目前我国化肥当季利用率中,氮约为30%~35%,磷为10%~25%,钾为35%~50%,远低于世界发达国家水平。造成肥料利用率低的主要原因是淋溶损失,尤以氮肥、钾肥为最。肥料流失不仅造成了资源浪费,加大了作物种植成本,还造成了土地板结。研制缓/控释肥料是世界各国普遍采用提高肥料利用率的有效措施之一。在我国目前研发的各种缓控释肥料中,聚合物包膜控释肥又以养分精确控制释放而更宜满足作物生长期的养分需求,因此,近年来聚合物包膜控释肥的发展速度非常快。但是,目前所用的作为缓释材料的高分子聚合物一般是难降解或不能降解,长期施用也会在土壤中留下大量棵粒,造成土壤污染;并且需要生产中需要加热和用到有机溶剂。除此之外,包膜肥料的膜容易在包装、运输、使用时受到机械损坏,这样将失去对肥料的缓释性。
肥料和水是制约农业生产发展的两大因素,如何提高水资源和肥料的利用率是至关重要的。由于我国大部地区降雨比较集中(4-9月),而且具有雨量大、历时短的特点,这使得栽培的农作物在旱季(10—3月)水资源缺乏,而在雨季水份利用率不高,肥料中养份流失严重。缓释肥料和超强吸水剂的最优化组合可以改善植物的营养状况、减少水溶性肥料对环境的副作用、降低水分蒸发速率和减少灌溉频率。
山东喜丰田生态肥业有限公司研发的这种保水固氮缓控释肥料首先能通过类似根瘤菌的原理减缓肥料中氮肥的释放,提高氮肥的利用率。普通脲素在土壤中24小时释放率在98%左右。本产品在土壤中的缓释性能的测试结果显示,第28天时释放率不超过75%,符合欧洲标准委员会(CEN)对缓释肥料的缓释标准,表明其具有良好的缓释性能。
其次,该肥料施入土壤后具有较好的吸水能力,能将作物附近多余的水份吸入肥中,具有较好的保水保墒能力,可减缓土壤中水分的蒸发,在土壤水分含量较低时缓慢释放所存储的水分,使其被作物充分吸收,从而有效提高水资源的利用率,在干旱、缺水或日蒸发量大的地区有较好的应用前景。试验表明,盆口直10CM的盆花按正常农作物施肥量施入该肥料同时一次浇足水后可以30天不再浇水而植物保持正常成活。
第三,肥料在土壤中溶胀后的双层包膜保水缓释复合肥就象一个保留水分和养分的微型水库,养分随着水分的释放而释放,能够同时提高水分和养分的利用率。
第四,该项目使用的是一种新型保水缓释复合肥,在生产中不用有机溶剂,无需加热,施入土壤后不会留下难溶颗粒,与目前市场产品相比,具有绿色、无毒、环保、节能等优点。
目前,该产品在中科院、国家重点实验室博士后、日本学术振兴会研究员,海归教授曹郁的指导下,已申请国家专利二项,产品正在大面积试验中。