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新型肥料发展现状

  这类肥料主要是指在尿素外层包裹一层材料,进而达到缓释、控释氮的释放特性,包膜材料是此类肥料的核心。目前我国包衣类新型高效尿素主要有以下几种:

  (1)硫包衣。硫包衣尿素(sulfurcoatedurea)是通过在尿素外面包裹硫磺、微晶蜡密封剂而制成的,硫磺与微晶蜡密封剂的数量将会决定该产品缓释氮的释放特性。我国的scu技术由国外直接引进,在引进的基础上,又增加了工艺控制程序,调节养分释放。加拿大汉枫在国内硫包衣尿素(scu)缓释肥的领导地位不可取代。自2017年加拿大汉枫常绿有限公司在江苏姜堰投资了国内第一条硫包衣尿素生产线之后,scu缓释氮肥生产线陆续在黑龙江、山西、山东等其他省份建成。汉枫公司scu生产线核心技术来自加拿大纽格乐公司,在国外技术的基础上,又增加了12种工艺控制程序,目前汉枫在中国的scu产能为40万吨,在建产能为20万吨。

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  一。多功能化趋势也很值得关注。在提供营养的同时,培肥土壤、提高抗性、逆境生长,既能除草又能抗病等这一类肥料,是一个重要的发展趋势。此外,随着时下人们环保意识的提高,肥料对环境的影响慢慢的受到重视,减少损失,提高利用率是重要的指标,环保型的肥料也将是未来肥料的重要方向。

  有机肥的概念在我国使用了很久,我国最早主要靠有机物质提供养分,大约占到90%以上。随着我们国家化学肥料的发展,化学提供养分的比例在逐年提高,目前占90%以上。而有机物质提供养分的比例年年在下降,已经不到10%,可以说,有机物质提供养分的功能基本被化学类肥料所替代,有机类提供养分主要是满足改土或者说满足现代有机农业的需要。目前有机肥现在厂家1500家、实际生产能力1000万吨。白由路说:“由于运输半径较短,目前我们不提倡有机肥料的长距离运输。”

  近几年,在新型肥料行业中,缓释/控释肥的发展是最快的,其次是商品有机肥,多功能肥料则因为涵盖面太广、针对性较强、市场比较混乱而发展相对缓慢。

  我国缓释/控释肥研究所形成的技术类型几乎包括了国际上的所有缓释/控释肥种类,目前已由单纯的研究向产业化方向发展。虽然我国缓释/释肥料技术产业化生产的时间不过十几年,但发展速度十分惊人。目前,在企业层面,缓释/控释的理念已深入人心,不少复合肥企业甚至以此作为企业的转型契机,取得了较好的效果;而在消费的人层面,随着媒体的大力宣传和企业的宣讲,一些大的种植户也开始接受肥料缓控、控释理念,并拥有了一定的市场。

  生物肥料是肥料中含有活体微生物肥料的总称。白由路指出,近十年来,生物肥料被西方认为是环保和回归生态的产品而日益受到重视。但是,在我国生物肥料由于作用比较缓慢,农民使用时往往不太喜欢,有的直接往里添加养分,提高肥料的速效性,提高肥料效果的可见度。目前我国登记的有生物肥料工厂650家左右,菌剂类年生产量约100万吨,生物有机肥约300-400万吨,复合微生物肥料300-400万吨左右。我国生物肥料年产量(实物量)总计约800-900万吨。

  当前肥料发展出现新趋势,特别是在传统肥料行情处于低迷期,新型肥料日益受到“追捧”,并成为众多企业应对市场困局的“利器”。但是,目前新型肥料由于概念界定边界尚不清晰,导致市场中出现分类混淆、偷换概念等问题。日前,在潍坊举行的新型肥料营销峰会上,中国农科院区划所研究员、中国植物营养与肥料学会理事长白由路对新型肥料的界定、现状以及发展的新趋势进行了释疑。

  增效类肥料是指在肥料中添加少数的肥料添加剂,在肥料中,起到增加肥料施用效果或减少肥料损失的一类肥料,例如尿素中添加多肽、聚谷氨酸、聚天门冬氨酸、SODm、凹凸棒、腐植酸等等,增加肥料或者减少肥料损失。白由路提到产量时说,目前的具体数量还没办法统计,农业登记时希望只登记肥料增效剂,并且要能检测。

