2015-5-26 作物专用功能性控释肥料的研发 与应用 胡树文 中国农业大学资源与环境学院报告内容 一 聚合物包膜控释肥料的研究与应用 二 作物专用功能性控释肥料的应用包膜控释肥料研发现状 缓/ 控 释 肥 料 可 以 提 高 肥 料 利 用 率 ， 部 分 解 决 因 过 量 施 肥 而 造 成的生 态 环 境 问 题 、 资 源 与 能 源 的 双 重 浪 费 问 题 ， 减 少 劳 动 强度， 是一种新型高效肥料 ，具有良好的发展前景 。 国际研发水平 缓/ 控释肥料研究始于上世纪60 年代 ， 历经50 余年的发展 ， 国 际 上 已 经 形 成 系 列 品 牌 。 近年来， 缓/ 控 释 肥 料 在 我 国 得 到 了 快速发展 ， 目前，我国已成为 世界缓/ 控释肥料第一大国 。高分子包膜肥料能达到国 家缓释 肥料标 准 无 机 包 裹 型肥料 硫包衣肥料 UF IBDU DMPP HQ 高 分 子 包 膜 缓/ 控 释 肥料 稳定性肥料 脲醛型肥料 研究表明，高分子包膜控释肥 料，养 分释放 期长，能 达国家 标准。 我 们 研 发 团 队 经 过 几 年 的 艰 苦 攻 关 ， 研 制 出 系 列 新 型 易 降 解 高 分 子膜 材料； 自 主 设 计 开 发 出 一 整 套 连 续 化 、 自 动 化 生 产 新 型 控 释 肥 料 的 中 试 包膜设备 ， 建立了一条完整的生产线 ； 于2009 年8 月15 日 国 内 首次 实 现 了500公斤/ 小 时 水平 生 产 新 型 高 分 子包膜控释肥料 ， 各项指标均达到国 家 、 国 际缓/ 控释 肥了标 准； 该技术已经于中盐安徽红四方公 司得到 工业 化生产 。 中国农大开发出新型高分 子包膜 控释肥 料 小试包膜 中试包膜 材料合成 工业大生产国内聚烯烃 CAUCOTE 国外 18 m 15 m 16 m 50 m （一）控释肥 膜材薄，养分含量高 CAUCOTE 以释放期50天的控释肥为例 技术特点CAUCOTE 国外肥料 空白和聚烯烃 （二） 膜材料有 生物降解性 CAUCOTE 包膜 材 料 释 放 出 更 多 的CO 2 , 具有更明 显的降解性能。 除CO 2 的空气 分解产生的CO 2 （ 测定方法采用ISO 14852-1999） 微生物 技术特点（三） 膜材料的养分释放性能更加优 良 15 天 30天 45 天 60 天 技术特点（四） 包膜工艺实现自动化、连续化 自动化生产 连续化生产 自主设计 、 开发 、 制造出与新型膜材相配套 的 连续化、 自 动 化 包膜控释肥工艺与设备 ， 首次实现中试水平生产可降解高分子 包膜控释肥料 ， 生产过程能耗少 ， 批生产能力大 ， 容 易 放 大 生 产规模 。 技术特点（五） 绿色环保，产品无毒、无味 CAUCOTE Osmocote Nutricote 技术特点针对不同区域 、 不同 作物 （ 小麦 、 玉米、 水稻 、 棉花 、 蔬菜、 马铃薯 、 果树 、 油菜 、 烟草 、 茶叶 、 花卉、 草坪等 ） 进 行 控 释 肥 料评价 ， 肥 效 整 体 表 现良好 。 CAUCOTE 试验点 CAUCOTE 在全国各省市 的试验 汇总比较项目 硫包衣尿素 国内技术 （聚烯烃） 国外技术 中国农大 （CAUCOTE ） 降解性能 安全 极差 良 优 控释性能 释放期短 养分拖尾 释放完全 释放完全 膜层厚度 80-300微米 55微米 18微米 15微米 尿素氮含量 31-38% 40-42% 44.5% 45% 生产设备 连续化生产 间歇式生产 连续化生产 连续化生产 生产规模 12-18吨/小时 1 吨/小时 10-15吨/小时 10-15吨/小时 有无溶剂 无溶剂、环保 有毒溶剂 无溶剂、环保 无溶剂、环保 成本 （等养分） 低 高 较低 最低 中国农大产品与国内、国 际控释 肥料对 比 注：以释放期均为50 天 的 控 释肥 料 为例可降解高分子包膜控释肥 料技术 鉴定中国驻联合国粮农组织全 权公使 原农技推广 中心主任、夏敬源主持鉴 定会中国工程院院士方智远技术鉴定 2011 年9 月28 日 ， 教育部委托中国农业大学在北京 主持召开了 “ 易降解高分子包膜控释肥料的研制 与应用 ” 科技成果鉴定会 。 