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缓控释肥:铸造减施增效“利器”

日期: 2017-06-23
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  “工欲善其事,必先利其器!”近年来,缓控释肥料因可提高化肥利用率、减少面源污染和降低生产成本,而成为行业着力铸造的一柄化肥减施增效的“利器”。

  何为缓控释肥料?据专家介绍,缓控释肥料是指具备养分缓慢释放或延缓养分形态转化的特性,从而实现肥料高效利用的一类肥料的统称,一般包括稳定性肥料、增值肥料、包膜肥料等。

  那么,缓控释肥料发展现状如何?应用技术是否已经成熟?企业研发推广又面临哪些问题?日前,在北京举办的第十届国际缓控释肥产业发展高峰论坛上,与会专家和企业代表就缓控释肥料发展的热点问题进行了深入探讨。

  1.我国是缓控释肥生产消费第一大国

  “中国是首个将缓控释肥料应用于大田作物的国家。”华南农业大学资源与环境学院教授樊小林介绍,“我国缓控释肥料自上世纪90年代就步入大规模产业化之后,多以掺混肥料的形式应用于大田。相比于起初国外主要施用于园林和草坪,如今在我国已经发展到以同步营养肥料物化测土配方施肥技术的阶段。”

  “我国是世界最大的缓控释肥料生产国和消费国。”国家缓控释肥工程技术研究中心副主任、金正大集团副总裁陈宏坤表示,“据统计,目前国内缓控释肥料年产能已超过700万吨,产量占世界的1/3,占我国化肥用量的5%。”

  显著的应用效果和广阔的市场前景,不只在国内被业界看好,亦是国际肥业关注的焦点。印度肥料协会高级顾问T.K.Chanda指出,印度目前尿素年消费量约3000万吨,国内生产不能满足需要。自上世纪60年代起,印度就引入化肥新技术。不久前,出台了一项尿素新政策,即所有尿素企业通过共享机制获得相同价格的天然气,这对缓控释肥料的发展释放了利好。

  谈及缓控释肥料的生产工艺,樊小林对此研究颇深:“现在,世界上缓控释关键技术主要包括3个方面。第一是缓释技术,分为化学缓释和生物缓释,如脲醛和稳定性肥料;第二是控释技术,分为树脂包膜和无机包膜;第三是包膜设备和工艺,分为批次生产工艺和连续生产工艺。”

  他以植物油表面反应包膜控释肥料为例,进一步阐释道,植物油原位表面反应包膜控释技术是通过改造肥料而提高利用率的有效方法;同步营养肥及其制造技术是降低大田作物缓控释肥料成本的关键。该技术以植物油为材料,解决了烯烃加溶剂包膜材料难降解和污染环境的问题,以致孔、密封技术解决了常规包膜技术缺乏养分释放调控机制、养分供需不同步的难题,以同步营养肥解决了缓控释肥料成本高,大田推广应用难的问题。

  “稳定性肥料有效期可延长至120天,分别提高氮、磷利用率8.7和4个百分点,减少氮淋洗损失48.2%,降低二氧化氮排放量64.7%,可使作物增产10%~18%。”稳定性肥料是缓控释肥料行业研发的重点之一,在中国科学院沈阳应用生态研究所研究员石元亮看来,“抑制剂组合技术方面的研究已经取得了相当的进展。其中,硝化抑制剂组合延长了抑制硝化作用的时间,增加了土壤中铵态氮和有效氮含量,减少了硝态氮含量;脲酶抑制剂组合减少了肥料施用量,投入一般用量的40%即可达到控氮效果,是标准酶制剂效果的2倍。”

  2.粮食作物上集成了一批应用技术

  要实现缓控释肥料的施用效果,不仅依靠肥料本身,还需要相匹配的技术模式。当前,缓控释肥料在玉米、小麦、水稻三大粮食作物中的应用技术已基本成熟。其中,玉米已能实现一次性施肥,小麦和水稻一次性施肥技术的研究也正加快推进。

  作为玉米第二大生产国,粮食价格低、生产成本高成为农业供给侧结构性改革亟待破解的难题。在国家玉米产业技术体系岗位科学家陈新平看来,全程机械化绿色高效生产技术是玉米生产提质增效的突破口,而其中缓控释肥料将发挥关键性作用。

  “重点是解决两个问题。”陈新平表示,“其一是释放的匹配性问题。试验显示,不同区域、不同温度缓控释肥料释放速率不同,要将释放速率同玉米需肥规律匹配起来。其二是肥料专用性问题。要根据土壤、气候和品种等,具体设计专用缓控释肥料,同时推广种肥同播技术。”

  缓控释肥料虽是“利器”,但施用方式上也有讲究。多年来在东北地区开展玉米一次性施肥技术试验的吉林农业大学教授高强得出了这样一个结论:“缓控释肥料减量20%施用效果最佳!”

