缓控释长效复合肥新型肥料 根据生产工艺和农化性质,长效肥料可分为三大类型,即缓溶性肥料、缓释性肥料和长效肥料三大类型,现分述如下:
(一)缓溶性肥料(通过化学合成的方法,降纸肥料的溶解度,以达到长效的目的,这类肥料包括:脲甲醛、脲乙醛、异丁叉二脲、草酰胺磷酸镁铵、聚磷酸盐和偏磷酸钾等。)
1、脲甲醛(UF)脲醛肥料是早期的长效肥品种,其中以脲甲醛为代表,它是由尿素和甲醛缩合而成,是一种白色、无味的粉状或小颗粒状固体。含全氮38%,冷水不溶性氮28%,尿素态氮1.5%,含水量3%。
2、脲乙醛(CDU)脲乙醛又称丁烯叉二脲,是一种白色粉体,也有为黄色颗粒,含全氮31%,尿素态氮小于3%,不吸湿、不结块,在水中溶解度很小,但在酸性溶液中,随着温度的增加,溶解度迅速增加。
3、异丁叉二脲(IBDU)异丁叉二脲是一种白色粉体或颗粒,含氮32%,在冷水中的溶解度极低,但一经溶解,便迅速水解成尿素和异丁醛。异丁叉二脲除了具有一般长效肥料的特性外,还具有一些其他长效肥所没有的优点,如在任何土壤、气候和不同土壤生态环境之下,其氮素都是100%有效,且矿化过程主要是通过化学水解,其水解速度基本不受土壤微生物的影响,主要取决于肥料颗粒的大小。因此,利用异丁叉二脲这种独特的粒径效应,根据作物的吸肥特性,选择适当大小的颗粒来调节氮素释放速度,以满足作物生长的需要。
4、磷酸镁铵 磷酸镁铵是一种白色固体,含有1个或6个结晶水,市售的商品肥,含有9.02%的氮,11.95%的磷和15.65%的镁。磷酸镁铵在水中的溶解度极低,施入土壤后,在微生物的作用下,逐步发生矿化作用,其矿化速度除了受土壤温度、水分等外界环境因子的影响之外,主要受肥料颗粒大小的控制。磷酸镁铵矿化后,释放出的氮、磷镁,都是植物的有效给源,尤其是用于沙土效果更好,这一方面是由于它的缓效性,不易被淋失,另一方面是由于砂土往往缺乏作物所需要的镁。 磷酸镁铵由于价格问题,目前尚未广泛用于粮食和物,只局限于花卉、苗床及部分果树和蔬菜。如番茄试验发现,无论产量、干物质、含糖量以及维生素A等,施磷酸镁铵的比氮磷镁混合盐都有明显的提高。
5、聚磷酸盐 聚磷酸盐是一种新型的最有发展前途的磷肥品种,由于它含磷量高,水溶性强,施入土壤后缓慢水解,不易被固定,肥效和利用率比较高,因此,美国、日本和俄国都非常重视这种肥料的研制及开发。
(二)缓释性肥料 在水溶性颗粒肥外面包上一层半透性或难溶性膜,使养分通过这一层膜缓慢地释放出来,以达到长效目的。
1、硫磺包膜尿素(SCU)在包膜肥料中,主要是高分子聚合物、硫磺、树脂及磷酸盐,但以硫磺包膜尿素最为重要。硫是植物的必需营养元素,用硫磺作包膜材料,不仅控制了养分的释放,而且为植物提供了必要的硫素营养,又起到了一定的改土作用。 美国TVA公司开发的硫磺包膜尿素,含氮34%,含硫7%—12%,石蜡封面量2%,硅藻土2%,煤焦油0.25%,在38℃水中一星期的释放率为20%—30%。
