缓控释肥的教案

缓控释肥的教案第1页/共79页一、我国化肥生产和使用现状二、什么是新型肥料三、缓/控释肥料的施用四、我国缓控释肥料发展现状五、我国缓控释肥发展存在的问题六、缓控释肥料发展展望第2页/共79页一、我国化肥生产和使用现状肥料是作物的粮食，是最重要的农业生产资料，对保障粮食安全和农产品有效供给作用巨大；科学施肥不仅是增产增收的基础保障，也是改善农产品品质的重要支撑，可以说，没有肥料，就没有国家粮食安全，没有肥料，就没有我国粮食连续十二年的增产。第3页/共79页我国肥料使用的四个阶段第4页/共79页

改革开放后的1980年至今，我国化肥施用量增长了4.5倍，同期我国粮食产量仅增长了82.8%，化肥施用量的增速远远超过粮食产量的增速。我国是化肥生产和使用大国。据国家统计局数据，2015年我国共生产化肥7627.36万吨（折纯量，下同），比上年增长7.3%。2015年我国共生产磷肥2026.4万吨；生产钾肥611.9万吨，氮肥4943.8万吨。2013年我国化肥施用量5900余万吨。第5页/共79页第6页/共79页中国以占世界9%的耕地用去了世界1/3的化肥，单位面积用量是世界平均水平的3.7倍，环境与生态压力很大。庆幸的是，新型肥料正慢慢成为肥料行业发展的趋势，在国内迎来全面发展的最佳机遇期。第7页/共79页当前我国化肥施用存在的问题一是亩均施用量偏高。我国农作物亩均化肥用量21.9公斤，远高于世界平均水平（每亩8公斤），是美国的2.6倍，欧盟的2.5倍。第8页/共79页当前我国化肥施用存在的问题二是施肥不均衡现象突出。东部经济发达地区、长江下游地区和城市郊区施肥量偏高，蔬菜、果树等附加值较高的经济园艺作物过量施肥比较普遍。三是有机肥资源利用率低。目前，我国有机肥资源总养分约7000多万吨，实际利用不足40%。其中，畜禽粪便养分还田率为50%左右，农作物秸秆养分还田率为35%左右。第9页/共79页当前我国化肥施用存在的问题四是施肥结构不平衡。重化肥、轻有机肥，重大量元素肥料、轻中微量元素肥料，重氮肥、轻磷钾肥“三重三轻”问题突出。化肥撒施、表施现象比较普遍，机械施肥仅占主要农作物种植面积的30%左右。据统计目前我国化学肥料提供养分的比例在逐年提高，占90%以上。而有机物质提供养分的比例逐年下降，已经不到10%。第10页/共79页传统化肥行业面临的挑战1、化肥施用量过大，单位化肥增产幅度日益降低。2、资源短缺导致化肥价格上涨，生态环境方面的压力越来越大。

1）工业三废2）土壤污染（板结、酸化、盐渍化）3）人身健康3、化肥行业节能降耗碳减排任务艰巨。作为一个高能耗产业，化肥行业负有重要而艰巨的碳减排任务。第11页/共79页滇池绿藻

第12页/共79页滥施化肥加剧中部水体污染第13页/共79页土壤酸化导致根系死亡第14页/共79页湖泊富营养化土壤盐碱化、酸化、结构变差生物多样性下降经济、社会和环境环境质量下降工业污染影响农村发展肥料利用效率低的后果第15页/共79页

我国化肥当季利用率

肥料利用率低，每单位养分所生产的粮食不及世界平均水平的1/2、不足美国的1/3。造成肥料的浪费和污染环境。研究开发缓释控释肥料是减少养分损失、提高化肥利用率的重要途径之一。第16页/共79页氮肥平均利用率：30%-35％低于发达国家：20个百分点氮素损失：1300万吨/年相当于损失尿素：3200多万吨折合人民币约：640亿元施肥占面源污染的份额：19%-45%肥料利用率低是造成环境问题的重要原因第17页/共79页

