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山东:包膜控释肥技术

杏耀-杏耀娱乐-杏耀测速_杏耀平台登陆 时间:2019年12月25日 04:22

  《中国农村报道》是具有较强针对性的新闻性广播专题节目,面向农村、农民及所有关注农村的人。力求做到:报道农村最新动态,突出新闻性;点评农村热点难点,树立权威性;解答农民困惑疑虑,兼顾服务性;关注农民百味生活,增强贴近性。 《中国农村报道》将从农民的视角观察社会、从大众的视角体察三农,力图客观、全面、真实地展现中国农村现状

  山东农业大学包膜控释肥料是由国家“948”项目和山东省中青年优秀科学家奖励基金资助研制,获农业部农业科技跨越计划项目支持的高科技产品。包膜控释肥产品的控释时间可在3至9个月,适用于果树、蔬菜、花卉、草坪、粮食、油料等多种作物。经大量试验和示范应用证明,所生产的控释肥在果树、蔬菜、花卉、草坪、水稻、玉米、花生、小麦等作物上均有极显著的增加产量、改善品质或提高观赏价值的效果,氮肥利用率比普通对照肥料提高50%至一倍以上,在减少一半以上施用量的情况下,仍有明显的增产或促进生长发育的效果,并可改善品质,一季作物,可一次使用,省工省时,同时还极大地减少了施肥对大气和水环境的污染,必将取得巨大的经济、社会和生态效益。因此,控释肥被誉为二十一世纪绿色环保高科技肥料。尤其适合在绿色食品、无公害食品的生产和各种经济作物、观赏植物上应用。

  包膜控释肥(CRF)无论对室内、室外、盆栽、苗圃、花园、水培、砂培、土培的花卉、蔬菜、草坪、果树、林木以及农作物等都是一种理想和完美的控释长效肥料。这种由聚合物树脂包膜的颗粒控释肥料施用后,土壤或基质中的水分使膜内颗粒吸水膨胀,并缓慢溶解,扩散到膜外,将在9个月的时间里持续不断地释放养分。其释放速率受膜内外水汽压的控制,与土壤和基质的温度呈正相关,但在土壤或基质中水汽压达到饱和的情况下与土壤或基质的含水量无关。由于养分扩散的驱动力是温度和膜内外的浓度梯度,因此,当温度升高时,植物生长加快,包膜控释肥释放速率也随之加快;当温度降低时,植物生长变缓或休眠时,包膜控释肥也随之变慢或停止释放;另一方面,作物吸收养分多时,控释肥颗粒膜外侧浓度下降也快,造成膜内外浓度梯度增大,控释肥释放速率也就加快,从而也使其养分释放模式与作物需肥规律相一致,使营养元素发挥了最大的肥效或利用率。包膜控释肥源源不断地按照植物的需要供给最直接有效的养分,促使植物叶更绿,花更艳,果更硕,株更壮。普通化肥的养分释放迅速,施用后使植物处在烧根、烧苗的危险之中。相比之下,控释显示出其得天独厚的优势,不仅施用一次可根据植物的需要持续不断地供给养分达3~9个月的时间,而且对植物安全,不会造成烧根、烧苗,并易于保存,使用方便。

  1、花园用作基肥移栽植株时,先挖一个坑,将推荐量的肥料施入坑的底部,加土或基质与肥料混合,将移栽植株放在混合的肥料之上,用土填埋,然后浇透水。

  2、盆栽植物时,杏耀登录网站基肥施用量根据盆的体积大小和所能装入土壤或基质的体积而定。以盆体积每升施用量1~3g为宜,在室内接受阳光较少的盆,用量可减半。

  3、用作追肥时的用量与基肥相同,肥料均匀撒施于植物叶冠之下的土壤或基质表层。根据控释肥释放期,每3~9个月追施一次。

  新型控释肥料是指以各种调控机制使养分释放按照设定的释放模式(包括释放时间和释放速率)与作物吸收养分的规律相一致的肥料。一般认为,所谓“释放”是指养分由化学物质转变成植物可直接吸收利用的有效形态的过程(如溶解、水解、降解等),“缓释”是指化学物质养分释放速率远小于速溶性肥料施入土壤后转变为植物有效态养分的释放速率;“控释”是指以各种调控机制使养分释放按照设定的释放模式(释放率和释放时间)与作物吸收养分的规律相一致。因此,生物或化学作用下可分解的有机氮化合物(如脲甲醛)肥料通常被称为缓释肥,而对生物和化学作用等因素不敏感的包膜肥料通常被称为控释肥。

