我国肥料发展与新型肥料的机遇

我国肥料发展与新型肥料的机遇第1页/共38页一、肥料的重要作用（一）粮安天下我国用世界9%的耕地，养活占世界23%的人口粮食是国家的战略物资，粮食安全＝国家安全习近平总书记指出，保障粮食安全是一个永恒的课题，任何时候都不能放松。第2页/共38页一、肥料的重要作用（二）肥保粮安肥料是粮食的粮食，肥料贡献占30%-40%肥料保障粮食安全，重要生产资料每公斤化肥平均可增产8－12kg粮食；4－8kg油料；3－6kg棉花。第3页/共38页一、肥料的重要作用（三）肥增地力地力匮乏，越种越瘐缺氮少钾，微量元素普遍不高第4页/共38页一、肥料的重要作用（四）肥提品质品相好营养高品味佳安全性强CK＋KCK＋B第5页/共38页二、我国肥料的发展（一）发展历程我国用肥结构变迁肥源时代产量(kg.hm-2)灰肥古代375灰肥+粪肥古代<750灰肥+粪肥+绿肥古代及近代<3000灰肥+粪肥+绿肥+化肥近代>3000第6页/共38页1840年，李比希矿质营养学说养分归还学说施肥化肥1908年，哈伯、波西合成氨，建厂20世纪初，引进硫酸铵20世纪30年代，建厂20世纪90年代，最多二、我国肥料的发展第7页/共38页二、我国肥料的发展各种植物均极相宜，收成丰富获利优厚第8页/共38页二、我国肥料的发展（二）生产量和使用量氮肥生产和消费量世界第一；磷肥生产量世界第二，消费量世界第一；钾肥消费量世界第二。2012年，我国化肥产量6384万吨，使用量5175万吨，实物量超过1.5亿吨第9页/共38页二、我国肥料的发展（三）结构变化20世纪70年代肥料高浓度化20世纪80年代中复混化2005年至今，新型肥料发展第10页/共38页三、我国肥料存在的问题（一）肥料利用率低原因使用量使用时期使用方法使用肥料品种第11页/共38页010,000,00020,000,00030,000,00040,000,00050,000,00060,000,00070,000,00080,000,00090,000,0001961196419671970197319761979198219851988199119941997NitrogenousFertilizersPhosphateFertilizersPotashFertilizersTotalFertilizers发达国家化肥消费量的变化消费量t年份第12页/共38页发展中国家化肥消费量的变化010,000,00020,000,00030,000,00040,000,00050,000,00060,000,00070,000,00080,000,00090,000,000100,000,00019611963196519671969197119731975197719791981198319851987198919911993199519971999NitrogenousFertilizersPhosphateFertilizersPotashFertilizersTotalFertilizers消费量t年份第13页/共38页三、我国肥料存在的问题（二）肥料效应下降化肥消费量(N+P2O5+K2O,Mt)年代05101520253035404519001910192019301940195019601970198019902000秦(221-206BC)793宋(960-1279)780195273519801,890199020003,2253,738朝代年代小麦单产(kg/ha)第14页/共38页三、我国肥料存在的问题05001000150020002500300035004000450019751978198219851988199119941997200015000200002500030000350004000045000500005500060000650007000075000肥料施用量粮食总产量粮食产量(万吨)肥料施用量(万吨)第15页/共38页2009年7月19日，安徽省合肥市，当地渔民划着小船穿过满是水藻的巢湖。云南滇池爆发蓝藻。三、我国肥料存在的问题（三）环境问题严重水体含氮、磷量过高会导致富营养化，水生生物大量死亡。第16页/共38页2009年8月6日，郑州市新107国道与魏河桥交叉口附近，金水区姚桥乡磨李村村民邢国顺家的一片近20亩的鱼塘里，成堆的鱼翻着白肚，漂浮在水面上。据估计，邢国顺的损失在20万元左右。2012年10月22日，广东顺德一处鱼塘现场漂浮着大量鲈鱼尸体，散发恶臭令人作呕。第17页/共38页2011年7月17日，山东青岛市第六海水浴场出现大量浒苔，一名男童在浒苔中嬉水。2010年6月23日黄昏，浙江省嘉兴市区新嘉街道百步桥下河塘边，一市民用扫帚拂去漂在水面上的绿萍后，下水洗澡。第18页/共38页三、我国肥料存在的问题（四）引发食品和饮水问题第19页/共38页四、我国新型肥料的发展成分复合化：复合肥料比例协调化－1：0.3：0.03

