膜，最后用蠟密封。生產(chǎn)工藝中也可將金屬氧化物和惰性物如滑石、石灰

18、石、粘土等或一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)混合使用 。這類(lèi)包膜肥料制備所需時(shí)間較短，成本低廉，儲(chǔ)存性能好，但其養(yǎng)分的緩控釋性能有待進(jìn)一步提高。( () )肥料包膜肥料肥料包膜肥料 就是在一種肥料的表面再包裹一種或幾種另外的肥料。該類(lèi)緩控釋肥料主要以中國(guó)樂(lè)喜施緩控肥(LUXECOTE)為典型代表。LUXECOTE以尿素作為核心，在其表面依次包敷復(fù)合物和微溶性養(yǎng)分物質(zhì)等(含N、P、K和MgFe、Zn)。它通過(guò)水滲過(guò)含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的包裹層，溶解核心的氮肥后通過(guò)包裹層再向外擴(kuò)散釋放氮。該肥料養(yǎng)分釋放速度受土壤溫度和pH值影響較小，養(yǎng)分釋放均勻，緩釋效果較好 。緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)有機(jī)化合物及聚合物包膜肥料有機(jī)化合物及聚

19、合物包膜肥料 (1)熱固性樹(shù)脂包膜肥料，是在制備過(guò)程中使聚合物作用在肥料顆粒上，由熱固性的樹(shù)脂交聯(lián)形成的疏水聚合物膜。常用的熱固性樹(shù)脂有醇酸類(lèi)樹(shù)脂和聚氨酯類(lèi)樹(shù)脂。醇酸樹(shù)脂是雙環(huán)戊二烯和甘油酯的共聚物，養(yǎng)分的釋放可以通過(guò)改變膜的主要成分或膜的厚度來(lái)控制。聚氨脂類(lèi)包膜是在肥料顆粒表面上直接以聚氰基與多元醇反應(yīng)生成。養(yǎng)分從這種產(chǎn)品中的釋放主要依賴于溫度變化，土壤水分含量、pH值、干濕交替以及土壤生物活性對(duì)釋放影響較小。熱固性樹(shù)脂類(lèi)包膜材料的品種很多，具體的物質(zhì)包括環(huán)氧樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂和類(lèi)似的樹(shù)酯等。(2)熱塑性樹(shù)脂包膜肥料，其工藝技術(shù)是在制備過(guò)程中將樹(shù)脂溶液或熔體包

20、覆在肥料顆粒表面，可形成一層疏水聚合物膜。例如將熱塑性包膜材料溶解于特定溶劑中，并加入一種或多種礦物粉，于硫化床反應(yīng)器中噴涂在肥料顆粒上，形成一層聚合物膜。改變包膜材料的比例或添加礦物質(zhì)的量，可以得到不同養(yǎng)分釋放率和釋放曲線的肥料。通常使用的熱塑性樹(shù)脂包膜材料有 烯烴的均聚物或共聚物(如LDPE、聚丙烯、聚丁烯等)、乙烯-丙烯的共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-一氧化碳共聚物等，也可以用聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯樹(shù)脂、聚乙烯醇、聚酰胺和聚乳酸等熱塑性樹(shù)脂。 (3)蠟包膜肥料，蠟作為包膜材料廣泛用于各種水溶性肥料。美國(guó)專(zhuān)利中介紹了一種改進(jìn)的方法，先用熔融石蠟包裹肥料顆粒，隨后使蠟

21、固化制得包膜肥料 。(4)不飽和油包膜肥料，一般該類(lèi)肥料要在肥料顆粒上噴涂?jī)蓚€(gè)涂層：第1層是具高黏性不飽和油；第2層是低黏性不飽和油，主要起密封和防黏連作用。 (5)改性天然橡膠包膜肥料，天然橡膠經(jīng)過(guò)硫化，添加一些改性物質(zhì)后就可以用作肥料的包膜材料。緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)2 2、化學(xué)型緩控釋肥料、化學(xué)型緩控釋肥料 化學(xué)型緩控釋氮肥養(yǎng)分釋放機(jī)理比較復(fù)雜，綜合概括包括兩類(lèi)：一是化學(xué)添加物不與目標(biāo)肥料結(jié)合；二是化學(xué)添加物與肥料結(jié)合形成新物質(zhì)。在化學(xué)添加物不與目標(biāo)肥料結(jié)合的情況中又包括兩種形式，一種形式是在目標(biāo)肥料中添加阻溶性物質(zhì)。以緩釋尿素為例，在尿素中添加含銅、鋅、錳化合物及植物所需的其他微量元