  控释肥料有这么几个标准:在25℃温度下,肥料中养分在24小时(即一天)之内的养分释放率(肥料中的化学物质形态转变为植物可利用的有效形态)不超过15%;在28天或者一个月之内的养分释放率不超过75%;在规定时间内,养分释放率不低于75%;专用控释肥料的养分释放曲线与相应的作物的养分吸收曲线相吻合。我们所指的控释肥料就是指肥料养分释放到环境中是以缓慢或可控制的方式并满足以上几个标准的一类肥料。控释肥料的目的是提高养分利用率和减少养分的损失,并要求肥料的释放速率与植物吸收养分的速率相一致,不仅提高养分利用率而且还要保护环境,避免对环境产生不良的影响。

  大家都知道目前施入到农田中的肥料很大部分被地表径流或者其他方式损失到环境中导致环境的恶化,如氮素的挥发导致酸雨,可直接损害植被或者酸化湖泊而使鱼类和植被铝中毒;地表水体的富营养化,使水体中海藻大量繁殖而使鱼类窒息死亡;有的进入地下水使地下水水质变坏,而使人类产生很多疾病如甲状腺肿以及心脏病和胃病等等。而新型控释肥料就能够最大限度的降低污染,提高作物的利用率。由于新型控释肥料具有一定的协调和按照设定的模式进行释放,满足作物生长发育所需,一季作物一次施肥,省工省时。因此其又称为智能肥、傻瓜肥、环保肥或绿色肥料。

  控释肥料在美国和日本等国家已进行了几十年的研究、生产和应用,然而在我国控释肥料的研究和开发还处于起步阶段。近年来控释肥料的研究在我国已日益受到重视,现在国内有多所大学和科研院所承担了国家和地方的控释肥料研制课题。山东农业大学从97年开始就承担了国家有关控释肥料的研究项目,现在经过几年的研究和开发,已经研究和试制出了控释时间为50天、70天、100天、120天、150天、200天、270天和400天等适合不同作物需要的控释肥料系列产品,并通过大量的室内和田间试验,证明了制作的控释肥料品种在水中和土壤中的控释时间和释放模式都已经达到了可控释放的要求和标准,并可以根据不同作物的需要进行释放高峰和施肥时间的调整,因此研制的控释肥料已达到了国外同类产品的质量和水平。99年经山东省科委邀请有关专家鉴定后认为,控释肥研制开发及控释机理的研究填补了国内空白,在同类研究中居国际先进水平。我们研制的控释肥料与国外同类产品相比,不仅在产品的质量上而且在价格上都具有明显的优势。现在我们已经达到技术成熟,产品,各种型号和规格的控释肥都能够进行生产。

  控释肥料能够在减少肥料施用量一半的情况下还能比普通化肥增产,并且一次施肥满足作物的生长所需,省时省工,效益高,损失少,同时还能够减少环境污染。在目前对农业清洁生产、食品品质安全和生态环境越来越重视的情况下,控释肥料将逐渐受到农民朋友的欢迎和喜爱,因此控释肥料的市场前景非常广阔。

  新型控释肥料如何进行质量鉴别是非常重要的,由于现在市场上的肥料品种名目繁多,而且由于市场利益驱动,很多的厂家尽管自己的产品根本不是控释肥料,都在竞相打出控释肥料的品牌。所以需要农民朋友认真去鉴别产品的真伪。控释肥料的如何来进行质量的鉴别呢?