鉴定委员会听取了项 目组的研究工作报告和技术报告 ， 审阅了相关技 术文件资料 ， 考察了生产线现场 ， 经质疑和充分 讨论后 ， 形成的鉴定意见如下： 鉴定委员会认为该项目创新性强 ， 国内首次实现 了新型易降解高分子包膜控释肥料的连续化、 自 动化生产 ， 生产工艺安全 、 环保；在不同作物上 均表现出增产效果 ， 生产成本相对较低 ， 具有良 好的发展前景 。 该成果整体上达到了国际领先水 平 。 鉴定委员会一致同意通过鉴 定 。2012年3 月26日，中国农业大学与中盐安徽红四方公司 签订可降解高分子包膜控释肥区域独 占许可 协议 中 国 农 业 大 学- 中 盐 安 徽 红 四 方 股 份 有 限 公 司 签 订 “ 可 降 解 高 分 子 包 膜 控 释 肥 料 的 中 试 生 产 技 术 ” 的 区 域 独 占 许 可 协 议 ， 目 前 年 产7 万 吨 的 包 膜 控 释 肥 料生产线已成功运行 ，合格 的控 释肥料 产品 “ 红色劲 典 ”已 经投放 市场 。报告内容 一 聚合物包膜控释肥料的研究与应用 二 作物专用功能性控释肥料的应用2.1 大蒜抗连作障碍专用控释肥料研 发及应 用 山东金乡县大规模种植大蒜已有30多年， 全县大蒜种植率超过80% ， 约70万亩， 大蒜连作障碍 十分显著 。 许 多连作地块大 蒜产量较正常 土壤下降50%-70% ， 且 品质差， 因 此 重 茬 被 当 地 人 称 为 大 蒜 的 “ 不治之症 ” 。 我 们 在 金 乡 开 展 了 多 年 大 蒜 抗 连 作 障 碍 的 研 究 ，2014 年进行了3000 亩 连 作 障 碍 综 合 治 理 试 验 示 范 。 左：严重连作障碍 右：正常生长状况兴隆镇，草庙村，2014,5-17 ，大蒜收获测产 测量小区面积使用大蒜抗连作障碍方案，增产41% 使用抗连作专用控释肥，亩产2080公斤鲜蒜，农民 习惯对 照亩 产1470 公斤鲜蒜，抗连作处理大蒜等级多在6-6.5级 ，显著高 于对照的5-5.5级，增产效果明显。 兴隆镇，草庙村，2014,5-17 ，大蒜收获测产高河乡，郎庄村，2014,5-18 ，大蒜收获测产 左：常规施肥 右：抗连作障碍处理 抗连作处理明显长势好采用大蒜抗连作障碍方案，增产约20% 高河乡，郎庄村，2014,5-18 ，大蒜测产 左：抗连作处理 右：对照 大蒜品质差距明显2.2 甜菜抗连作专用控释肥料研制与应 用 内蒙古 赤峰市 林西县（1 ）高产创建田 甜菜产量7.4 吨/ 亩，高于对照的5.7 吨 / 亩，增产29% 。创当地甜菜产量纪录，含糖量增加16% 林西县，甜菜单个重达10.2 斤，2014 年10 月10 日（2 ）隔茬甜菜产量5.3 吨/ 亩，高于对照的 3.4 吨/ 亩，增产56% ，含糖量增加21%（3 ）碱性土地上（pH ：9.8），连作甜菜产量4.9 吨/ 亩，对照的2.9吨/ 亩，增产69% ，含糖量增加18% 抗连作障碍处理 赤峰市林西县 对照：长势差（4 ） 盐 碱地上（ 电导 率：2.2 ，pH ：8.5 ） 连作甜 菜亩产4.2 吨/ 亩，高于对照的1.9 吨/ 亩 ，增产121%， 含糖量 增加25% 重度盐碱土壤，只能种植甜菜、向日葵等作物，相邻田块向日葵产量极差抗连作障碍处理 对照 2014 9,10 2.3 马铃薯 抗连作障碍专用控释肥的研 究 内蒙古锡盟抗连作处理产量：3.9吨/ 亩, 对照：3.1吨/ 亩 增产率：9.8-7.8 /7.8=25.6% 抗连作障碍处理 小薯率仅7% 。马铃薯中 钙、镁 中量元素 含量高 于对照马铃薯中 铁、硼 微量元素 含量高 于对照2.4 开展 各种蔬菜 抗连作障碍专用控 释肥料 的研究 抗连作障碍 河北沽源 对比2.5 开展 紫花苜蓿专用 控释肥料的研究 对照：长势弱 赤峰 阿旗 抗连作抗盐碱处理：长势旺 盛2.6 谷子 抗连作障碍专用控释肥研制：增产显著 左：抗连作障碍 抗盐碱 综 合处理 内蒙古赤峰敖汉 右：对照左：对照 内蒙古赤峰敖汉 右：抗盐碱综合处理 2.7 开展 玉米 抗盐碱专用控释肥料研究2.8 开展水稻抗盐碱专用控释肥料试验 示范 赤峰市 海尔苏 ，强盐碱土壤 ，实现水 稻高 产高品联系方式： 胡树文 引进教授 博士生导师 中国农业大学 资源与环境学院 Cell: 13717632179 Tel ：010-62734468 shuwenhucau.edu.cn