2、钙镁磷肥包膜尿素 先将大粒尿素用磷酸将颗粒表面酸化,立即撒入钙镁磷肥,在粒肥表面很快形成一层膜壳,再用石蜡—沥青熔融液喷涂封面,可进一步控制养分的释放。成品的外观是灰褐色,单粒重可控制在1.1~1.2克。封面料的多少和土壤温度是影响释放率大小的主要因子,而土壤pH及非饱和状态下的土壤水分对释放率的影响不大。试验结果表明,这种包膜尿素的氮素供应强度、供应容量以及对稻、麦的产量效应,均高于日本的硫包尿素和异丁叉二脲,氮素利用率也较高,在水稻上达到74%,小麦上达到63%,SCU在水稻和小麦上分别为50%和57%,IBDU在稻、麦上分别为62%和30%。
3、涂层尿素 广州氮肥厂和中国科学院石家庄农业现代化研究所共同研制的涂层尿素,在全国进行大面积的区域性试验,取得了明显的增产效果。其生产工艺比较简单,用海藻胶作涂层液,再适量加入微量元素,用高压喷枪将涂层液从造粒塔底部喷至造粒塔的上部,使涂层胶液在尿素的表面形成一层很薄的膜,在尿素表面的余热条件下,水分被蒸发生产出涂层黄色尿素。该尿素施入土壤后由于海藻胶膜的作用,可延缓脲酶对尿素的酶解速度,从而延长了尿素的肥效期,提高了氮素利用率。由于涂层液中加入了适量的微量元素,对作物增产也有促进作用。
4、聚乙烯膜包被肥料 美国还提出用聚乙烯膜做成的小胶囊包在水溶性粒肥如尿素、磷酸铵、氯化铵、硝酸铵、氯化钾等外面,在胶囊上扎孔,用孔的数量和大小来控制养分的释放速度,用于果树、茶树、花卉和林木施肥,效果良好。
(三)长效碳酸氢铵 碳酸氢铵是我国独有的氮肥品种,其氮肥生产量每年约5000万吨左右,占我国氮肥生产总量的一半。碳酸氢铵的优点是生产工艺简单,肥效快,含有CO2肥料,不板结土壤,无副作用,但碳酸氢铵有缺点,氮素利用率低,肥效期短,易挥发损失,不易贮存,不易远途运输。针对碳酸氢铵的缺点我们在碳酸氢铵生产过程中加入一种氨稳定剂(DCD),DCD与碳酸氢铵形成一种共结晶体,从而改变了碳酸氢铵的气候缺点,与普通碳酸氢铵对比,肥效期从35天延长到90~100天;氮素利用率从25%增加到35%,提高10个百分点;在同等施肥量水平条件下可增产13%以上;在相同产量条件下可节省用肥20%~30%;且不结硬块给使用带来方便。
(四)复合长效尿素 尿素的长效化研究除了上面所述的缓溶性和缓释性长效氮种之外,我国从20世纪80年代开始研究复合长效尿素。复合长效尿素的技术要点主要运用了脲酶抑制剂、硝化抑制剂、硝化抑制剂和氨稳定剂的复合添加剂,将尿素施入土壤后前期用脲酶抑制剂减缓尿素的酶解进程,延长尿素的分解时间7~10天;第二步应用了氨稳定剂,将尿素分解的铵离子能比较稳定的吸附在土壤的黏粒和胶粒上,较少转化为氨气挥发到大气中,由于氨稳定剂的作用,可以减少土壤尿素氮的挥发损失30%左右;第三步应用了硝化抑制剂,使尿素转化成的铵态氮在土壤中的吸附稳定,延缓硝态氮的形成时间30天左右,从而减少了土壤氮素的淋溶损失。通过上述复合添加剂的所生产的长效尿素的氮素利用率比普通尿素可提高10个百分点;肥效期可延至120天左右,基本上可满足一季作物的全生育期的用肥需要,可作基肥一次性施入,免去追肥工序;在同等施肥量的水平条件下,可使作物增产10%以上;在相同产量的条件下,可节肥25%左右;复合长效尿素是生产各种复混肥的理想氮源,也是生产各种专用肥的首选肥种。