文|深圳市芭田生態(tài)股份有限公司公司 段繼賢 林育忠 李 峰 吳小麗
我國農(nóng)業(yè)干旱區(qū)約10億畝耕地,70%分布在年降水250~600mm的北方干旱和半干旱區(qū),但這一地區(qū)是我國糧食增產(chǎn)潛力最大,也是未來肥料用量增加和肥料利用率高的地區(qū)。根據(jù)中國的國情和芭田企業(yè)特點,在旱作農(nóng)業(yè)區(qū),以保墑保苗為重點,開發(fā)長效肥料、緩控釋肥料,大幅提高單產(chǎn)。芭田公司長效緩釋肥料從單一緩釋技術(shù)不斷向復(fù)合緩釋技術(shù)發(fā)展,各種工藝技術(shù)特點和產(chǎn)品介紹:
1、包裹控釋和包膜控釋肥技術(shù)
包裹控釋肥技術(shù),是1996年從鄭州樂喜施磷復(fù)肥技術(shù)研究推廣中心引進(jìn)的。該技術(shù)的特點是利用微溶性的二價金屬磷酸銨鉀鹽,包裹尿素或硝銨,通過反應(yīng)性粘結(jié)劑,使形成的MMPO4mH2O包裹層具有致密的多孔結(jié)構(gòu),以控制養(yǎng)份的釋放。特點是核心和包裹層都是肥料,全是營養(yǎng)物質(zhì),不產(chǎn)生二次污染每粒肥料均含有速效、緩效氮磷鉀,可滿足作物不同時期的需要。
樹脂包衣肥料是2001年從北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源研究所引進(jìn)的非專利技術(shù),并在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新。采用水分透過率很低的高分子樹脂作為包衣材料,將其均勻噴涂于肥料顆粒表面,使其形成一層水分滲透性很低的樹脂膜形成的包膜控釋肥,可用包膜的厚度控制養(yǎng)分釋放時間,使控釋肥料的溶出速度與作物吸肥規(guī)律基本吻合。
2、生物降解無溶劑包膜技術(shù)
為了適應(yīng)市場需求,加快控釋肥的發(fā)展,芭田公司聘用國內(nèi)外專家與自己的研發(fā)團(tuán)隊進(jìn)行了聯(lián)合研發(fā)攻關(guān)生物降解無溶劑包膜技術(shù),經(jīng)過多年研究試驗,最終從上千種原材料中選取最佳包膜材料和配比。
生物降解無溶劑包膜解決了過去溶劑包膜技術(shù)中溶劑回收損耗和污染的問題。包膜率為3%-5%,氮素初始釋放率小于15%,28天累積釋放小于75%,相應(yīng)釋放期釋放累積大于80%??蒯寱r間可從60天延長到180天,且所用包膜材料均為可降解材料,生產(chǎn)中損失能耗低,生產(chǎn)成本低,控釋效果好,對環(huán)境無污染。
公司利用無溶劑包膜技術(shù)改進(jìn)了常規(guī)硫包工藝技術(shù),解決了常規(guī)硫包中長途運(yùn)輸過程中膜易碎的問題,產(chǎn)品達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)I型要求,初期釋放率小于25%,靜態(tài)氮溶出率小于35%。在施用中提高氮肥利用率,保持土壤氮素肥力,減少氮損失及由此產(chǎn)生的壞境污染和增加作物產(chǎn)量,與施用普通尿素相比作物增產(chǎn)效果顯著,平均增產(chǎn)15%以上,同時增強(qiáng)農(nóng)作物抗寒性和耐旱性,現(xiàn)在建立生產(chǎn)線可生產(chǎn)I型硫包尿素(N≥37%)。
3、復(fù)合肥長效緩釋技術(shù)(穩(wěn)定型)