  白由路总结说,我国的新型肥料具有起步晚、发展快且多路并进、全面发展的趋势。值得一提的是缓/控释肥

  (3)添加金融蛋白酶的多肽尿素 多肽尿素是山东禹城中农润田化工有限公司和山东禹城瑞利源科技有限公司联合研制开发、国内首创且具有国际领先水平的绿色、环保、高效增效尿素,是在普通尿素生产的全部过程中加入金属蛋白酶制成的。它对农作物所需养分具有极强的催化作用,不但能促进农作物对尿素的全面吸收,提高氮肥利用率,而且还能促进土壤中氮、磷、钾及微量元素的分解吸收,提高农作物品质和产量。长期施用多肽尿素,能对农作物进行生理调控,对土壤酸碱度进行调节,为土壤微生物提供良好的生存环境。中农润田公司目前是全国“多肽尿素”唯一生产厂商,产能为30万吨。除了多肽尿素以外,目前我国还出现了在复合肥中添加金属蛋白酶的多肽复合肥,生产此类产品的企业有3-4家。与大部分包衣类肥料不同,添加剂类新型高效肥料工艺最简单,基本不用另建装置,只需在原生产装置上添加一个计量秤,所以关于这类肥料的产能难以统计。

  目前我国的新型肥料大致分为缓/控释肥、生物肥料、商品有机肥、多功能肥料、增效类肥料五大类。缓控释肥料主要有两大类,一类是以包膜尿素为主的包膜型缓释肥料,这类肥料有硫包衣和树脂包衣两种。目前,我国包膜尿素的生产量约100-200万吨。另一类是化学抑制型的缓释类肥料,该肥料是在现有氮肥中添加以脲酶抑制剂、硝化抑制剂等,抑制氮素在土壤中的转化而达到缓释目的。目前我国将抑制型缓释肥料统称为“稳定性肥料”,我国年产量估计约100万吨实物量。我国将各缓释类肥料主要配制为含有缓释氮肥的掺混肥在市场上流通。此外,我国的脲甲醛生产厂商很多,但产品供应较少,估计在100至200万吨之间,主要以青岛住商为主。

  (1)添加脲酶抑制剂或硝化抑制剂的缓释肥料。中科院沈阳应用生态研究所石元亮等研制的稳定性肥料是指生产期间被加入了脲酶抑制剂或硝化抑制剂(包括两者同时加入),调节土壤微生物的活性,减缓尿素的水解和对铵态氮的硝化-反硝化作用,进而达到肥料氮素缓慢释放和减少损失目的的一类肥料,抑制剂是稳定肥料的核心。目前我国稳定性肥料研究有两点领先于国际上同种类型的产品:一是抑制剂的协同作用,我国应用的稳定性肥料的主体是复合抑制剂,在某些特定的程度上解决了作用时间短、不稳定的问题;二是成本低,我国现行稳定肥料的成本增加额只有普通肥料的3%—5%。此类肥料已实现了大规模的工业化生产,其中黑龙江倍丰集团、辽宁锦西天然气化工厂、山东施可丰化工股份有限公司、河北中嘉化肥有限公司、河南财鑫及昆明农家乐复合肥有限责任公司等50多家企业采用了这一技术进行稳定性缓释肥生产,产品推广区域涉及21个省、自治区及直辖市,农业推广面积累计9153万亩,肥料品种达60多个,应用作物27种。

  “新型肥料是指肥料家族中不断出现的新成员、新类型、新品种。”白由路解释说,新型肥料概念的提出大约有20年的时间。其中有些可能被长时间视为是普通肥料或者常规肥料,有些是大约在20多年前就出现的品种,只是人们过去不太重视,所以目前对于新型肥料的概念还没有一个具体的定义。

  白由路认为,目前市场上很多肥料都叫新型肥料,由于没一个明确的界定,造成了一些混淆。“曾经一段时间,我们只可以将新型肥料专业委员会撤掉,主要是因为概念太乱,在市场中引起的误解非常多。”白由路说,我们曾经一度认为,企业产品应当是什么肥料就叫什么肥料,不要用一个新型肥料的“口袋”将所有肥料不加以分类地全部装进去。但是,白由路也认为,新肥料、新品种永远是肥料创新的一个重点,从动态概念上来说,新型肥料是产业创新发展的原动力。

  (2)聚合物包膜肥料。聚合物包膜尿素是通过在尿素外面包裹热塑性包裹材料而制成的,包裹材料是该技术的核心。目前我国聚合物包膜尿素的主要有代表的技术是:

  山东农业大学张民等开发的聚合物包膜控释肥,通过调整膜厚度、膜材料、添加剂、不同粒径颗粒等的比例与组合,以期达到使控释肥释放高峰与作物吸肥高峰期相吻合,从而解决控释肥养分释放速率与作物生长吸肥规律相吻合的技术难题;