  国际上对控释肥还没有统一规范的评价标准,我国尚属空白。我们在综合国外控释肥研究资料的基础上,结合我国肥料生产与使用的实际以及我们自行开发的产品,根据控释肥自身的特点、性能,首次提出了控释肥产品的技术指标;为生产上快速地检验控释肥产品质量提供了依据。我们制订了控释肥产品的企业标准,经山东省技术监督局登记并公布实施。生产的小试产品经过了山东省化工厅基本化工产品质量监督检验中心的检验,符合要求。控释肥产品企业标准为产品质量鉴定与中试生产提供了技术保证。

  虽然现在世界范围内还没有统一的和规范的评价和鉴定方法,但是农民朋友在购买控释肥料产品时,可以利用一些比较简单的鉴定方法:取少量的控释肥料样品放到自来水或者温水中,根据产品提供的释放天数,仔细观察此样品中的可溶性养分是否能够真正的缓慢和控制释放出来,真正的控释肥料可溶性养分控制释放的时间至少要在一个月以上,否则还没有几分钟的功夫已经全部溶化,则根本就不是控释肥料产品。因为真正的控释肥料产品的释放速率一般只是受到温度和水分的影响。

  包膜控释肥(CRF)无论对室内、室外、盆栽、苗圃、花园、水培、砂培、土培的花卉、蔬菜、草坪、果树、林木以及大田中的农作物等都是一种理想和完美的控释长效肥料。这种由聚合物树脂包膜的颗粒控释肥料施用后,土壤或基质中的水分使膜内颗粒吸水膨胀,并缓慢溶解,扩散到膜外,将在2~9个月的时间里持续不断地释放养分。其释放速率受膜内外水汽压的控制,与土壤和基质的温度呈正相关,但在土壤或基质中水汽压达到饱和的情况下与土壤或基质的含水量无关。由于养分扩散的驱动力是温度和膜内外的浓度梯度,因此,当温度升高时,植物生长加快,包膜控释肥释放速率也随之加快;当温度降低时,植物生长变缓或休眠时,包膜控释肥也随之变慢或停止释放;另一方面,作物吸收养分多时,控释肥颗粒膜外侧浓度下降也快,造成膜内外浓度梯度增大,控释肥释放速率也就加快,从而也使其养分释放模式与作物需肥规律相一致,使营养元素发挥了最大的肥效或利用率。包膜控释肥源源不断地按照植物的需要供给最直接有效的养分,促使植物叶色和花色更鲜艳,植株更加健壮,籽粒或果品品质更好。普通化肥的养分释放迅速,施用后使植物处在烧根、烧苗的危险之中。相比之下,控释显示出其得天独厚的优势,不仅施用一次可根据植物的需要持续不断地供给养分达3~9个月的时间,而且对植物安全,不会造成烧根、烧苗,并易于保存,使用方便。

  目前世界上控释肥料的消耗总量大约是65万吨,最大的消耗国在美国,大约占到世界总量的70%,其次是日本和欧洲,各占15%左右。日本大多数控释肥料应用在农业上,主要是种植蔬菜、水稻和水果,仅有一小部分用于草坪和观赏园艺。在美国和欧洲,约占总量的90%是用于非农市场如高尔夫球场、苗圃、专业草坪和景观园艺等,仅有10%用于农业,主要是用在蔬菜、瓜果、草莓、柑橘和其他水果上。而我国由于起步较晚,但是需要迎头赶上,现在也已经开发出了各种不同作物品种的控释肥料,不仅可以应用于非农业方面,如景观花卉、景观草坪以及苗圃和园艺,而且在农业上的应用更广,在粮食作物如水稻、小麦、玉米,经济和油料作物如棉花、花生、油菜、大豆,蔬菜瓜果如番茄、黄瓜、西瓜和果树等上都可以应用。总之智能肥的施用范围是非常广泛的。

