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1、控释肥不同于缓释肥。 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
2、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
3、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
4、拿大 Agrium 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。国内生产厂家及相关科研单位工艺技术 中国科学院南京土壤研究所，60 年代末至 70 年代初，先后研制成功硫包碳酸氢铵粒肥和用钙镁磷肥包裹的长效碳铵和长效尿素，但未形成规模化生产。中国科学院石家庄农业现代化研究所研制成功“涂层尿素”生产技术，其关键技术是涂层液的配制和涂复工艺。涂层液是十烷基苯磺酸和高岭土等无机矿物混合
5、成的胶质物质，根据不同农业生态条件确定各类物质的组成比例，在特定的工艺条件下制成。涂复工艺采用造料塔内喷涂的的新工艺，并借助尿素本身的热量，使包膜干固一次完成。中国农业科学院土壤肥料研究所科技人员，采用化学、物理的微乳化和高剪切技术，研制生产了具有缓释性能的纳米肥料。纳米肥料的胶结包膜剂胶团直径均在 100 纳米以内。纳米材料的小尺寸效应，可使肥料粒子带有磁效应，从而使肥料养分更容易被植物吸收，有效刺激植物生长。北京市农林科学院植物营养与资源研究所的专家经过多年潜心研究，采用各种废弃塑料作为包膜材料，溶剂采用松节油，包膜设备采用流化床喷动塔制备包膜化肥。通过调解包衣材料，肥料在土壤中的缓释速度
6、达到可控，不烧苗，不伤根。山东农业大学研制成功控释时间长达 70400 天不等的系列包膜控释肥产品，通过调整配方可以设定膜上孔的数量、大小等控制养分的释放。控释肥的养分释放主要受温度、水分等条件的限制，根据作物的需要可进行释放时间和释放高峰期的调整。包膜材料主要是苯乙烯等热塑性树脂和无机添加剂高岭土、滑石粉等。广东省农科院土肥所从上个世纪九十年代起就开始缓释肥料的研究，特别是在近年来取得可喜的突破性进展。利用自研的植物性复合控释包膜材料，应用混合展着包膜新工艺，率先在国内研发出廉价、高效、长效肥料产品。该复合控释包膜材料采用造纸黑液中提取的磺化木质素，所制备的包膜肥料在大田中可以使肥料养分缓慢
7、水解与释放，保持土壤对养分离子具有较高的吸附量，并抑制氮素养分的淋失、挥发和损失，从而达到保持肥料氮素养分较长时间缓慢供应的目标。湖南省农科院土肥所以热塑性树脂材料为主作包膜，研制新型肥料，成功解决了 30 至 330 天内肥料可控养分释放的核心技术问题，研制出可降解膜控释肥料和水稻专用控释肥料。郑州大学乐喜施磷复肥技术研究推广中心开发的乐喜施(LUXEC- OTE），是以尿素等水溶性氮肥为核心，以多种不同溶解度的无机植物营养物质(如磷酸铵镁)为包裹层，整个包裹肥所有成分均为植物营养物质，施入土壤后不会造成任何残留物污染，对环境友好。其缓释程度可通过调节包裹层的组成及结构而改变。中国科学院山西