为贯彻落实中央农村工作会议、中央1号文件和全国农业工作会议精神，紧紧围绕“稳粮增收调结构，提质增效转方式”的工作主线，大力推进化肥减量提效、农药减量控害，积极探索产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代农业发展之路，农业部制定了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》和《到2020年农药使用量零增长行动方案》。

农业部

2015年2月17日第18页/共79页新型肥料目前还没有一个统一的定义。它是在有机农业、生态农业、可持续发展农业、精准农业的大气候下孕育、生长、发展起来的一种新型肥料产业。较为公认的新型肥料定义为：一般指具有一定肥料功能和一定增产作用，由肥料生产企业研制生产，符合行业或企业标准，含有机、无机、微生物菌剂等成分，经物理、化学、生物方法加工处理的新品种肥料。

二、什么是新型肥料第19页/共79页

新型肥料是包含有新技术、新配方、新材料、新形态、新功能、新效果的一类化肥，目前是我国新型肥料发展的黄金时期，但仍存在一些发展问题。新型肥料的发展趋势与农业发展密切相关，专用化、复合化、高效、安全、环保是其主要方向。第20页/共79页1、新型肥料的特点

新型肥料有别于常规肥料，必须突出一个“新”字。（１）功能拓展或功效提高。如肥料除了提供养分作用外，还具有保水、抗寒、抗旱、杀虫、防病等其他功能，所谓的保水肥料、药肥等均属于此类。此外，采用包衣技术、添加抑制剂等方式生产的肥料使其养分利用率明显提高，从而增加施肥效益的一类肥料也可归于此类。第21页/共79页（２）形态更新。指肥料的形态出现了新的变化，如除了固体肥料外，根据不同使用目的而生产的液体肥料、气体肥料、膏状肥料等，即通过形态的变化，改善肥料的使用效能。（３）新型材料的应用。其中包括肥料原料、添加剂、助剂等，使肥料品种呈现多样化、效能稳定化、易用化和高效化。（4）间接提供植物养分。某些物质本身并非植物必需的营养元素，但可通过代谢或其他途径间接提供植物养分，如某些微生物接种剂、ＶＡ菌根真菌等。第22页/共79页（１）缓（控）释肥料是指以某种调控机制预先设定肥料在农作物生长季节的释放模式，使其养分释放与作物需肥规律相一致的一类肥料。2、新型肥料的分类第23页/共79页（２）工业有机肥料类（又称为商品有机肥料）主要是将畜禽粪便、动植物残体、农产品或食品加工的废弃物通过微生物发酵处理腐熟后，直接作为肥料或再添加一定量的氮、磷、钾或生物菌而制得的具有多种功能的肥料，以达到改良土壤、培肥地力、提高作物品质的目的，包括工业有机肥料、有机无机复混肥料和生物有机肥等。第24页/共79页（3）配方肥料或叫掺混肥料（BB肥）以复混肥料（复合肥料）为基础，在测土配方施肥实施中研发的新型肥料。是复混肥料生产企业针对不同作物需肥规律、土壤养分含量及供肥性能制定的专用配方进行生产的，能有效调节作物需肥与土壤供肥之间的矛盾，并有针对性地补充作物所需的营养元素，作物缺什么补充什么，需要多少补多少，将化肥用量控制在科学合理的范围内。

第25页/共79页（4）微生物肥料类由一种或数种有益微生物活细胞制备而成的肥料。根瘤菌剂、固氮菌肥料、解磷菌肥料、解钾菌肥料等。第26页/共79页（5）水溶性肥料类。它是一类可以迅速完全溶解于水中的多元复合肥料，养分容易被作物吸收，而且吸收利用率相对较高，更为关键的是可应用于喷灌、滴灌、叶面喷施等设施农业，实现水肥一体化，达到省水、省肥、省工的效能，包括大量元素水溶肥料、中量元素水溶肥料、微量元素水溶肥料、含氨基酸水溶肥料和含腐殖酸水溶肥料等。第27页/共79页（6）土壤改良调理剂类。它是一类可以改良和调理土壤物理化学性质的肥料，具有改良土壤、培肥地力、增产、环保效果，包括苗床调理剂、土壤调酸剂、土壤改良剂等。第28页/共79页3、新型肥料的发展趋势1.高效化：不仅有效地满足作物需要，而且还可省时，省工，提高工作效率。2.复合化：无机复合，有机无机复合，生物有机复合，农药、激素、除草剂复合；3.长效化：一季只用一次肥。4、多元化：大、中、微量元素；5、功能化：改土、促根、抗倒、壮秧、返青、缓控、除草、杀虫、灭菌；6、低碳化：减少温室气体的排放。第29页/共79页三、缓/控释肥料种类、施用

