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“控释包膜技术研究”和一个产业化课题,即“树脂包膜控释肥料关键技术集成及产业化”。这不仅体现了 对控释肥料研究和重视程度,也标志着我国控释肥料研究已经达到一定的水平。
然而,目前不少人和肥料企业,不明确控释肥料的定义,且不论处于何种目的,仍然将控释肥料和缓释肥料混为一谈。这不仅给农民选择肥料带来困惑,而且极不利于控释肥料研究和控释肥料产业化,为了推进我国控释肥料研究和产业化,有必要明确控释肥料的定义。
控释肥料的英文是“Controlled Release Fertilizer”。全球公认的控释肥料制造商,即美国Scotts公司给控释肥料的定义是:控释肥料是能够控制养分供应速度的肥料。此类肥料是高分子聚合物包膜肥料(一般是包膜氮磷钾复合肥)。控制包膜肥料养分供应速度的两个因素分别是:1)包膜的厚度,2)施用肥料的环境温度。控释肥料中养分的释放速度或供应速度不受土壤水分多少、环境pH值高低、微生物活性大小等环境因素的影响。
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控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,另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,加拿大Agrium的ESN就是此种释放曲线。
控释肥可以对不同的肥料进行包衣,或者做出不同的释放曲线,然后进行掺混,即异粒变速。比如,苹果或者冬枣,植物春节发芽的需要氮肥来生产叶片,这个时候可以就需要快速供应氮肥,所以就可以将氮肥包的比较薄一些,让氮快速释放出来,氮的供应和植物需求趋于一致;叶子展开后,植物就开花,这是需要大量的磷来保证开花,可以对磷的包衣设定前期供应少,在需要磷的时候快速释放出来;植物开花坐果后,需要大量的钾元素,这是对钾的包衣就比氮和磷要厚,这样钾就释放比氮和磷慢。这就叫做氮磷钾的养分接力,一棒传一棒。利用释放曲线和对氮磷钾进行不同厚度的包衣(释放快慢可调),然后进行掺混,这样针对每种作物就越趋于完美。
控释肥有很多种施用方式。简单的直接撒在土壤的表面,肥料利用率在60%-70%,在专业的花卉市场,控释肥基本是这样使用的,花卉基本是真正的控释肥,一般要市场价格为每吨2-3万元,如果你家养花,就撒在盆的表面上;第二种是和普通肥料一样,离根有段距离,盖土,肥料利用率在70%—80%;理想的控释肥的施肥方式是和根完全接触,只有真正的控释肥才可以,否则植物很容易受到化肥的伤害,这种控释肥的初始释放率必须很低, 在5%以下,肥料利用率在85%左右,一般是直接和种子一起施下去的,肥料的养分释放时间时从种子到收获,比如在日本水稻上,控释肥和稻种一起施到田中,直到收获。
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