  他介绍,连续3年的田间试验结果表明,缓控释肥料减量20%施用可获得与常规分次施肥处理、缓控释肥料全量施用处理一致的玉米产量水平。按目前东北三省一区春玉米播种面积1254万公顷和农民平均施氮量214.4公斤/公顷计算,采用缓控释肥料减量20%施用技术,春玉米可实现节氮53.8万吨,相当于2014年全国氮肥总产量的1.16%。

  那么,缓控释肥料究竟能给农民增加多少收益呢?陈新平将自己团队在17个试验点的数据平均计算得出,玉米每亩收益可增加67元。

  关于小麦、水稻一次性施肥技术的研究,山东茂施生态肥料有限公司总经理钟成虎进行了多次试验。“小麦一次性施肥在美国,水稻一次性施肥在韩国和日本的技术与市场都已经成熟。”他认为,“从技术角度,小麦控释氮释放期为60~80天,温度上升后会快速释放,5月中旬基本释放完毕。水稻控释氮释放期更加精准,需要40天、60天、80天、100天和120天进行组合,粒径控制2~4毫米,保证抽穗后减少氮的供应,防止贪青晚熟。”

  3.研发推广还需迈过几道坎

  缓控释肥料的发展在当前也并非一帆风顺。谈及研发存在的问题,陈宏坤就深有感触:“缓控释膜材抑制剂现有高分子膜材80%以上为石化产品,占原料成本30%以上,资源不可再生;抑制剂品种单一、易失活,肥料高效配伍与保护技术落后。而生产工艺方面,成膜过程难控制、包膜不均匀、间歇生产、自动化程度低;抑制剂添加工艺适配性差,加入不均匀,造成产品质量不稳定。”

  在他看来,解决的出路在于,“利用低成本、可再生天然有机材料,研发绿色环保膜材;研发高活度、长效的抑制剂及其保护增效技术。研发高效喷涂、均匀成膜连续自动化生产工艺及装备;创制抑制剂保活和高效添加工艺及装备。”

  “产品差异化是肥企发展的必然选择。”秦皇岛五弦维爱科技开发有限公司副总经理赵立虎认为,目前,缓控释肥料定价过高且存在过度营销的现象,缓控释肥料价格比普通肥料高400~500元/吨,有的企业对经销商实行有奖订肥,成本高达80~100元/吨,对农户购肥送促销品,费用高达150~200元/吨。他进一步提出,企业要加强缓控释肥包材研发,一方面降低成本,另一方面实现环保可降解。此外,还要提升磷肥效果,添加微量元素,优化养分结构。

  目前,缓控释肥料产品存在质量参差不齐,作物专用肥功能单一、区域化程度低,配套轻简化施肥技术缺乏等问题。陈宏坤提出,企业应加强区域性作物专用型、功能型产品开发和配套轻简化施肥技术研发。

  “缓控释肥种肥同播技术定量化和时间精确化,不仅靠肥料,还要靠先进的农机具。”Yara公司亚洲区首席农学家GrantRoberts介绍,“目前,国际上已经应用卫星定位系统实现了种肥同播的精确化,未来或可成为推广方向。”

  “当前,以缓控释肥料为代表的特种肥料技术标准过于繁杂,有化工行标、农业标准、国家标准等,标准之间甚至还会打架,这不利于市场的良性发展。”中国植物营养与肥料学会新型肥料技术委员会主任沈兵认为,“在产业链上,还要形成合理的利益分配机制,保障农民的收益。”

  “还是那句老话!化肥企业一定要做好农化服务。”沈兵指出,“只有让农民真正学会应用技术,才会真正认可你的产品。不然,好产品也会变成‘鸡肋’。”

 

  

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