缓/控释肥料是一个统称，它包括缓释肥料控释肥料稳定性肥料第30页/共79页(一)缓释肥料1、概念通过养分的化学复合或物理作用，使其对作物的有效态养分随着时间而缓慢释放的化学肥料。或肥料施入土壤后转变为植物有效态养分的释放速率远远小于速溶肥料，在土壤中能缓慢放出其养分。

《缓释肥料》的国家标准中规定缓释肥料初期(24h)养分释放率要≤15％。28天的累积释放率≤80％，在养分释放期的累积释放率≥80％。第31页/共79页2、类型

脲醛缓释肥料：由尿素和醛类在一定条件下反应制得的有机微溶性氮缓释肥料。(1)脲甲醛（UF）含氮量38%，世界上应用最多，也是开展最早的一类型。(2)丁烯叉二脲（亚丁烯基二脲）（CDU）含氮量32.5%，是由尿素和醋酸乙醛经过酸催化反应形成的，其在土壤中的分解同时包括水解和微生物分解两种。(3)异丁叉二脲（IBDU）含氮量32%，由尿素和异丁醛反应聚合而成。第32页/共79页第33页/共79页3、施用

在化学分解和生物降解作用下释放养分。由于养分释放缓慢，可作基肥一次性施入。对一年生植物的生长前期往往显得供肥不足，需配合使用其它速效性氮磷钾化肥。在砂质土壤上施用后效明显。如果以等养分量计算，对于当季植物（棉花、小麦、玉米等）的肥效不如化肥，即当季利用率较低，但后效较长。用于各种植物目前主要用于花卉、草坪、观赏植物、苗床和部分果树和蔬菜。第34页/共79页(二)控释肥料1、概念能按照设定的释放率（%）和释放期（d）来控制养分释放的肥料。国家标准要求控释肥料初期养分释放率要≤12%，控释养分在28d累积养分释放率≤75%，养分释放期的累积养分释放率≥80%。控释肥料一般采用无机或有机聚合物包膜,可定量控制肥料中养分释放数量和释放期,使养分供应与作物各生育期需肥规律吻合。缓释肥料的高级形式为控释肥料，它使肥料释放养分的速度与作物需要养分的量一致，使肥料利用率达到最高，第35页/共79页2、类型与品种

主要类型：包膜肥料：是目前主要的控释肥品种，包膜控释肥料就是以颗粒化肥(氮或氮磷复合肥等)为核心,表层涂覆一层低水溶性或微溶性的无机物质或有机聚合物,改变化肥养分的溶出性,延长或控制肥料养分释放,提高肥料利用率的新型肥料剂型。

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包膜肥料的养分释放第37页/共79页包裹肥料在肥料颗粒表面包裹一层或几层有机聚合物或无机物。主要利用磷矿粉或钙镁磷肥、二价金属磷酸铵钾盐为包裹材料。第38页/共79页

包裹肥料与包膜肥料的共同点均为通过包覆使肥料达到缓释的目的。而其主要区别在于,包裹肥料是以肥料包裹肥料,因此,包裹层的质量可占肥料总质量的30%～80%,而且在包裹过程中使氮肥加工成复合肥料。控释肥料的主要品种有：第39页/共79页（1）硫衣尿素（SCU）

