所謂緩控釋肥，是指通過(guò)各種調(diào)控機(jī)制使其養(yǎng)分最初緩慢釋放，延長(zhǎng)作物對(duì)其有效養(yǎng)分吸收利用的有效期，使其養(yǎng)分按照設(shè)定的釋放率和釋放期緩慢或控制釋放的肥料。這種肥料具有提高化肥利用率、減少使用量與施肥次數(shù)、降低生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染、提高農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)，突出特點(diǎn)是其釋放率和釋放期與作物生長(zhǎng)規(guī)律有機(jī)結(jié)合，從而使肥料養(yǎng)分有效利用率提高30%以上。
緩控釋肥是在傳統(tǒng)肥料外層包一層特殊的膜，根據(jù)作物養(yǎng)分需求，控釋養(yǎng)分釋放速度和釋放量，使養(yǎng)分釋放曲線與作物需求相一致。該肥料突出特點(diǎn)是按照作物生長(zhǎng)規(guī)律曲線同步供給有效養(yǎng)分，從而使肥料養(yǎng)分有效利用率得到大幅度提高，在確保作物生長(zhǎng)的前提下，與同濃度肥料相比，肥效利用率可提高30%以上，可使傳統(tǒng)化肥的用量大大減少。由于緩控釋肥具有減少施肥量、節(jié)約化肥生產(chǎn)原料（煤、電、天然氣）、提高肥料利用率、減少生態(tài)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，因此被稱為“21世紀(jì)高科技環(huán)保肥料”，成為肥料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。
美國(guó)作物營(yíng)養(yǎng)協(xié)會(huì)(AAPFCO)對(duì)緩釋和控制釋放肥料的定義為：所含養(yǎng)分形式在施肥后能延緩被作物吸收與利用，其所含養(yǎng)分比速效肥具有更長(zhǎng)肥效的肥料。
但狹義上對(duì)緩釋肥和控釋肥來(lái)說(shuō)又有其各自不同的定義。緩釋肥(Slow Release Fertilizers，SRFs)又稱長(zhǎng)效肥料，主要指施入土壤后轉(zhuǎn)變?yōu)橹参镉行юB(yǎng)分的速度比普通肥料緩慢的肥料。其釋放速率、方式和持續(xù)時(shí)間不能很好地控制，受施肥方式和環(huán)境條件的影響較大 。緩釋肥的高級(jí)形式為控釋肥(Controlled Availability Fertilizers，CAFS)，是指通過(guò)各種機(jī)制措施預(yù)先設(shè)定肥料在作物生長(zhǎng)季節(jié)的釋放模式，使其養(yǎng)分釋放規(guī)律與作物養(yǎng)分吸收基本同步，從而達(dá)到提高肥效目的的一類肥料。
近年來(lái)，控釋肥料被描述為在肥料制備使用過(guò)程中釋放速率、方式和持續(xù)時(shí)間已知并可控制的肥料。歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)(Committee European Nor-maliza—tion，CEN)綜合了有關(guān)緩釋和控釋肥養(yǎng)分緩慢或控制釋放的釋放率和釋放時(shí)間的研究，提出了作為緩釋和控釋肥應(yīng)具備的幾個(gè)具體標(biāo)準(zhǔn)，即在25℃下① 肥料中的養(yǎng)分在24h內(nèi)的釋放率(即肥料的化學(xué)物質(zhì)形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锟衫玫挠行螒B(tài))不超過(guò)15％；② 在28d之內(nèi)的養(yǎng)分釋放率不超過(guò)75％；③在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，養(yǎng)分釋放率不低于75％；④ 專用控釋肥的養(yǎng)分釋放曲線與相應(yīng)作物的養(yǎng)分吸收曲線相吻合。
一、緩控釋肥的分類
1、物理型緩控釋肥
物理型緩控釋肥料就是通過(guò)簡(jiǎn)單的物理過(guò)程處理，使肥料具有緩控性。