22、素的無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)物等，這些物質(zhì)可使尿素的溶解速度減慢，從而減緩養(yǎng)分的釋放速度；另一種形式是在目標(biāo)肥料中添加養(yǎng)分釋放抑制物質(zhì)，如在尿素中混加脲酶活性抑制劑、硝化抑制劑。加入脲酶抑制劑能降低脲酶的活性，從而使尿素的分解速度變慢，即減慢氨化過(guò)程。加入硝化抑制劑能選擇性地抑制亞硝酸菌、硝酸菌、脫氮菌的活性，從而減少氮肥的硝化和脫氮作用，主要硝化抑制劑有鹵代苯酚、硝基苯銨、鹵化苯銨、硫脲、甲硫銨酸 、吡啶、嘧啶、硫脲、雙氰胺(DCD)等。 另一類(lèi)是化學(xué)添加物與目標(biāo)肥料結(jié)合形成新物質(zhì)，如甲醛與尿素在特定條件下縮合生成脲甲醛；乙酸醛與尿素在酸性環(huán)境下生成環(huán)狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)；異丁醛和尿素反應(yīng)生成的亞異丁基雙脲(IB

23、DU)等，這類(lèi)緩控釋氮肥的養(yǎng)分釋放機(jī)理是該化合物在外界環(huán)境條件的影響下(如生物作用、土壤pH值、水分含量、溫度等)分解，特定化合物與尿素之間的化學(xué)鍵斷開(kāi)，重新生成尿素和特定化合物，然后尿素再釋放出植物生長(zhǎng)所需的氮素。其釋放速度取決于組合物鍵的性質(zhì)、立體化學(xué)結(jié)構(gòu)、疏水性、降解難易度、肥料形狀、表面積與體積之間的比率及微生物的作用等。緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)3 3、物理化學(xué)型緩控釋肥料、物理化學(xué)型緩控釋肥料物理化學(xué)型緩控釋肥料就是綜合了物理和化學(xué)方法對(duì)目標(biāo)肥料進(jìn)行處理， 其養(yǎng)分釋放機(jī)理較為復(fù)雜，不僅包括化學(xué)過(guò)程同時(shí)也包括物理過(guò)程。緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)五、質(zhì)量檢測(cè) 物理型緩控釋肥料測(cè)試方法物理型

24、緩控釋肥料測(cè)試方法 1. 水（溶液）溶出率法2、“肥土”淋溶法 3、擴(kuò)散和滲透率法4、電超濾法5、同位素示蹤法 化學(xué)型緩控釋肥料測(cè)試方法化學(xué)型緩控釋肥料測(cè)試方法 非包膜控釋肥一般不僅具有物理緩控性，而且還具有化學(xué)和生物緩控性， 簡(jiǎn)單套用的結(jié)果與實(shí)際肥效相差懸殊。 FeCuMoBZnMn緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)1 1、物理型緩控釋肥料測(cè)試方法、物理型緩控釋肥料測(cè)試方法 1、水（溶液）溶出率法：用水或一定濃度的鹽溶液在特定溫度下浸泡肥料，定期測(cè)定浸提液氮素含量，從而計(jì)算一定時(shí)間內(nèi)養(yǎng)分的溶出量。例如美國(guó)Scotts公司、Puresell公司，以色列Haifa化學(xué)公司是以肥料養(yǎng)分在21水中釋放80養(yǎng)分

25、作為聚合物包膜肥料0smocote、Polvon、Multicote的釋放期評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。日本Chisso Asahi肥料公司以在25水中釋放75養(yǎng)分作為聚合物包膜肥料Nutricote、Meister的釋放期評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 。該類(lèi)方法測(cè)定過(guò)程較為簡(jiǎn)便，是評(píng)價(jià)物理型緩控釋氮肥養(yǎng)分釋放特性的常用方法。但其測(cè)定環(huán)境與土壤環(huán)境存在一定的差異，所以該方法只能粗略估計(jì)肥料的溶出情況，而對(duì)于高分子包膜熱塑型包膜尿素和硫包膜尿素來(lái)講，測(cè)定結(jié)果與在土壤中的實(shí)際釋放情況能較好地吻合，因此該方法已成為硫包膜尿素和聚合物包膜尿素控釋特性評(píng)價(jià)的常用方法。 2、“肥土”淋溶法：把肥料與土壤均勻混合，定期用定量的水淋溶，收集淋溶液

26、并測(cè)定其中的養(yǎng)分含量。該法的好處是設(shè)備簡(jiǎn)單易得，不需特殊設(shè)備，且測(cè)定條件與肥料在土壤中的環(huán)境更接近，所以較水泡法測(cè)定的肥料養(yǎng)分釋放特性更為接近肥料在土壤中的真實(shí)情況。但該法較耗時(shí)，多不用于產(chǎn)品的在線測(cè)定，而用于科研。 3、擴(kuò)散和滲透率法：取一定量肥料顆粒放在已稱重的濾紙上，然后把肥料連同濾紙放入用干燥器改裝的容器中，該容器底部盛水，上部為飽和水蒸汽，定期稱量肥料顆粒及濾紙重量。根據(jù)重量變化來(lái)確定養(yǎng)分的釋放速率。該方法對(duì)評(píng)價(jià)肥料顆粒的單個(gè)個(gè)體行為特別有效。 4、電超濾法：電超濾(electrouhrafihration，EUF)技術(shù)研究土壤有效養(yǎng)分已為人們所熟悉。近年來(lái)一些研究者把該技術(shù)應(yīng)用于評(píng)

