[01118281]新型肥料开发研究——控释肥料包膜材料的开发研究

1.项目来源 本项目为2003年吉林省科技厅重点项目,项目编号：20030229-2。 2.背景 伴随大量施用化肥（据FAO统计1997/1998年按可耕地及多年性作物面积统计,中国施肥水平为266kg/hm2在所统计的162个国家中居第11位对生态环境的污染日益为人们所关注。目前我国化肥当季利用率较低,N为30～35%,P为10～20%,K为30-35%。肥料当季利用率低下不仅造成大量资源的浪费,同时肥料在生态环境中的行为也对其造成严重影响,其中氮肥损失在某些地区已造成严重环境污染。据太湖流域污染物排放构成调查统计表明：随着工业三废污染逐步有效控制,农业面源污染以成为目前环太湖流域主要污染源.农业面源污染产生NH3-N,TP和COD,分别占流域内三类污染物产生的57%,38%和16%,而农业生产的前面两类污染量已远远超过其它类型污染源。 有关人士曾对氮肥所引起的的环境问题归纳为以下几个方面： a.硝酸盐氮肥淋失对地下水的污染。 b.流失的氮素汇集于河流、湖泊、近海造成水体富养化。 c.氮肥在转化过程中氨挥发和反硝化作用产生的氮的氧化物对大气污染物及臭氧层的破坏。 d.大量不合理使用氮肥对土壤的污染。 e.过量使用氮肥对农作物、牲畜以及人类健康的危害。 由于普通化肥具有：肥效短、易损失、利用率低、大量使用造成环境危害及养分释放与作物生产不协同等诸多缺点肥料科研人员一直在研究新方法新工艺来克服此问题。 自上世纪60年代开始,美国、日本等发达国家开始着手从改进化肥生产技术,拓宽新肥料种类,提高肥料利用率,提出缓释、控释理念,并成功研制一系列新型肥料,推动了此领域的研究进展,并使得肥料利用率大幅度提高。控释肥料这一高新技术为解决化肥利用率低的难题提出新的思路和途径。缓释控释肥料的养分释放速率能与作物需肥规律相匹配,具有特定温度释放规律而且氮素释放受土壤类型、含水量、pH值、微生物量等复杂因素的影响较小,能最大限度地提高肥料利用率,防止多余养分污染环境,因此,被称为“绿色环保”肥料,是21世纪肥料产业发展方向。目前,美国、日本、西欧已有39家生产缓释控释肥料的厂家,而我国研究缓释控释肥料方面起步较晚,迄今为止只有极少的一些国家为主少数的厂家生产缓释控释肥料毫无疑问,在我国滥用化肥问题及化肥需求结构和质量问题越来越突出的现状下,大力推广缓释控释肥料技术,对农业生产水平的提高及环境质量的提高具有重要意义。 但由于所采用的材料多为高分子材料,因而肥料价格较一般化肥要高,多适用于经济价值较高的经济作物,而在国内推广阻力很大。选择一种来源广泛、价格底廉、成膜效果好的材料已成为一种趋势。 3.技术原理与性能指标 1）技术原理：通过试验研究,确定了以有机无机复合型材料作为包膜壁材,以达到控制和缓解肥料中有效养分的释放,来满足玉米在不同的生育期对养分的需求。通过室内和田间试验,阐明包膜尿素在提高玉米产量和提高氮肥利用率的作用。 2)主要技术性能指标： （1）提供控释肥料包膜材料的配方2个及其配套技术。 （2）提高氮肥的利用率10%左右。 （3）增加玉米产量150%左右,总收入增加300～400元/公顷。 4.技术的创造性和先进性 （1）本研究首次进行了沸石与树脂配比无机材料有机材料作为包膜材料的研究。筛选出适宜的配比。进行了尿素包膜试验。其作用机理及性能特点是具有一定的水溶及酸溶性,施入土壤后可随着作物生长发育的释放养分,对养分的释放起到了控释效果,防止了养分一次性大量释放,造成养分的损失。膜控性能稳定,与同类产品相比,价格合理,包膜材料易于腐解,污染小。 （2）本研究首次采用硫化床原理研制出小型的包膜机械,进行了包膜机械性能测定。项目采用空气悬浮喷涂法包膜,工艺流程设计合理,可控性能良好,为包膜肥料产业化生产设备的研制奠定了基础。 （3）本项目研究成果的总体水平已经达到了国际同类研究的领先水平。 5.技术的成熟度、适用范围和安全性 成果基本上成熟、主要应用于主要应用于农业领域。 6.应用情况及存在问题 该项技术成果已经在吉林省辽源市东辽县甲山乡等部分乡镇进行示范推广应用。