物理型緩控釋肥料大多為包膜肥料，一般通過(guò)一些手段如加熱、噴涂、干燥等在肥料顆粒表面噴涂一層或幾層惰性物質(zhì)，形成致密的低滲透性膜，因而能控制水進(jìn)人肥料核心以及養(yǎng)分溶液從膜內(nèi)向外部擴(kuò)散的速度，進(jìn)而延緩肥料中養(yǎng)分的釋放速度。
膜的阻水性能越好，肥料的溶解就越慢。其養(yǎng)分釋放過(guò)程首先是水分透過(guò)膜，水蒸汽凝結(jié)在固體肥料芯上并溶解部分肥料芯，引起內(nèi)部壓力的累積。如果內(nèi)部壓力超過(guò)膜的承受力，包膜破裂，顆粒養(yǎng)分快速釋放出來(lái)，這種釋放過(guò)程被稱為“損壞機(jī)制”(Failure Mechanism)；如果膜能承受住內(nèi)部壓力，肥料中的養(yǎng)分就通過(guò)擴(kuò)散而釋放，其動(dòng)力是膜內(nèi)外的濃度梯度，這種釋放過(guò)程被稱為“擴(kuò)散機(jī)制”。發(fā)生這兩個(gè)過(guò)程與否，關(guān)鍵取決于膜的機(jī)械狀況、厚度、質(zhì)量及包膜顆粒的半徑和粒形等因素，包膜內(nèi)養(yǎng)分的擴(kuò)散釋放可通過(guò)調(diào)控包膜物的性質(zhì)加以改變。
常見(jiàn)的包涂材料主要分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩種，無(wú)機(jī)化合物作為包裹膜材料的有硫磺、金屬氧化物和金屬鹽、無(wú)機(jī)化學(xué)肥料等。而有機(jī)物作為包膜材料的有石臘、烯烴聚合物或共聚物圓、不飽和油、天然橡膠等。
就目前緩控釋氮肥的研究來(lái)看，包膜型緩控釋肥料的制造過(guò)程不涉及化肥的化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)包膜材料成分和厚度的調(diào)整，來(lái)控制肥料養(yǎng)分釋放速度，該類肥料受外界環(huán)境因素影響較小，能靈活地調(diào)節(jié)其釋放特性，制造工藝方法簡(jiǎn)單易行，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上具有較大優(yōu)勢(shì)。
2、化學(xué)型緩控釋肥
化學(xué)型緩控釋氮肥養(yǎng)分釋放機(jī)理比較復(fù)雜，綜合概括包括兩類：一是化學(xué)添加物不與目標(biāo)肥料結(jié)合；二是化學(xué)添加物與肥料結(jié)合形成新物質(zhì)。
在化學(xué)添加物不與目標(biāo)肥料結(jié)合的情況中又包括兩種形式，一種形式是在目標(biāo)肥料中添加阻溶性物質(zhì)。以緩釋尿素為例，在尿素中添加含銅、鋅、錳化合物及植物所需的其他微量元素的無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)物等，這些物質(zhì)可使尿素的溶解速度減慢，從而減緩養(yǎng)分的釋放速度；另一種形式是在目標(biāo)肥料中添加養(yǎng)分釋放抑制物質(zhì)，如在尿素中混加脲酶活性抑制劑、硝化抑制劑。加入脲酶抑制劑能降低脲酶的活性，從而使尿素的分解速度變慢，即減慢氨化過(guò)程。加入硝化抑制劑能選擇性地抑制亞硝酸菌、硝酸菌、脫氮菌的活性，從而減少氮肥的硝化和脫氮作用，主要硝化抑制劑有鹵代苯酚、硝基苯銨、鹵化苯銨、硫脲、甲硫銨酸 、吡啶、嘧啶、硫脲、雙氰胺(DCD)等。
另一類是化學(xué)添加物與目標(biāo)肥料結(jié)合形成新物質(zhì)，如甲醛與尿素在特定條件下縮合生成脲甲醛；乙酸醛與尿素在酸性環(huán)境下生成環(huán)狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)；異丁醛和尿素反應(yīng)生成的亞異丁基雙脲(IBDU)等，這類緩控釋氮肥的養(yǎng)分釋放機(jī)理是該化合物在外界環(huán)境條件的影響下(如生物作用、土壤pH值、水分含量、溫度等)分解，特定化合物與尿素之間的化學(xué)鍵斷開(kāi)，重新生成尿素和特定化合物，然后尿素再釋放出植物生長(zhǎng)所需的氮素。其釋放速度取決于組合物鍵的性質(zhì)、立體化學(xué)結(jié)構(gòu)、疏水性、降解難易度、肥料形狀、表面積與體積之間的比率及微生物的作用等。