  华南农业大学樊小林等也采用高分子聚合物包膜技术,但对包膜材料来了创新,水溶性树脂或水基聚合树脂包衣材料以环境友好的单体在水相介质聚合而成无有机溶剂的、能代替溶剂型包膜物料的新型环保包膜材料;

  北京市农林科学院植物营养与资源所刘宝存等开发的聚烯烃包衣肥料(简称pocf)是一种热塑性树脂包衣的控释肥料。之所以称为控释肥,是指在适宜的土壤条件下养分的释放只受温度这一可控的物理因素精确控制的肥料一定温度条件下,这种肥料养分释放的速度和浓度能够完全满足作物特定生长阶段的养分需求,以期实现肥料养分的供应和植物养分需求同步。

  由于目前中国对缓释、控释肥概念的混,我们大家可以从加工方面来看,可大致分为添加剂类高效缓释/控释肥、包衣类高效缓释/控释肥料、合成有机缓释新型肥料。

  这类肥料主要是指生产期间被加入能提高尿素利用率的试剂或者蛋白酶,调节土壤微生物活性,进而达到缓慢释放、减少损失的目的,提高肥料利用率的试剂或者蛋白酶是此类肥料的核心。目前,我国添加剂类新型高效肥料主要有以下几种:

  料异军突起,生物肥料已经普遍被接受。但是,商品有机肥一直在争议中发展,特别是多功能肥料正在被接受。新型肥料的发展的新趋势

  “我认为,新型肥料的发展趋势,主要由市场决定。但是已然浮现了高效化、专业化、专用化、简便化和多功能化的趋势。”白由路阐述说,高效化趋势是时代的一种引领。肥料的利用率一直是国际关注的焦点,利用率不高的原因有多方面,但速效性养分,特别是氮肥在土壤中的滞留时间长是根本原因,过去的解决办法是多次施肥,缓控释肥料正是解决这一问题的物化载体。专用型的新型肥料也是我国肥料发展的重要趋势。植物虽然需要的养分种类是相同的,但不同的作物类型、不同的土壤类型、不同的气候类型对养分要求的比例、数量均不相同。其次,目前我国劳动力的需求发生明显的变化,用工需求和成本走高,简便的一体化趋势受到认可。农业投入由劳动力和物质投入两部分,目前劳动力成本已非常之高。所以,施肥方法与次数已成为限制农业生产的一个因素之

  (2)添加控失剂的控失肥料。中国科学院离子束重点实验室课题组经过数年研究,发明了“化肥固定化技术”。通过对天然材料来物理和生物改性,研制出化肥养分控失剂,利用其形成的互穿分子网?“网捕”住养分,生产出新型肥料控失肥。该技术初期只能添加在复合肥、bb肥中,而在高塔熔体造粒尿素中,由于温度太高,使得控失剂会失去效果。通过近几年的研究与试验,山东金沂蒙生态肥业有限公司与中国科学院合肥物质研究所、安徽帝元生物科技有限公司三方合作研制的高塔控失尿素取得成功,现已生产出合格产品,目前生产控失尿素的企业只有山东金沂蒙一家,随技术的进一步成熟,该技术产业化步伐将进一步加快。

  白由路认为,对于多功能肥料首先是其本身就具有直接提供植物所必需的营养元素和培肥土壤的功能,也就是说其首先应当是肥料,能为植物提供养分。其次是一定要有特定的对象,例如植物或者土壤,且不能含有法律和法规不准添加的物质成份。此外,功能性肥料不能以加强或改善肥效为基本功能。目前从市场上来看,能增产又具有杀虫等功效的肥料是市场所期望的肥料。

  白由路总结说,总之,新型农业发展特别是在现代农业中的作用越来越突出,但是我们要将新型肥料发展引导到一个正确的方向上来,更好地为我国的现代农业服务。

  通过近些年的发展,中国肥料工业从无到有、从小到大、从主要是依靠进口到供需自给有余,发展非常迅速,尤其是自20世纪70年代以来的三大更新浪潮,使得我国肥料行业步入了理性发展阶段。第一次是20世纪70年代的肥料高浓度化,很典型的代表高浓度尿素取代了低浓度碳铵。第二次是20世纪80年代中期的肥料复混化,典型代表是磷肥、复合肥、磷酸二铵取代了普钙。第三次是始于2017年至今,新型肥料发展高-潮,典型代表是商品有机肥、缓释/控释肥项目的建设和施用推广。尤其是近两年来,新型肥料迎来了加快速度进行发展期,但是在加快速度进行发展的过程中,也出现了一系列问题。