在普通氮肥尿素颗粒表面涂上硫,再用蜡之类封闭物涂封起来。封闭物在土壤微生物的作用下降解,使得尿素能够通过硫衣上的孔隙扩散开来。

N34.2%,氮素释放与环境温度、湿度密切相关，温暖潮湿快，低温干旱慢。第40页/共79页（2）涂层尿素

尿素外涂上有机和无机物质合成的胶状物质。为黄色颗粒。当它施入土壤后，包膜有降低土壤中脲酶活动，减缓尿素分解和氮素释放强度的作用。

第41页/共79页（3）长效碳酸氢铵

用钙镁磷肥和白云石粉造粒，表面形成微溶于水的磷酸镁铵薄膜，防止NH3挥发，控制氮的释放。主要在水稻上施用。第42页/共79页（4）多肽尿素

是在尿素形成过程中，在尿液中加入金属蛋白酶，经蒸发器浓缩造粒而成。第43页/共79页第44页/共79页(5)水触膜控释肥控释肥遇水后，逐层吸水膨胀，形成多层保护膜，减缓养分的释放速度，从而提高肥料的利用率。－－－河南心连心化肥有限公司第45页/共79页

3、施用可作基肥一次性施入，在植物的生长前期同样需配合使用其它速效性化肥。另外注意在包膜上有钙、镁、硫、磷等成分，在计算各种养分配比上应该考虑。适用于各种植物，在玉米、小麦、水稻、甘蔗、蔬菜及牧草、草坪上的试验表明，其肥效优于水溶性性氮肥。注意：肥料必须与种子间隔7厘米以上。第46页/共79页(三)稳定性肥料

1、概念经过一定工艺加入脲酶抑制剂和（或）硝化抑制剂，施入土壤后能通过脲酶抑制剂抑制尿素的水解，和（或）通过硝化抑制剂抑制铵态氮的硝化，使肥效期得到延长的一类肥料。第47页/共79页脲酶抑制剂：在一段时间内通过抑制土壤脲酶的活性，从而减缓尿素水解的一类物质。消化抑制剂：在一段时间内通过抑制亚消化单胞菌属活性从而减缓铵态氮向硝态氮转化的一类物质。第48页/共79页第49页/共79页硝化/脲酶抑制剂的复合NAM

---由中国科学院沈阳应用生态所研制。产品含有：脲酶抑制剂、硝化抑制剂、磷素活化剂第50页/共79页肥料添加剂NAM作用推迟肥料氮硝化：40-50天提高土壤有效氮：59%-124%减少硝酸盐淋失：48.2-63%N2O减少排放：46%-74%N利用率提高8.7%磷素防固活化，提高磷肥肥效肥料磷有效性提高28.9%-49.0%肥料磷有效期提高1倍以上，＞65天控制土壤脲酶活性长达45天。尿素水解过程从3-5天延长到21-35天。使土壤氨深度降低，减少NH3的挥发损失。磷利用率提高4.0%以上第51页/共79页第52页/共79页第53页/共79页2、类型和施用

稳定性肥料主要有稳定性复合肥料、长效缓释尿素和稳定(长效)碳铵等。一般作基肥，生育期较长的作物可作基肥和追肥，以基肥为主。(70%)适用量：根据具体用量根据当地施肥习惯施用。适用作物：适用于一般作物尤其是经济作物注意事项：肥料必须与种子间隔7厘米以上。稳定性肥料相对成本较低，单纯使用时养分控释效果不稳定，肥效期较短，往往需要借助于肥料的物理化学加工和化肥深施技术。第54页/共79页各生产厂家的缓控释肥料第55页/共79页第56页/共79页第57页/共79页第58页/共79页第59页/共79页第60页/共79页（四）缓/控释肥料的特点（1）施肥效果长、可以人为控制肥料释放

一次施肥，养分有效期长，有的可达120天。根据不同植物的营养特性、需肥规律、栽培方式等要求，利用不同的包膜材料、加工工艺生产不同类型的包膜肥料，做到人为控制肥料的释放。第61页/共79页（2）提高肥料利用率，增加植物产量