二、緩控釋肥的類型
廣義上的緩釋肥料包括了緩釋肥與控釋肥兩大類型。
1、緩釋肥：通過(guò)化學(xué)的和生物的因素使肥料中的養(yǎng)分釋放速率變慢。主要為緩效氮肥，也叫長(zhǎng)效氮肥，一般在水中的溶解度很小。施入土壤后，在化學(xué)和生物因素的作用下，肥料逐漸分解，氮素緩慢釋放，滿足作物整個(gè)生長(zhǎng)期對(duì)氮的需求。
2、控釋肥：通過(guò)外表包膜的方式把水溶性肥料包在膜內(nèi)使養(yǎng)分緩慢釋放。當(dāng)包膜的肥料顆粒接觸潮濕土壤時(shí)，土壤中的水分透過(guò)包膜滲透進(jìn)入內(nèi)部，使部分肥料溶解。
肥料釋放的速度取決于土壤的溫度以及膜的厚度，溫度越高，肥料的溶解速度及穿越膜的速度越快；膜越薄，滲透越快。
根據(jù)成膜物質(zhì)不同，分為非有機(jī)物包膜肥料、有機(jī)聚合物包膜肥料、熱性樹(shù)脂包膜肥料，其中有機(jī)聚合物包膜肥料是目前研究最多，效果最好的控釋肥。
緩釋肥和控釋肥都是比速效肥具有更長(zhǎng)肥效的肥料，從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)緩釋肥與控釋肥之間沒(méi)有嚴(yán)格的區(qū)別。但從控制養(yǎng)分釋放速率的機(jī)制和效果來(lái)看，緩釋肥和控釋肥是區(qū)別的。
緩釋肥在釋放時(shí)受土壤pH值、微生物活動(dòng)、土壤中水分含量、土壤類型及灌溉水量等許多外界因素的影響，肥料釋放不均勻，養(yǎng)分釋放速度和作物的營(yíng)養(yǎng)需求不一定完全同步；同時(shí)大部分為單體肥，以氮肥為主。
而控釋肥多為N－P－K復(fù)合肥或再加上微量元素的全營(yíng)養(yǎng)肥，施入土壤后，它的釋放速度只受土壤溫度的影響。但土壤溫度對(duì)植物生長(zhǎng)速度的影響也很大，在比較大的溫度范圍內(nèi)，土壤溫度升高，控釋肥的釋放速度加快，同時(shí)植物的生長(zhǎng)速度加快，對(duì)肥料的需求也增加。
因此，控釋肥釋放養(yǎng)分的速度與植物對(duì)養(yǎng)分的需求速度比較符合，從而能滿足作物在不同的生長(zhǎng)階段對(duì)養(yǎng)分的需求。
三、緩控釋肥優(yōu)點(diǎn)
緩控釋肥與普通肥料相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、提高化肥利用率，減少化肥用量。由于緩控釋肥具有緩釋作用，可以減少化肥的氣態(tài)和淋洗損失，從而提高化肥的利用效率。我國(guó)首家將緩控釋肥生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的山東金正大集團(tuán)通過(guò)大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：緩控釋肥可將肥料利用率由原來(lái)的35%提高一倍左右，氮肥流失率顯著降低，可以節(jié)省氮肥用量30%-50%。
2、減少施肥次數(shù)，節(jié)省勞力。由于農(nóng)村缺乏勞力或因缺水、供水不及時(shí)等原因，農(nóng)作物施肥日趨簡(jiǎn)化，農(nóng)作物一次性施肥已相當(dāng)普遍。目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的一次性肥基本上為速效高氮型復(fù)合肥，存在苗期旺長(zhǎng)或后期脫肥的風(fēng)險(xiǎn)。而緩控釋肥可預(yù)定設(shè)計(jì)肥料在農(nóng)作物生長(zhǎng)季節(jié)的釋放模式，使肥料養(yǎng)分釋放規(guī)律與作物養(yǎng)分吸收相一致，一次性施肥滿足農(nóng)作物整個(gè)生長(zhǎng)季的需求。
緩控釋肥還可用于免耕和無(wú)土栽培，種子好，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的話，種子和肥料一塊播下去，灌水就可以了，非常方便。
現(xiàn)在很多無(wú)土栽培灌營(yíng)養(yǎng)液。也有很多毛病，有時(shí)候犯病，有時(shí)候營(yíng)養(yǎng)液配不好，苗長(zhǎng)勢(shì)就不好，用控釋肥就解決了這個(gè)問(wèn)題。