  目前在多种作物上的盆栽和田间试验都已经证明,山东农业大学试制的控释肥料在水稻、玉米、小麦、花生、番茄、辣椒、大蒜、白菜、马铃薯、杏、葡萄、苹果等多种作物上都具有比普通化肥显著的增产作用,可提高氮肥利用率30-50%,在获得作物相同产量和品质的情况下,可减少1/3到一半的肥料施用量。一季作物一次施肥,省工省时,经济效益高。同时减少了挥发、淋失及反硝化作用等肥料的损失,减少了对地下水硝态氮的污染,降低了施肥对环境的污染程度,不仅具有显著的经济效益,而且具有明显的社会和生态效益。

  智能肥用途非常广泛,同时它的施用技术也非常简单,既可以作为基肥、追肥施用,还可以作为种肥施用。作为基肥施用时,我们课题组根据不同作物的需肥规律,设计合理的智能肥料配方,然后进行加工后,完全能够满足作物一生所需养分,并且在作物需肥的不同时期,具有根据作物需肥特点进行释放的功能。作为追肥,我们课题组也是根据作物的不同时期制定不同的肥料配方,加工后制作出专门用于追肥的智能肥料。具体的施用方法可以进行撒施、条施和穴施以及拌种、盖种施肥等等。另外还可以进行穴盘育苗,尤其是在水稻育苗上,我们课题组经过试验证明水稻专用控释肥料完全可以与水稻种籽混合后,在穴盘中进行育苗,而且移栽到大田后可以不再进行施肥,完全可以保证水稻一生中养分所需;同时我们课题组在花卉育苗基质中混合花卉智能肥料,进行花卉穴盘育苗,然后移栽到花盆中以后,不用再进行施肥,完全能够保证花卉生长所需的养分,不仅不会造成烧苗,而且由于一次性施入,省工省时。作为追肥,施入花盆中,也不会像普通肥料一样对花卉根系造成伤害,妨碍花卉植株生长,或者烧苗。尤其是名贵花木,智能肥料更是理想的肥料品种。

  智能肥的生产采用了先进的加热流化床喷流涂膜工艺,包膜过程在全封闭状态下进行,生产过程无任何环境污染,且有利于溶剂的完全回收,降低生产成本。包膜过程中,肥料颗粒在悬浮条件下进行包膜,保证每个肥料颗粒涂膜均匀,提高生产效率。利用加热流化床设备,确定了膜材料在溶剂中的浓度、喷涂速度、气流通量、涂膜温度与时间等各种工艺参数。通过室内肥料释放试验、盆栽与田间试验,用不同作物验证肥料效果。利用试验提供的信息,反馈指导改进工艺,摸索出了最优的包膜工艺条件,为包膜设备的生产提供了依据。目前山东农业大学控释肥研制课题组已研制开发出年产5000吨包膜控释肥的生产设备,形成了一套完整的包膜控释肥生产及工艺流程。其产品完全达到了控释肥要求,为进行控释肥产业化和进一步推广与开发打下了良好的基础。

  包膜控释肥的关键核心技术就是在于膜材料上,山东农业大学控释肥研制课题组根据各种材料的成膜能力,选用热固聚脂类,热熔塑料类,中低分子橡胶类的约30多种高分子树脂材料及20多种调控添加剂进行不同组合的配比,制作控释材料样品500多个,筛选出了成膜能力强,具有一定的阻水能力,原料易得且价廉的包膜材料;找出了包膜材料、添加剂及溶剂间的最佳配比。将膜材料溶于有机溶剂后,均匀地涂于肥料颗粒表面,使其形成一层按设定模式进行渗透的高分子脂膜。

  在作物生长期内,土壤酸碱度、微生物等条件不会对控释肥的膜性质产生影响,只有土壤温度和水分条件可以改变控释肥包膜的水分渗透率从而改变养分的溶出速率,我们研制出的包膜控释肥料仅受温度和水分控制。通过调整膜厚度与添加剂的成分,以及相同粒径不同膜厚度颗粒肥料的比例与组合,达到控释肥养分释放与作物吸收相一致。