此項技術(shù)是利用生物化學(xué)途徑抑制土壤中酶活性,抑制氮的硝化、反硝化、氨的揮發(fā),同時提高磷的活化效率,達(dá)到延長肥效期,提高利用率。此項技術(shù)首先是通過對多種硝化抑制劑和脲酶抑制劑(如氮-吡啶、雙氫氨、4-氨基三唑、硫代硫酸鈉、磷酸三胺和硫代硫酰三胺等)進(jìn)行反復(fù)試驗篩選最佳硝化抑制劑和脲酶抑制劑,在此基礎(chǔ)上考慮到不同添加劑及用量對肥料養(yǎng)分釋放的影響,以及同一種添加劑不同工藝條件對肥料養(yǎng)分釋放的影響,通過不同添加劑組合配比試驗、不同肥料品種上肥效試驗,以及最佳添加工藝等篩選,最后根據(jù)價值工程學(xué)分析而篩選出效果最好的長效添加劑及其產(chǎn)品。
4、單一緩釋技術(shù)向復(fù)合緩釋技術(shù)發(fā)展
為了進(jìn)一步提高肥料利用率,芭田公司長效緩釋肥料從單一緩釋技術(shù)不斷向復(fù)合緩釋技術(shù)發(fā)展,利用多種緩釋技術(shù)包括無溶劑包膜、硫包膜、脲甲醛、內(nèi)質(zhì)型以及尿酶、硝化抑制劑的技術(shù)特性,根據(jù)不同作物不同生育期對養(yǎng)分的需求規(guī)律和土壤的供肥規(guī)律研制出復(fù)合型的緩控釋劑而生產(chǎn)適應(yīng)不同作物長效肥料,特別適用于干旱半干旱地區(qū)作物,尤其是覆膜作物的用肥。在施肥上可以一次基施,不用追施。這種肥料可以做到前期養(yǎng)分供應(yīng)足,中期供得上,后期不脫肥,從而達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
5、芭田長效緩釋產(chǎn)品為非BB型產(chǎn)品和BB型產(chǎn)品
BB型和非BB型產(chǎn)品優(yōu)點主要體現(xiàn)在以上幾個方面:
⑴延長肥效:本產(chǎn)品以長效復(fù)合因子控制肥料中養(yǎng)分釋放,使復(fù)合肥中的養(yǎng)分釋放時間比同類、同含量產(chǎn)品延長,肥效保持長久,滿足作物生育期內(nèi)養(yǎng)分供應(yīng)。
⑵提高肥效利用率:采用獨特的技術(shù)工藝,利用緩釋、鰲合和酶技術(shù),減緩?fù)寥乐械臒o效溶解轉(zhuǎn)化速度,提高磷的活化效率,使得養(yǎng)分釋放速度和作物生育期需肥特性相吻合,提高肥料利用率。
⑶提高作物品質(zhì):利用螯合技術(shù)添加品質(zhì)元素鋅、硼、鈣、鎂、硅、鐵、銅、鉬等,能提高作物抗病、抗倒伏的能力,并能提高植物蛋白等含量,達(dá)到增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)效果。
⑷促根、壯苗:含有促根生長和調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)因子,能夠調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分失衡,協(xié)調(diào)土壤養(yǎng)分供應(yīng),全面調(diào)節(jié)作物生理過程,提高作物體內(nèi)多種酶活性,提高根系活力,促進(jìn)根系發(fā)育,增強(qiáng)植物的抗旱能力,使作物苗壯、莖粗、葉綠、長勢旺盛。
⑸省時、省工、省心:在總施肥量相同作底肥一次性施用,可減少再追肥次數(shù),降低勞動強(qiáng)度,減少人工投入,省工、省時、省心。
現(xiàn)代的水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥融為一體的高科技技術(shù),借助壓力灌溉系統(tǒng),將可溶性固體肥料或液體肥料配兌而成的肥液與灌溉水一起均勻,準(zhǔn)確地輸送到作物根部土壤。相比一般的水肥施用方法,水的利用率提高40%-60%,肥料利用率提高30%-50%,品質(zhì)更佳,同時省工省時,利于規(guī)模種植,該項技術(shù)的核心是灌溉系統(tǒng)和肥料配兌。
1、水肥一體化技術(shù)的優(yōu)點
⑴直接將水和營養(yǎng)送到作物根部,利于吸收;