3、可以減輕農(nóng)作物病害和改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。農(nóng)作物病害和產(chǎn)品品質(zhì)與氮肥用量有關(guān)，施用緩控釋肥可以防止農(nóng)作物對(duì)氮素的過(guò)量吸收，從而起到抑制病害和改善品質(zhì)的作用。
四、緩控釋肥的優(yōu)點(diǎn)
1、緩釋肥料是指能延緩或控制養(yǎng)分釋放速度的新型肥料。相對(duì)于速效肥，有以下一些優(yōu)點(diǎn)：
�、旁谒械娜芙舛刃�，營(yíng)養(yǎng)元素在土壤中釋放緩慢，減少了營(yíng)養(yǎng)元素的損失。
⑵肥效長(zhǎng)期、穩(wěn)定，能源源不斷地供給植物在整個(gè)生產(chǎn)期對(duì)養(yǎng)分的需求。
⑶由于肥料釋放緩慢，一次大量施用不會(huì)導(dǎo)致土壤鹽分過(guò)高而“燒苗”。
�、葴p少了施肥的數(shù)量和次數(shù)，節(jié)約成本。
2、控釋肥是國(guó)家農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)推廣肥料之一，是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的第三次革命。
包膜控釋肥通過(guò)十幾種不同厚度不同材料的包膜材料控制肥料養(yǎng)分釋放速度，使肥料養(yǎng)分釋放速度與作物生長(zhǎng)周期需肥速度相吻合，相對(duì)常規(guī)肥料它有以下特點(diǎn)：
�、欧市Ю寐矢撸撼Ｒ�(guī)肥料的養(yǎng)分通過(guò)空氣蒸發(fā)，地下滲透，以及地表水沖失。真正被作物利用的不到30%。而農(nóng)博士包膜控釋肥通過(guò)，外層包膜材料的控制，避免了以上流失是肥效利用率達(dá)到80%以上。
⑵增產(chǎn)效果明顯：通過(guò)包膜控制養(yǎng)分釋放，使作物養(yǎng)分供應(yīng)平穩(wěn)有規(guī)律，避免作物脫肥與徒長(zhǎng)，增產(chǎn)幅度大都在200斤/畝以上。
�、鞘r(shí)省力解放勞動(dòng)力：使用農(nóng)博士控釋肥，大部分作物都可以實(shí)現(xiàn)一季作物只施一次肥，終生不用施肥，省時(shí)省力減少浪費(fèi)。
�、葰⒕�(qū)蟲(chóng)效果明顯：控釋肥包膜材料采用多硫化合物，可以殺菌驅(qū)蟲(chóng)，每袋肥料多送十幾斤殺菌劑。
�、砷L(zhǎng)期使用改善土壤：養(yǎng)分釋放完后的空殼即可蓄水保墑，又能起到通氣保肥功能，使長(zhǎng)期板結(jié)的土壤變得疏松。
⑹補(bǔ)充作物硫元素：硫元素也是作物生長(zhǎng)不可或缺的中量元素，農(nóng)博士控釋肥釋放完的空殼破碎后可直接參與養(yǎng)分釋放被作物吸收。
五、關(guān)于大力推廣緩控釋肥的建議
推廣應(yīng)用緩控釋肥是一件利國(guó)利民的好事，符合“加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)”的要求，對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)與資源、農(nóng)業(yè)與環(huán)境之間的和諧友好發(fā)展，促進(jìn)糧食安全、清潔生產(chǎn)，增加農(nóng)民收入都有重要意義。但面對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)和農(nóng)民的實(shí)際情況和存在的問(wèn)題，沒(méi)有全社會(huì)的廣泛關(guān)注和參與，單靠某一方面是很難完成的，需要調(diào)動(dòng)起社會(huì)各方面的力量共同參與，共同行動(dòng)才行，為此建議：