  作物专用复合肥的生产技术是控释专用肥的主要配套技术。目前,我们具备十分成熟的作物专用肥生产技术。不仅可根据作物的营养特点和需肥规律,自主开发各种作物所需的系列专用肥,而且通过控释肥项目的研究与中试开发,优化了生产工艺流程;其产品配方合理、技术含量较高,所生产的作物专用肥在颗粒粒度、硬度和内在质量上能保证控释肥中试生产的要求,为包膜控释专用复合肥的生产打下了良好的基础。

  用本项目研制生产的包膜控释肥在玉米、小麦、花生、蔬菜、花卉、草坪等作物上进行的试验结果表明,在减少肥料用量1/3至一半的情况下,控释肥仍有明显的增产效果并改善品质,并可减少因施肥造成的环境污染。

  在种植粮食作物的情况下每亩可年节约肥料投资22.91元,节约追肥劳动用工2个工作日,折合20-30元。包膜控释肥可提高肥料利用率10个百分点以上,在比常规肥料用量减半或减1/3的情况下,仍可增加作物产量,节约肥料1/3以上。在小麦、玉米轮作生产中,高产水平条件下的肥料投入为每亩施用纯氮25kg,五氧化二磷8kg,氧化钾20kg,单位纯养分的市场价格平均约为2.5元/公斤,则每亩地的年肥料投入为132.5元,而生产出的包膜控释肥可减少用量1/3以上,其售价仅提高24.0%。施用包膜控释肥的实际费用132.5×(0.667×1.24)=109.59元,节约肥料资金投入132.5-109.59=22.91元。同时由于包膜控释肥可作种肥或基肥一次施入,可减少每亩2个追肥劳动用工日以上,折合20-30元(每个劳动用工日10-15元计)。

  在大棚或者日光温室设施栽培下,每亩可年节约肥料投资228元,节约追肥劳动用工日5个,折合50-75元。设施栽培条件下,由于其经济效益较高,因此农民常有意无意地增加肥料的投入量,据我们在山东一些地区的调查,最高时一个一亩的大棚年最高投入的化学肥料量可达750-1000Kg。一般情况下的肥料投入量也在400-500Kg,约合各种纯养分为150-250Kg,平均200Kg。按单位纯养分的市场平均价3元/公斤计,其肥料投入在600元。而可达到同样效果的包膜控释肥仅为常规用量的一半左右,因此,按价格提高24%计,每亩施用包膜控释肥的费用为600×(0.5×1.24)=372元,节约肥料投资228元。同时还可节约追肥劳动用工日5个,折合50-75元。

  可持续发展是我国国民经济和社会发展的战略之一。资源的高效利用是可持续发展的重要保证。据估计,我国每年氮肥的损失量(以纯氮计)可达900万吨,直接经济损失达239.4亿元,造成了化肥资源的极大浪费。目前,全国尿素生产量约为1500万吨,以20%用于生产控释肥计算,可生产包膜控释尿素330万吨。若控释肥的利用率提高15个百分点,相当于增加了120万吨尿素的产量。化肥的生产是以煤炭、天然气、水及其它资源为基础的。节约化肥,实际上就是节约这些宝贵的不可再生资源。实现控释肥料的产业化,可充分利用废旧塑料薄膜,变废为宝,减少白色污染。生产控释肥料的膜添加剂、改性剂及活性剂等产品是我国的基础化工产品,价廉易得,用量少,市场供应充足,与生产化肥消耗大量煤电相比,控释肥料可大大提高资源利用率,社会效益显著。

  农业的可持续发展与环境保护密切相关。农业中化肥过量施用引起作物品质下降、地表水富营养化,地下水污染,农业环境的承载力下降,如继续发展下去,恢复环境的代价是极大的。控释肥料可减少氮的淋失与挥发,对保护大气环境和水资源具有长期巨大的效益。

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  文章标签:控释肥和复合肥的区别
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