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近幾年,我國肥料消費(fèi)量基本穩(wěn)定并略有增長。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng) 計,2003年我國化肥產(chǎn)量為3925萬噸(折純),化肥生產(chǎn)中高濃度和 復(fù)合肥料的品種及產(chǎn)量逐年上升,但由于化肥生產(chǎn)和應(yīng)用中存在著養(yǎng) 分釋放不可控、養(yǎng)分投入不平衡、生產(chǎn)、銷售、供應(yīng)不穩(wěn)定等問題, 造成肥料養(yǎng)分利用率低,部分地區(qū)因施肥不當(dāng)引起環(huán)境污染,出現(xiàn)水 體富營養(yǎng)化,蔬菜中硝酸鹽含量增加等問題也日益增多。國內(nèi)外許多 科研機(jī)構(gòu)為解決肥料利用率低和保護(hù)生態(tài)環(huán)境提出新思路和新途徑, 使控釋/緩釋肥料這一高新技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了推廣應(yīng)用,取得 較好的社會效益和生態(tài)效益,并以一種新的施肥理念正在改變著傳統(tǒng) 的施肥習(xí)慣。隨著我國石油、煤等能源的日趨匱乏,水、電、油等基 本資源供應(yīng)緊張和提高糧食產(chǎn)量的多重挑戰(zhàn)下,控釋/緩釋肥料具有 保證作物高產(chǎn)和減少對環(huán)境的危害,以及節(jié)工省肥的特點(diǎn)而成為21世 紀(jì)化肥生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)推廣的方向。 一、國外控釋/緩釋肥研究與應(yīng)用 21世紀(jì),世界化肥工業(yè)在產(chǎn)品改進(jìn)方面的主題是控釋緩釋,主要 目的是提高其產(chǎn)品利用率,在這一過程中,得到顯著發(fā)展的是養(yǎng)分釋 放能在很大程度上與常見作物需求相一致的控釋肥料。在世界市場上 有日益增長影響的產(chǎn)品是控釋/緩釋肥料以及摻有硝化抑制劑或脲酶 抑制劑的穩(wěn)定化學(xué)肥料,F(xiàn)在市場上以商業(yè)產(chǎn)品銷售的控釋/緩釋肥 料已達(dá)數(shù)十種。據(jù)了解,美國生產(chǎn)的控釋/緩釋肥料中,55%為微溶 性尿素反應(yīng)物,43%為包膜肥料,2%為其它產(chǎn)品;而西歐分別為82 %、16%及2%;日本分別為52%、47%及1%。美國消費(fèi)的控釋/緩 釋釋放肥料92%用于非農(nóng)業(yè)市場,其中高爾夫球場占24%、專業(yè)保養(yǎng) 草坪19%、苗圃及溫室15%,僅8%用于高價農(nóng)作物如草莓、西紅柿、 堅果、蔬菜、柑桔等;西歐與美國相似;日本主要用于農(nóng)業(yè)市場,19 95年包膜肥料的70%用于水稻,20%用于西紅柿、胡蘿卜、蓮藕等蔬 菜。盡管當(dāng)前控釋/緩釋肥料施用量不高,僅占世界礦物質(zhì)肥料總消 耗量(3.8億噸)的0.15%,但近十年來,由于高施肥率國家日益重 視施肥過多對環(huán)境的不良影響和發(fā)達(dá)國家勞動力昂貴,節(jié)省人力,減 少環(huán)境污染的控釋/緩釋肥料的發(fā)展速度遠(yuǎn)大于常規(guī)化肥。1989-199 0年與1994-1995年期間,美國常規(guī)肥料消費(fèi)平均年增長率為0.6%, 日本為負(fù)1.7%。而美、日控釋/緩釋肥料的消費(fèi)平均年增長率約為4 -5%,其中聚合物包膜控釋肥料的消費(fèi)年平均增長率為9-10%? 以認(rèn)為,控釋/緩釋肥料是21世紀(jì)化肥發(fā)展方向之一。 二、國內(nèi)控釋/緩釋肥研究與應(yīng)用 70年代初,中國科學(xué)院南京土壤研究所先后研制成功碳酸氫銨粒 肥和用鈣鎂磷肥包裹的長效碳銨和長效尿素,但未形成規(guī);a(chǎn)。 80年代末期再度重視包膜控釋肥料的研究,國內(nèi)現(xiàn)有多家研究機(jī)構(gòu)具 備試制控釋/緩釋肥料的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。近幾年,又有上;ぱ芯吭、 湖南、福建、廣東、新疆、黑龍江等省農(nóng)科院、沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所 等開展了這方面的研究。