1、加大宣傳教育力度，提高人們對(duì)發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)重要性和緊迫性的認(rèn)識(shí)。⑴廣泛宣傳推廣應(yīng)用緩控釋肥，對(duì)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大意義，提高人們對(duì)科學(xué)施肥重要性的認(rèn)識(shí)。⑵政府有關(guān)部門(mén)、各級(jí)涉農(nóng)部門(mén)，特別是農(nóng)技推廣部門(mén)要把宣傳推廣應(yīng)用緩控釋肥提上重要議事日程，認(rèn)真對(duì)待，所有人員，尤其是技術(shù)人員要廣泛向農(nóng)民進(jìn)行宣傳和指導(dǎo)。⑶充分發(fā)揮農(nóng)民合作社、協(xié)會(huì)等民間社會(huì)組織的作用，建立化肥消費(fèi)的知識(shí)體系，可與有關(guān)部門(mén)聯(lián)合采取舉辦培訓(xùn)班、播放科教片等方式，幫助農(nóng)民提高科學(xué)施肥水平，改變不合理的用肥習(xí)慣。⑷生產(chǎn)企業(yè)可根據(jù)農(nóng)民信奉眼見(jiàn)為實(shí)的特點(diǎn)，廣泛開(kāi)展緩控釋肥試驗(yàn)、示范田活動(dòng)。通過(guò)示范田以點(diǎn)帶面，讓農(nóng)民實(shí)實(shí)在在感受到緩控釋肥使用效果，逐步擴(kuò)大推廣應(yīng)用區(qū)域。
2、建議國(guó)家和有關(guān)部門(mén)對(duì)緩控釋肥的推廣應(yīng)用能在政策、資金等方面給予扶持，以提高科研單位、企業(yè)推廣應(yīng)用和農(nóng)民施用的積極性。⑴根據(jù)中央提出的“切實(shí)加大對(duì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的投入力度”精神，對(duì)研發(fā)、生產(chǎn)、推廣應(yīng)用緩控釋肥的農(nóng)科院校、農(nóng)技推廣部門(mén)和企業(yè)在政策、資金等方面給予優(yōu)惠。⑵對(duì)積極開(kāi)展緩控釋肥施用技術(shù)研究和開(kāi)展緩控釋肥試驗(yàn)、示范田活動(dòng)的科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)可在信貸、稅收等方面給予一定的扶持。支持其組織技術(shù)骨干力量，從事緩控釋肥施用技術(shù)研究和試驗(yàn)、示范工作，加快緩控釋肥的推廣應(yīng)用。⑶積極鼓勵(lì)引導(dǎo)農(nóng)民施用緩控釋肥，可借鑒外國(guó)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)施用緩控釋肥的農(nóng)戶在保持原有補(bǔ)貼的基礎(chǔ)上，再適當(dāng)給予一定比例的補(bǔ)貼。
3、建議把推廣應(yīng)用緩控釋肥與測(cè)土配方施肥相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)與低成本的有效結(jié)合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。目前測(cè)土配方施肥已經(jīng)從一個(gè)技術(shù)措施上升為國(guó)家政策，從一個(gè)部門(mén)的行為上升為國(guó)家行為，很受農(nóng)民歡迎。如果能根據(jù)測(cè)土化驗(yàn)結(jié)果和作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能，研發(fā)出用緩控釋肥與普通肥摻混的BB肥，這樣既可以起到平衡施肥的作用，又能以緩控釋肥獨(dú)有的緩控釋技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“一茬作物一次肥”，滿足作物生育期各階段對(duì)養(yǎng)分的需求。同時(shí)，不但避免了資源的浪費(fèi)和環(huán)境污染，降低了肥料生產(chǎn)成本和銷(xiāo)售價(jià)格，也減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了農(nóng)民的收入，農(nóng)民就比較容易接受，能起到事半功倍的效果，有助于緩控釋肥的產(chǎn)業(yè)化和大面積推廣應(yīng)用。 |