8、煤炭科学研究所研制开发的腐植酸包裹尿素(UH A)，是将廉价的天然风化煤腐植酸经活化后混入缩合淀粉及一些微量元素，再将其包裹在尿素颗粒上，包裹层占产品总量的 15-25。这样不仅发挥了腐植酸本身的增进肥效、促进抗逆、改良土壤、抑制土壤脲酶和硝化菌活性的化学生物效应，而且有效地控制了尿素的释放和分解速度，还为农作物提供了必需的微量营养元素，是一种多功能性的生态氮肥。中国研究与开发缓释肥料的单位还有北京市园林科研所与北京市化工研究院(酚醛树脂包膜复合肥料)、华南农业大学(废弃物包裹缓释肥)、兰州石化公司研究院(高强度缓释尿素)等。中国缓释肥料的生产虽然已经多年，但到目前推广应用比较成功的只有郑州大
9、学工学院的肥包肥型缓释肥料、广东农科院士肥所的缓释水稻肥、上海汉枫缓释肥料有限公司的缓释 BB 肥。下面介绍几家中国目前生产规模比较大的缓释肥料生产企业：山东金正大公司生产的控释肥料外层的包膜材料采用热塑性树脂、滑石粉和玉米粉，包膜工艺采用流化床喷动塔。上海汉枫缓释肥料用硫磺包膜技术主要生产农业缓释肥、林业缓释肥与高档缓释肥。首创集团复合肥缓控释研究中心以热塑性树脂松节油为原料，年产 3000 吨包膜肥料。天津康龙生态农业有限公司年产 5 万吨包膜肥料，天津武清区撒尔特公司年产10 万吨控释肥料，湖南益阳康利泰实业公司年产 5 万吨包膜肥料，深圳芭田生态工程公司年产 10 万吨控释肥料，新沂蒙
10、复合肥有限公司设计年产 30 万吨包膜控释肥料，以上几个公司主要采用水溶性高分子材料如聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸等与高岭土、缩合淀粉等制备包膜材料。国外包膜技术发展状况1961 年美国 TVA 公司研究硫磺包膜尿素，并于 1971 年投产。这一工艺被世界上许多公司采用如英国 ICI 公司、美国 ADM 公司等。由于硫膜存在残缺孔洞及易被微生物分解致使养分控释不稳定，20 世纪 80 年代其改进工艺采用有机聚合物和硫双层膜改进硫包尿素控释性能，即在硫包尿素外层再包一层有机聚合物成为硫-聚合物包膜尿素（PS CU）。聚合物包膜材料是目前发展最快、效果最好的一类控释包膜材料。1964 年美国 A
11、DM 公司开发了以热固性树脂为原料的包膜技术并率先实现了工业化生产。此后德国、日本、加拿大等国陆续开发了各类聚合物树脂包膜材料。目前在生产中常用的树脂有下面几类：1）醇酸树脂 1967 年美国生产的 Osmocote 所用的包膜材料就是醇酸树脂，使双环戊二烯和甘油酯的共聚物。醇酸树脂可以很好的控制成膜厚度，控释性能较好，可以应用到各类颗粒肥料。2）聚氨酯类 这类包膜材料是在肥料表面直接以聚异氰基和多元醇反应生成的树脂包膜，形成了抗磨损的包膜材料。3）热塑性树脂包膜材料 最常用的技术是将热塑性树脂如聚乙烯溶于有机溶剂如氯仿中，通过流化床反应器喷涂到肥料表面上；或者将聚烯烃与辅料的熔融液直接喷涂到
12、肥料表面。日本首先开创了热塑性树脂包膜研究。90 年代初，日本研制出聚烯烃包膜肥料技术。具体做法是在聚烯烃熔融体内加入滑石粉和金属氧化物从而改善聚烯烃的通透性和降解性，达到控制肥料释放速度的目的。还有一些热塑性聚合物包膜技术和产品，如加拿大的一种乳胶包膜尿素产品，选用聚偏二氯乙烯水乳液喷涂在肥料表面，不需回收溶剂；英国的研究技术是将天然橡胶经过改性涂敷在肥料表面。波兰的研究集中在聚砜包膜材料上，利用反相技术在肥料表面生成聚砜树脂、醋酸纤维素和聚丙烯氰包膜，研究表明可以达到控释目的，并改善了肥料表面的抗磨损性。进一步的研究表明，在聚砜中加入改性淀粉可以调节聚砜的降解性和核心肥料的释放量。4）由于