北京農(nóng)林科學(xué)院和北京化工大學(xué)在包膜肥料 方面進(jìn)行了新的嘗試,研制成國內(nèi)領(lǐng)先的新型緩釋肥,其中沸石包衣 尿素及其復(fù)肥,獲得國家發(fā)明專利,已進(jìn)入規(guī)模化生產(chǎn)。沈陽應(yīng)用生 態(tài)研究所應(yīng)用脲酶和硝化抑制劑研制的長效碳銨、長效尿素,試驗(yàn)表 明在產(chǎn)量不變的情況下減少施氮量的15-20%,鄭州工業(yè)大學(xué)磷復(fù)肥 研究所研制的包裹型控釋肥(商品名:樂喜施)得到大面積推廣使用。 現(xiàn)在北京、上海、廣東、山東等地的生產(chǎn)廠家同控釋/緩釋肥料研究 單位進(jìn)行合作,引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,研制生產(chǎn)出適合不同作物和不 同地區(qū)的控釋/緩釋肥產(chǎn)品,來滿足市場的需求。 目前國內(nèi)廠家生產(chǎn)的主要產(chǎn)品類型有①利用緩溶有機(jī)氮肥如脲甲 醛(UF)、異丁叉二脲(IBDU)、丁烯叉二脲(CDU)等配入氮磷鉀 顆粒肥料中,此類產(chǎn)品由于成本高,主要用于專業(yè)性的草坪、溫室、 苗圃以及庭園和景觀美化。②包膜(裹)控釋/緩釋肥料,主要包膜 材料有無機(jī)材料如硫磺、鈣和鎂的磷酸鹽、磷礦粉、凹凸棒粉等;有 機(jī)材料如聚乙烯、聚酯、橡膠等。此類肥料不僅控制氮素的釋放,同 時對磷鉀等養(yǎng)分也得到控制;現(xiàn)在根據(jù)作物整個生育期對養(yǎng)分的需求 規(guī)律,將不同包膜厚度的控釋/緩釋肥料與傳統(tǒng)肥料以一定比例摻混, 使其釋放速率和控釋時間基本同作物養(yǎng)分需求規(guī)律一致。這類產(chǎn)品在 國內(nèi)市場上用量增長很快,施用范圍也逐漸由非農(nóng)業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)領(lǐng) 域例如水稻、玉米、瓜果等作物。③在氮肥中加入生物抑制劑(如脲 酶抑制劑和硝化抑制劑)的穩(wěn)定肥料,此類肥料在施入土壤后只是延 緩了尿素水解轉(zhuǎn)化成銨或抑制硝化細(xì)菌將銨離子氧化而轉(zhuǎn)變成NO-2 和NO-3的過程,不能稱作控釋或緩釋肥料,在北方地區(qū)的玉米、水 稻、塊根等作物上已得到大面積的應(yīng)用。 三、控釋/緩釋肥料在農(nóng)業(yè)推廣中現(xiàn)狀和問題 國內(nèi)多所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)在控釋/緩釋肥料上的研究進(jìn)行了很多 探索,開發(fā)了不同類型的控釋/緩釋肥料,但在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用所占比 例卻很小。從我們連續(xù)幾年的試驗(yàn)推廣中發(fā)現(xiàn)一些問題。首先是研究、 生產(chǎn)、推廣三者脫節(jié)。研究機(jī)構(gòu)在國家、省、市有關(guān)肥料科研項(xiàng)目中 進(jìn)行一些前瞻性研究,主要以生產(chǎn)小試,盆栽肥效對比試驗(yàn),在實(shí)際 生產(chǎn)和大田推廣中相對少一點(diǎn),因此走向規(guī);纳a(chǎn)應(yīng)用還需一定 時間。其次認(rèn)知水平?蒯尫逝c傳統(tǒng)化肥在農(nóng)化特性上有很大差異, 與使用者長期使用化肥形成的觀念不一致,致使生產(chǎn)廠家和使用者缺 少積極性。傳統(tǒng)肥料要求速溶、基本全溶,施用后幾天即可看到效果。 控釋肥追求的目標(biāo)是在較好收成下提高肥料利用率,即收成不減或減 少不多,但施用量可減少20-40%。它不追求作物前期的外在表現(xiàn), 而著眼于最終結(jié)果。第三是價格偏高,F(xiàn)國內(nèi)緩釋、控釋肥料的成本 一般都高于傳統(tǒng)肥料30%以上,對于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),農(nóng)村勞動力少的地區(qū), 由于一次施肥即可滿足一季作物整個生育期的養(yǎng)分需求,而傳統(tǒng)施肥 需施肥2-3次,節(jié)省了人工,兩者綜合用肥成本基本一致,相對容易 推廣;而欠發(fā)達(dá)、富余勞動力多的地區(qū),人工成本低,控釋肥推廣相 對較困難。