27、價(jià)緩控釋肥控釋性能。利用EUF技術(shù)不僅可以提供肥效方面的信息，而且可以反映氮素淋失情況，是一種值得深入研究的方法。 5、同位素示蹤法：利用 N標(biāo)記技術(shù)研究氮素釋放特性。該方法是一種能較真實(shí)地反映田間實(shí)際情況的好方法。但目前在大規(guī)模的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用該方法研究緩控釋氮肥養(yǎng)分釋放特性的報(bào)道相對(duì)較少，主要原因是同位素標(biāo)記成本較高，而且需要特殊儀器，一般普通實(shí)驗(yàn)室或肥料生產(chǎn)廠難以完成。質(zhì)量檢測(cè)質(zhì)量檢測(cè)緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)2 2、化學(xué)型緩控釋肥質(zhì)量檢測(cè)法、化學(xué)型緩控釋肥質(zhì)量檢測(cè)法 包膜肥料的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法不宜簡(jiǎn)單地套用于非包膜控釋肥，因?yàn)榉前た蒯尫室话悴粌H具有物理緩控性，而且還具有化學(xué)和生物緩控性，簡(jiǎn)

28、單套用的結(jié)果與實(shí)際肥效相差懸殊。 尤其是采用生物技術(shù)的緩控釋氮肥(如肥料中加入硝化抑制劑、脲酶抑制劑)，簡(jiǎn)單地套用包膜肥料的測(cè)定方法不能正確地評(píng)價(jià)這些肥料的養(yǎng)分溶出情況。試驗(yàn)及生產(chǎn)上通常采用“肥一土”淋溶法和同位素示蹤法來(lái)對(duì)非包膜肥料的養(yǎng)分釋放特性進(jìn)行評(píng)價(jià)，但由于測(cè)定時(shí)間和成本問(wèn)題使得這兩種方法的應(yīng)用受到了一定的限制。所以對(duì)于不同類(lèi)型、不同控釋機(jī)理的緩控釋氮肥來(lái)說(shuō)，研究相應(yīng)的檢測(cè)方法，對(duì)于推動(dòng)應(yīng)用各種緩控釋肥十分必要 。緩控施肥基礎(chǔ)知識(shí)(講課)2、積極推廣緩釋肥料減少肥料污染、積極推廣緩釋肥料減少肥料污染 目前我國(guó)是世界最大的化工生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，2006年，我國(guó)化肥產(chǎn)量達(dá)到4860萬(wàn)噸，單位面

29、積化肥使用量達(dá)到167-180公斤。根據(jù)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)資源學(xué)院的測(cè)算，我國(guó)化肥的利用率只有20%30%，在化肥使用中，最有利的時(shí)機(jī)是結(jié)合播種季節(jié)。苗期施肥量很少，解決施肥的矛盾通常需要追肥，但是追肥的時(shí)候如果不結(jié)合灌溉，肥料的損失浪費(fèi)是很大的。緩釋肥能實(shí)現(xiàn)一次施肥，不用追肥，它具有釋放期長(zhǎng)效的作用，可大幅度提高肥料作用，減少肥料降低成本。我國(guó)緩釋肥研究取得了很大成績(jī)，大概有以下四種類(lèi)型。一是合成緩釋肥有機(jī)蛋白；二是合成緩釋肥的無(wú)機(jī)蛋白；三是包膜緩釋?zhuān)凰氖巧a(chǎn)抑制劑改良。緩釋肥還必須具有以緩釋肥還必須具有以下幾個(gè)條件，水中溶解度小，營(yíng)養(yǎng)元素在土壤中釋放，肥料長(zhǎng)期穩(wěn)定，源源不斷下幾個(gè)條件，水中溶解度小，營(yíng)養(yǎng)元素在土壤中釋放，肥料長(zhǎng)期穩(wěn)定，源源不斷地滿足在整個(gè)生產(chǎn)中的需要。同時(shí)一次大量施肥不至于導(dǎo)致傷苗，肥料燒種子是地滿足在整個(gè)生產(chǎn)中的需要。同時(shí)一次大量施肥不至于導(dǎo)致傷苗，肥料燒種子是很重要的問(wèn)題。很重要的問(wèn)題。緩控釋肥研究起步較晚發(fā)展較快，2002年中國(guó)申請(qǐng)緩控釋肥的公開(kāi)專(zhuān)利已經(jīng)達(dá)到30多項(xiàng)，基本上是從上述四個(gè)方面進(jìn)行研究。 作為農(nóng)業(yè)科技工作者，我們提倡要積極推廣緩釋肥，做好實(shí)驗(yàn)示范，讓廣大