新型肥料研制技术与产业化开发.doc

新型肥料研制技术与产业化开发 摘要：本文系统探讨了新型肥料的生产技术与产业化，重点介绍了缓/控释肥料、商品有机肥料、生物肥料及功能性肥料的概念、生产技术、产品指标及国内外的产业化情况，指出新型肥料的发展趋势，并提出了新型肥料的发展建议。 关键词：新型肥料；生产技术；产业化 随着人们对身体健康和生活质量的日益关注，对农产品产量和质量的要求也在不断提高，要求农业生产向着高产、低耗、优质、高效的方向发展，结合我国人地矛盾突出、资源利用率低等现状，肥料的革新成为关键。因为在发展中国家，施肥可提高粮食作物单产一倍以上，肥料对于解决人们的温饱问题起着至关重要的作用[1]；另外肥料还是保障国家粮食安全的战略物质，是保持和提高地力、实现农业可持续发展的物质基础。因此，如何提高化肥利用率、减轻或免除肥料对环境的污染，生产出优质营养的农产品是当今农业可持续发展的迫切要求。为了实现上述目标，新型肥料的研制和开发应运而生，新型肥料要求具有缓/控释化、多功能化、环境友好化等多种功效和性能, 新型肥料的研究与开发是21世纪农业发展的重要方向之一，是推动肥料产业科技创新的原动力。 1 新型肥料的概念及特点 所谓新型肥料，指选用新材料、采用新方法，或通过新工艺制备的具有新功能的肥料[2]。其产品特点为：(1)功能拓展或功效提高，新型肥料除了给作物提供养分外，还可具有保水、抗旱、抗寒、杀虫、防病、促根、增蘖、抗倒伏、抗早衰、提高养分利用率、改善土壤理化性质、降解土壤有机无机污染物等功效。(2)形态更新，新型肥料除了固态外，还可以是液体、膏状、气体形态(如CO2)。(3)使用方式新，除了传统的穴施、沟施外，还可以冲施、叶面喷施等。(4)环境友好，新型肥料对环境没有污染，对人类和牲畜没有危害。 2 新型肥料的研制技术及产业化 按照肥料组成和性质，新型肥料可分为4大类，分别为：缓/控释肥料、商品有机肥料、生物肥料、多功能肥料。 2.1 缓/控释肥料 2.1.1 缓/控释肥料的概念及分类 缓/控释肥料（Slow/Controlled Release Fertilizers, CRFs）是结合现代植物营养与施肥理论和控制释放高新技术，并考虑作物营养需求规律，采取某种调控机制技术延缓或控制肥料在土壤中的释放期与释放量，使其养分释放模式与作物养分吸收相协调或同步的新型肥料[3]。缓/控释肥料在养分上可以按照作物所需养分进行配方设计；在供肥上可以按照作物不同生育期对养分的要求进行控制释放；在施肥上可以一次基施，不用追施；在耕作上可以进行接触施肥和简化农业耕作；在效益上，可以提高养分利用率，省工节肥，减少过多养分对环境的污染。按照生产工艺和肥料性质，缓/控释肥料可分为包膜型（硫包膜、石蜡包膜、聚合物包膜等）、合成微溶态型（脲甲醛、草酰胺等）、化学抑制型（添加脲酶和硝化抑制剂）、基质复合与胶粘型（添加风化煤、磷矿粉）。 关于缓/控释肥料，目前还没有一个明确统一的称谓，美国植物食品管理署（AAPFCO）和国际肥料工业协会（IFA）将尿素与醛类化合物的缩合产物称为缓释肥料，包被或包裹肥料称为控释肥料，而添加抑制剂的肥料称为稳定性肥料[4, 5]，在我国，则将这些肥料统称为缓/控释肥料。其实缓释和控释有实质性的区别，缓释肥料指肥料施入土壤后肥料养分比常规水溶性肥料释放缓慢的一种肥料，控释肥料是采用控制释放技术（包膜或胶囊），利用包膜工艺调节包膜材料和性质（膜量和通透性）、配合适当比例具有不同释放时期和不同粒径大小的肥料颗粒（异粒变速），使养分释放模式和作物养分吸收模式基本匹配。例如，对于氮素吸收，作物通常在营养生长盛期和生殖生长盛期有两个吸收高峰，所谓控释，就是要使施入土壤中的氮能在这两个时期较大能量地释放出来。 2.1.2 缓/控释肥料生产技术 包膜型缓控/释肥料的生产过程如图1，主要过程有配料混合、造粒、调理、干燥、筛分、包膜、分装、测试评价，关键步骤是造粒、包膜和干燥。造粒方法有3种，分别是挤压、团粒和料浆方法。 配料混合→ 造粒→ 调理→ 干燥→ 筛分→ 包膜→ 分装→ 测试评价 图1包膜型缓/控释肥料的生产过程 Fig.1 Productive process of coated slow/controlled release fertilizer 挤压方法指外部压力挤压原料粉末成粒，团粒方法指原料粉末在转盘或转鼓中滚动造粒，料浆方法指在造物料表面喷涂一层适宜含水量的料浆薄膜，然后使膜干燥，这样不断的涂布和干燥使颗粒加大，形成坚硬而能自由流动的颗粒。目前大多数生产厂家采用工艺操作简单的团粒法造粒。 包膜技术主要有造粒塔喷雾法、流化床涂布法、转盘或转鼓喷涂包膜法。造粒塔喷雾法工艺流程为：将包膜涂层溶液加压，经喷射雾化后进入造粒塔内，雾化物与从造粒塔顶部喷洒