缓/控释肥料肥效期长、稳定，养分释放规律与作物养分吸收基本同步，可大幅提高肥料利用率。缓/控释氮素肥料可提高氮肥利用率5%～30%，以矿质肥料包膜肥料的氮肥，还可为植物提供中、微量营养元素。由于平稳供给养分，增产效果明显，作物平均增产幅度10%-18%。

第62页/共79页（3）使用安全环保、省工省成本

土壤对缓/控释氮素肥料有较强的吸附能力，施入土壤后不易流失，降低面源污染：对环境安全，无残留，可作基肥一次施用，不用追肥，能减少施肥次数，一次大量施用不会“烧苗”。每亩可节省生产成本20元左右。第63页/共79页

不施氮

一炮轰缓控释专用肥不同施肥方法效果比较第64页/共79页

（4）适合不同类型的土壤和植物，可有效防止土壤板结缓释肥料能改变传统的施肥方式，在多种植物上可实现一次性施肥，简化施肥程序，使播种与施肥同步进行，有效减少施肥过程对土壤的压板；部分类型的缓/控释肥料的包膜材料具有土壤结构改良剂功能，可在一定程度上起到土壤粘结剂的作用，有利于土壤良好结构的形成。第65页/共79页四、我国缓控释肥料发展现状第一阶段从20世纪70年代初到80年代初，是缓控释肥料探索起步阶段，主要开展的工作是探索研究和开发长效碳铵等缓施肥料产品；第二阶段从20世纪80年代到2000年，是缓控释肥料探索发展阶段，缓控释肥开始出现小规模产业化。第三阶段2000年以后，是缓控释肥料快速发展阶段。列入863计划，纳入国家中长期科技发展规划纲要等。多种缓控释肥产品实现了相当规模的产业化。

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中国的缓控释肥料行业发展时间比较短，但技术研发发展较快，众多工艺已经达到或者超过世界先进水平，生产成本比国外同类产品大幅降低。已经成为世界上最大的缓控释肥料产品生产国家。第67页/共79页

目前，我国脲甲醛生产厂家多，但产品供应较少，估计在产量在100--200万吨之间。以包膜尿素为主的控释肥料生产量约100－200万吨。稳定性肥料年产量估计约500万吨实物量。中国目前缓控释肥料消费量已经占到世界的1/3，逐渐成为世界上缓控释肥料生产和使用的重要国家之一。

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五、我国缓控释肥发展存在的问题1、价格高由于生产成本高，限制缓控释肥料在大田上推广应用。包硫2800-2900元/吨，包树脂4500-5500元/吨。2、环境效应差包膜肥料在生产中存在二次污染的问题，增产效果不显著3、鱼龙混杂，以假烂真偷养分用染色替代包膜少用包膜炒概念，市场监管等相对滞后。

4、缓释肥的名称亟待规范。

5、缓释肥料需要激励政策支持。

第69页/共79页六、缓控释肥料发展的展望

缓控释肥料是未来农业的发展方向。1．国家保证粮食供应的需要。2．十八届三中全会提出发展两型农业。

2013年中央一号文提出启动高效缓释肥使用补助试点。十三五规划指出：坚持城乡环境治理并重，加大农业面源污染防治力度。3．化肥生产过程中对社会资源的大量消耗，给人类生产带来巨大的生存压力。4．城镇化的发展，劳动力向城市转移；土地向新型农业经济组织集中；机械化程度高，农村劳动力成本上升。第70页/共79页[资源节约型农业]

，是以节地、节水为中心的集约化农业生产体系，包括发展多熟制种植，提倡立体多层农业，采取先进的灌溉制度和灌溉技术和科学的施肥制度等节时、节地、节水、节能、高效低耗的集约化农业。[环境友好型农业]，是以循环农业为中心的清洁农业生产体系，包括减量使用农药、化肥和地膜，改进种植养殖技术，发展农业生态工程、健康养殖工程、废弃物循环再利用工程，实现农业生产无害化和农业废弃物的资源化。第71页/共79页十八届五中全会大力推进农业现代化，加快转变农业发展方式，走产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的农业现代化道路。“坚持绿色发展，必须坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚持可持续发展，坚定走生产发展、生活富裕、生