缓控释 我国型和合成型缓控释肥料行业转型升级的主攻方向

近年来，我国化肥产业发展经历了高浓度化、复合化、功能化三个阶段，现已进入合理发展和转型升级阶段。缓控释肥是我国化肥产业转型升级的主要方向之一。缓控释肥从单纯的研究转向大规模的工业化应用，形成了缓控释肥的一系列标准。 《控释肥国际标准》和《脲醛缓释肥国际标准》分别于2016年和2017年颁布实施，有利于国内外缓释肥行业的健康发展。

缓控释肥的概念

缓释肥料 (SRF：slow ) 是一种化学肥料，通过化学复合或养分的物理作用，随着时间的推移向作物缓慢释放养分。缓释通常是指化学养分的释放速度远低于速溶肥料施入土壤后转化为植物有效养分的释放速度。

控释肥（CRF s: ）是一种能根据设定的释放率（%）和释放期（d）控制养分释放的肥料。控释肥料可以实现肥料中养分供应与作物对养分需求的动态平衡。缓控释肥可以减少养分流失缓控释，提高肥料利用率，对农业可持续发展具有重要意义。包膜和合成缓控释肥是目前市场上主要的缓控释肥品种。

包膜缓释肥按包膜材料可分为无机包膜肥和有机高分子包膜肥。无机包膜肥料的原料包括沸石、硅藻土、硫磺、石膏、金属磷酸盐、硅灰等，这些无机材料成本低，对土壤无害。同时可以为植物提供多种碱离子，具有一定的缓释作用；但无机包膜肥弹性差，易碎，不能控制养分。释放。

在无机包覆肥料中对硫包覆材料的研究最多。通过调整涂层的厚度和覆盖剂（石蜡）的量来实现营养物质的受控释放。在硫包覆的尿素上附加一层普通聚合物薄膜有机聚合物（热塑性塑料或树脂）薄层可增强耐磨性。

有机高分子涂层材料的来源可分为3类：(1）天然高分子这类材料包括天然橡胶、阿拉伯树胶、明胶、海藻酸钠、纤维素、木质素、淀粉等。虽然天然高分子原料来源广泛、无毒、稳定、成膜性好、廉价易得、易生物降解、控释效果差。改性后控释肥料的包衣材料。(2)合成高分子材料包括热塑性聚烯烃，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯邻苯二甲酰胺，以及脲醛树脂等热固性树脂。合成的。聚合物包膜的特点是涂层厚度可控，对土壤条件不是很敏感，养分扩散速率可控。 y 聚合物的化学性质，因此可以实现营养物质的控制释放。由于合成高分子涂层弹性好缓控释，更适合机械化施肥。 （3）半合成高分子等材料是指由天然高分子改性形成的一类高分子化合物，主要是纤维素衍生物，反刍程度大，成膜性好，易水解，如钠甲基纤维素和乙基纤维素。

合成缓释肥主要类别为脲醛缓释肥，是尿素与醛类在一定条件下反应制备的有机微溶氮缓释肥。

硫包尿素

缓释肥

缓控释肥中养分的释放机理

有机包膜肥的养分释放形式是扩散机制。当肥料进入土壤时，土壤水分子在渗透压的作用下，通过膜孔进入肥料核心，溶解膜层中的核心，形成饱和营养液。营养饱和溶液在压力差和浓度差的作用下，通过膜层的微孔释放到土壤中。随着水分的不断进入和营养液的不断释放，膜层内核不断溶解，直至释放完成。养分释放时间长，养分释放速度较速效肥慢，可在作物生长期长期为作物提供养分。

施于土壤中的脲醛缓释肥不能被作物直接吸收，必须通过土壤中的微生物将其转化分解为无机离子。因此，土壤温度、湿度、pH、土壤中微生物种类等因素也会减缓控释的影响。

缓释肥与传统肥料相比，可节省肥料用量，减少施肥次数，节省人工；同时还可以减少养分流失，降低高离子浓度引起的毒性（引起种子或幼苗中毒），减少对环境的污染。

缓控释肥产业技术创新与发展

自 1948 年以来，美国 K.g.克拉特等人。合成了世界首创的缓释脲醛肥料，并完成了较为完整的实验室工艺； 1955年脲醛被列为商品肥料后；缓控释肥的研发经历了多元化的发展过程，世界各国和地区已开发出许多具有代表性的产品类型

(1）尿素改性脲醛及缓释肥料类似物的研究：

1960年代以前，主要研究方向是脲醛缩合物等，肥料与其他不溶性物质、添加剂、抑制剂等混合制成缓释肥料

(2）硫包膜尿素缓释肥的研究与生产：

1960年代，自1961年起，田纳西河谷管理局TVA（，）国家化肥中心首先研制出硫包衣尿素（-Urea，SCU），并开始尝试工业化生产，1967年正式商业化生产

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(3）树脂包膜缓控释肥研究：

最早商业化生产的树脂包膜肥是美国1967年在加利福尼亚生产的醇酸树脂包膜肥（ ）

1970年代，日本朝日株式会社于1976年发明了热塑性树脂包膜控释肥，1982年开始量产

1980年代以后，缓释氮肥开始走多元化道路，主要研究硫磺、聚乙烯、醇酸树脂、聚氨酯等。

我国缓控释肥技术发展

中国缓控释肥的发展经历了三个阶段：

(1）缓控释肥探索阶段：

从1960年代到“九五”之前。 1960、1970年代，中科院南京土壤研究所李庆奎院士主持的长效碳酸氢铵研究：“无机包覆肥用钙镁磷肥包覆碳酸氢铵” . 1973年辽宁盘锦农业科学研究所研制沥青石蜡包覆碳酸氢铵等。1985年郑州大学工程研究所用钙镁磷肥包覆尿素，柠檬酸可溶性磷包覆复合肥颗粒获得无机包裹肥料。

(2）缓控释肥研究推广阶段：

1990-2006，“十一五”，北京农林科学院、山东农业大学、中国农业大学、华南农业大学、中国科学院南京土壤研究所、沉阳应用生态研究所、中国科学院、中国农科院 来自多所高校和科研院所的科技工作者先后承担了国家和地方的缓控释肥研发项目，取得了一系列缓控释肥研究成果释放肥料。

(3）缓控释肥关键技术集成及产业化阶段：

2006年至今，在我国“十一五”国家科技支撑计划“新型高效肥料创制”的支持下，控释包衣技术研究及关键技术集成与树脂包膜控释肥产业化已系统开展。工作。通过“十二五”国家科技支撑计划，完善缓控释肥关键共性技术，系统开展产业化技术集成与示范，为大——我国缓控释肥料规模推广应用。 “十一五”和“十二五”期间，在国家科技支撑计划的支持下，我国在缓控释肥和稳定肥方面取得了重大进展。热塑性树脂涂层、稳定化尿素等关键产业化技术已达到国际先进水平，产品生产成本明显低于国外同类产品。

目前我国在缓控释/稳定肥料工业技术方面的技术研究方法分为：有机高分子控释材料包衣技术、无机矿物材料（如硫磺）包衣技术、脲醛微溶有机氮复合合成技术、脲醛缓释粘合剂、脲酶抑制剂和硝化抑制剂配伍技术、稳定复合肥和铵态氮肥等。

烟台中德集团目前拥有缓控释肥技术，已推出德新、德新达系列产品和双泰克系列产品。