13、人们意识到塑胶薄膜对环境的污染破坏，可以生物降解的高分子材料成为了包膜研究的焦点。日本、德国、以色列等国相继开发了光降解塑料和生物降解塑料的包膜技术。其中光降解聚乙烯树脂包膜材料的使用已经占到日本包膜肥料的 50%。此外，目前国际上研究热点集中在具有多功能的包膜材料上，例如保水功能、改善土壤环境、防止水土流失 国内生产厂家及相关科研单位工艺技术 中国科学院南京土壤研究所，60 年代末至 70 年代初，先后研制成功硫包碳酸氢铵粒肥和用钙镁磷肥包裹的长效碳铵和长效尿素，但未形成规模化生产。中国科学院石家庄农业现代化研究所研制成功“涂层尿素”生产技术，其关键技术是涂层液的配制和涂复工艺。涂层液是十烷
14、基苯磺酸和高岭土等无机矿物混合成的胶质物质，根据不同农业生态条件确定各类物质的组成比例，在特定的工艺条件下制成。涂复工艺采用造料塔内喷涂的的新工艺，并借助尿素本身的热量，使包膜干固一次完成。中国农业科学院土壤肥料研究所科技人员，采用化学、物理的微乳化和高剪切技术，研制生产了具有缓释性能的纳米肥料。纳米肥料的胶结包膜剂胶团直径均在 100 纳米以内。纳米材料的小尺寸效应，可使肥料粒子带有磁效应，从而使肥料养分更容易被植物吸收，有效刺激植物生长。北京市农林科学院植物营养与资源研究所的专家经过多年潜心研究，采用各种废弃塑料作为包膜材料，溶剂采用松节油，包膜设备采用流化床喷动塔制备包膜化肥。通过调解包
15、衣材料，肥料在土壤中的缓释速度达到可控，不烧苗，不伤根。山东农业大学研制成功控释时间长达 70400 天不等的系列包膜控释肥产品，通过调整配方可以设定膜上孔的数量、大小等控制养分的释放。控释肥的养分释放主要受温度、水分等条件的限制，根据作物的需要可进行释放时间和释放高峰期的调整。包膜材料主要是苯乙烯等热塑性树脂和无机添加剂高岭土、滑石粉等。广东省农科院土肥所从上个世纪九十年代起就开始缓释肥料的研究，特别是在近年来取得可喜的突破性进展。利用自研的植物性复合控释包膜材料，应用混合展着包膜新工艺，率先在国内研发出廉价、高效、长效肥料产品。该复合控释包膜材料采用造纸黑液中提取的磺化木质素，所制备的包膜
16、肥料在大田中可以使肥料养分缓慢水解与释放，保持土壤对养分离子具有较高的吸附量，并抑制氮素养分的淋失、挥发和损失，从而达到保持肥料氮素养分较长时间缓慢供应的目标。湖南省农科院土肥所以热塑性树脂材料为主作包膜，研制新型肥料，成功解决了 30 至 330 天内肥料可控养分释放的核心技术问题，研制出可降解膜控释肥料和水稻专用控释肥料。郑州大学乐喜施磷复肥技术研究推广中心开发的乐喜施(LUXEC- OTE），是以尿素等水溶性氮肥为核心，以多种不同溶解度的无机植物营养物质(如磷酸铵镁)为包裹层，整个包裹肥所有成分均为植物营养物质，施入土壤后不会造成任何残留物污染，对环境友好。其缓释程度可通过调节包裹层的组成及结构而改变。中国科学院山西煤炭科学研究所研制开发的腐植酸包裹尿素(UH A)，是将廉价的天然风化煤腐植酸经活化后混入缩合淀粉及一些微量元素，再将其包裹在尿素颗粒上，包裹层占产品总量的 15-25。这样不仅发挥了腐植酸本身的增进肥效、促进抗逆、改良土壤、抑制土壤脲酶和硝化菌活性的化学生物效应，而且有效地控制了尿素的释放和分解速度，还为农作物提供了必需的