而利用緩溶有機(jī)氮肥生產(chǎn)控釋/緩釋肥料其價格是傳統(tǒng)肥 料的2-3倍,因此很難在農(nóng)作物上大面積的推廣應(yīng)用。第四是施用技 術(shù)。有些生產(chǎn)廠家片面夸大產(chǎn)品的控釋性,農(nóng)戶施用不當(dāng)造成燒苗或 減產(chǎn),給推廣帶來負(fù)面影響。由于施用作物、地區(qū)、耕作水平等不同 要求同一種產(chǎn)品施用方法也不一樣,連續(xù)三年推廣水稻控釋肥試驗(yàn)中, 一次性底施控釋肥大多地區(qū)基本可以滿足水稻整個生育期對養(yǎng)分需求, 但在施用中要與當(dāng)?shù)厥┓柿?xí)慣、土壤肥力、選用品種等實(shí)際相結(jié)合, 例如在沖積土形成的山坑田,施用控釋肥效果差,由于土壤保肥能力 差,一次施肥不能滿足水稻整個的生長期對養(yǎng)分需求,還需追施一次 肥,或控釋肥分兩次施用。在一些冷寒地區(qū)因生長前期地溫低,應(yīng)適 量地配施速效氮肥以滿足水稻前期生長。第五檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),F(xiàn)在控釋/ 緩釋肥料暫無國家標(biāo)準(zhǔn),每個企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品只按自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn) 行檢驗(yàn),造成產(chǎn)品在市場上魚目混珠,質(zhì)量參次不齊,給執(zhí)法部門和 使用者帶來許多不便,也影響農(nóng)戶的施用。 四、今后控釋/緩釋肥料的發(fā)展思路 控釋/緩釋肥料是肥料中又一次重大變革,要解決我國的糧食問 題,必須解決肥料生產(chǎn)及推廣應(yīng)用中存在的問題,這在我國已得到大 家共識。今后的發(fā)展首先要加大推廣力度。國家從能源利用和環(huán)境保 護(hù)的角度制定相關(guān)的優(yōu)惠政策,支持控釋/緩釋肥料的推廣應(yīng)用;各 級農(nóng)技部門研究在農(nóng)作物、園藝、蔬菜等合理施用技術(shù),加大新產(chǎn)品 的試驗(yàn)示范,舉辦現(xiàn)場會和技術(shù)培訓(xùn)班,利用各種媒體加強(qiáng)宣傳,使 農(nóng)戶真正體會到控釋/緩釋肥料的好處,同時將試驗(yàn)中存在的問題及 時與生產(chǎn)廠家、科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行交流,使產(chǎn)品快速得到改進(jìn)提高。第二 開發(fā)市場能夠接受的控釋肥料。現(xiàn)在是市場經(jīng)濟(jì),一切產(chǎn)品都要以市 場為導(dǎo)向,應(yīng)用新技術(shù)、發(fā)展新概念,組織多學(xué)科的研究人員,選用 價格較低的控釋性能優(yōu)良的原料,開發(fā)與作物養(yǎng)分需求規(guī)律基本一致 的環(huán)境友好型控釋肥料。由于穩(wěn)定性肥料(添加生物抑制劑)的產(chǎn)品 在生產(chǎn)、推廣應(yīng)用中方便,成本低,當(dāng)前也應(yīng)根據(jù)不同土壤特性重點(diǎn) 篩選高效的生物抑制劑,提高我國常用氮肥的利用率。第三盡快制定 控釋/緩釋肥料的國家或行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。保證產(chǎn)品在工業(yè)生產(chǎn)中得到 有效的質(zhì)量控制,規(guī)范在銷售流通中的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),使農(nóng)技部門無顧慮 的推廣,農(nóng)戶更放心的施用。第四開發(fā)與研制殺蟲、除草、保水、生 長調(diào)節(jié)劑相結(jié)合的多功能新型控釋肥料,減少對環(huán)境的污染,簡化農(nóng) 事操作程序,更大程度地減輕農(nóng)民的勞動強(qiáng)度。 |
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