要求－1：0.37：0.25养分高效化：高浓度，目前不到50%元素多样化：全元肥料肥效长效化：缓释、控释肥料

（一）新型肥料的趋势新型肥料第20页/共38页四、我国新型肥料的发展（二）新型肥料的类型新型肥料按照生产技术、工艺和使用方法的不同可分为：①缓控释肥料；②微生物肥料；③新型有机肥料；④水溶性肥料等。第21页/共38页①缓控释肥料缓控释肥料是指以各种调控机制使其养分最初释放延缓，延长植物对其有效养分吸收利用的有效期，使其养分按照设定的释放率和释放期缓慢或控制释放的化学肥料。包括：①缓释肥料②控释肥料第22页/共38页②微生物肥料微生物肥料是指采用有益微生物制成的、能改善作物营养条件(又有刺激作用)的活体微生物肥料制品。包括：①根瘤菌肥料；②固氮菌肥料；③磷细菌肥料；④硅酸盐细菌肥料；⑤复合微生物肥料等。第23页/共38页③新型有机肥料定义:新型有机肥料是以各种有机废弃物为基础原料，通过新技术、新工艺加工生产的、能够为作物生长提供营养和改善土壤性状的肥料。种类：新型堆肥有机无机复混肥生物有机肥第24页/共38页④水溶性肥料定义:水溶性肥料是一种可以迅速、完全溶于水、可通过喷灌或滴灌等先进方法施用的单元或多元肥料。种类：叶面肥冲施肥分大量元素、微量元素、腐殖酸类、氨基酸类。吸收快，养分利用率高，提高抗逆性，提高品质的作用。第25页/共38页五、脲醛类缓释肥介绍（一）脲醛类缓释肥的合成脲甲醛肥料是缓释肥料的先驱产品1924年德国的BASF公司获得了脲甲醛缩合肥料的第1个专利1955年开始商业性生产（聚合物包膜肥料、包硫尿素，肥包肥料分别于20世纪60年代、70年代、80年代开始生产。）脲醛类肥料中脲甲醛(UF)、异丁叉二脲(IBDU)、丁烯叉二脲(CDU)已在生产中应用，又以脲甲醛类肥料应用最为广泛。脲醛类肥料为什么能发挥缓释的作用？第26页/共38页五、脲醛类缓释肥介绍（一）脲醛类缓释肥的合成一羟甲基脲二羟甲基脲＋亚甲基二脲＋＋二亚甲基三脲第27页/共38页五、脲醛类缓释肥介绍（二）脲醛类缓释肥的组分调节尿素与甲醛的摩尔比［n（U）／n（F）］，可制得缩合度不同的脲甲醛肥料。以UH表示尿素，U代表NH2CONH—，U′表示NHCONH—。当n(U)/n(F)>1时，尿素与甲醛反应可以生成多种化合物：一羟甲基脲U·CH2OH，w(N)

31.11％；亚甲基二脲(MDU)

U—CH2—U，w(N)42.41％；二亚甲基三脲(DMTU)

U－CH2－U’－CH2－U，w(N)41.17％；三亚甲基四脲(TMTU)

U－(CH2－U’)2-CH2-U，w(N)40.57％；四亚甲基五脲(TMPU)

U-(CH2-U’)3-CH2-U，w(N)40.22％。缩合度越高，分子链越长，在水中的溶解度越小，缓释期越长。

第28页/共38页五、脲醛类缓释肥介绍（四）脲醛类缓释肥的机理速效成分：一羟甲基脲是水溶性脲甲醛化合物，冷水中可溶性氮，以CWS表示，是未反应的尿素、一羟甲基脲、MDU及部分DMTU中的氮，代表速效氮或几周内有效氮的含量。缓释中效成分：三亚甲基四脲（TMTU）、四亚甲基五脲（TMPU）中的氮构成冷水中不溶（CWIN）的氮，释放期可达几个月。TMTU、TMPU是中链脲甲醛，可被微生物降解，而逐渐变成水溶性氮。缓释长效成分：热水（100℃）中不溶性氮（HWIN），测定的是缩合度更高的脲甲醛。释放期很长，甚至可达数年。

第29页/共38页五、脲醛类缓释肥介绍（四）脲醛类缓释肥的缓释成分数量脲甲醛肥料中氮的有效性以氮活性指数（AI，ActivityIndex）表示：AI＝（CWIN－HWIN）/CWIN×100％AI反映中链部分的脲甲醛的数量。

数值越大，表明缓释部分的氮素含量越多，增值越大，利用率越大。价格也应越昂贵。第30页/共38页五、脲醛类缓释肥介绍（四）脲醛肥－脲甲醛复合肥生产生产工艺：脲甲醛料浆＋磷钾复合肥喷浆造粒烘干冷却脲甲醛缓释复合肥。养分含量调节：在造粒烘干机时可加入磷铵、钾肥、中微量元素调节，既调元素组成，又调比例，还调总量。配料：混酸－氯化钾、硫酸、磷酸的配比－1吨：1.5吨：6吨左右料浆要求：密度1.18～1.22，w（N干）36%～40%，CWIN≥18%，AI≥40%

第31页/共38页五、脲醛类缓释肥介绍（四）脲醛类缓释肥－特点1、速效、中效、长效配合，快慢相济2、缓释养分－均衡供应3、合格产品、低聚微溶－不烧苗、根、使用安全4、颗粒圆润、抗压、抗湿－储运方便、利于施用5、绿色环保、减少污染－生态安全6、利用率高、减少浪费－增产增收增效第32页/共38页五、脲醛类缓释肥介绍（四）脲醛类缓释肥－价格某时期美国：包硫尿素350～400美元／t脲醛化合物580～600美元／t普通尿素仅为300美元／t美国不同市场可接受的肥料价位：花卉市场1000美元／t以上高尔夫球场600～1000美元／t草莓种植500～600美元／t蔬菜种植350～400美元／t大田作物300美元／t以下。第33页/共38页六、新型肥料的发展机遇提高化肥的科技含量，是从源头上提高化肥利用率，节约资源，减少污染的根本途径。控释和缓释肥在美国、日本等国家已进行了几十年研究、生产和应用，为我国的发展提供了参考。缓控释肥料真正