⑵蒸發(fā)率低,防止水土流失,深層滲透;
⑶能更有效地、準(zhǔn)確地提供水與養(yǎng)分,植株獲得等量的水和營養(yǎng);
⑷按作物的生長與收獲計劃提供水與營養(yǎng),提高產(chǎn)量和品質(zhì),是實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的重要手段,在果園畸形果的發(fā)生率下降,商品果比例增加,果園一般增產(chǎn)15%~24%;
⑸操作簡單,節(jié)水節(jié)肥和節(jié)約能源,節(jié)省大量勞動力等生產(chǎn)成本;
⑹改善微生態(tài)環(huán)境,增強(qiáng)土壤微生物活性,促進(jìn)作物對養(yǎng)分的吸收;有利于改善土壤物理性質(zhì),滴灌施肥克服了因灌溉造成的土壤板結(jié)、土壤容重降低和孔隙度增加;減少土壤養(yǎng)分淋失,防止土壤侵蝕、鹽堿化,減少地下水的污染。
⑺減輕病蟲害發(fā)生??諝鉂穸鹊慕档?,在很大程度上抑制了作物病害的發(fā)生,減少了農(nóng)藥的使用和防治病害的勞力投入,滴灌施肥每畝農(nóng)藥用量減少15%~30%,節(jié)省勞力15~20個工時。
2、芭田創(chuàng)新復(fù)合肥技術(shù)及肥料特點
水肥一體化技術(shù)的載體是灌溉設(shè)施,核心是肥料,但按照目前國標(biāo)(GB15063--2009)生產(chǎn)的復(fù)合肥料,不能用于水肥一體化技術(shù),最大的不同是該標(biāo)準(zhǔn)沒有對肥料中的不溶物提出要求,一般肥料中的沉淀渣多,不適用水肥一體化技術(shù),而現(xiàn)在市場通用大量元素水溶肥(NY1107-2006)是在葉面肥標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上制定,指標(biāo)要求存在不適合用灌溉施肥的地方,例如水不溶物≤5%,不適宜微灌;無水溶性磷占有效磷指標(biāo),排除了較好均勻施肥的微灌等需求水溶性磷較低的肥料;沒有明確含氯產(chǎn)品的氯含量指標(biāo),大量施用會存在忌氯作物誤用;同時現(xiàn)階段大量元素水溶肥市場銷售價都較高,零售價是一般復(fù)合肥的2~5倍,也不利于灌溉肥的推廣。
開發(fā)出適用于水肥一體化技術(shù)的復(fù)合肥料。其產(chǎn)品分為三大系列:大量元素水溶性肥料、無渣或少渣復(fù)合肥、高濃度液體肥。其產(chǎn)品特點:
⑴高科技、高質(zhì)量:科學(xué)運(yùn)用創(chuàng)新工藝、農(nóng)藝、螯合等技術(shù),采用優(yōu)質(zhì)原料精心制造,適用于水肥一體化技術(shù)的復(fù)合肥料。
⑵配比科學(xué),提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì):根據(jù)作物養(yǎng)分需肥規(guī)律及中國土壤、氣候,應(yīng)用電腦配方技術(shù),采用特殊技術(shù)添加作物所需的微量元素硼和錳,養(yǎng)分供應(yīng)均衡,提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。
⑶使用安全:企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)增加了對安全指標(biāo)的要求,產(chǎn)品無毒,無公害,還可與中性或酸性農(nóng)藥混合使用,省時省力。
⑷殘渣少:企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)增加了對水不溶物指標(biāo)的要求,溶解好,使用方便,用量省,肥效好,是水肥一體化技術(shù)的首選肥料。
⑸品種齊全:既有硝基不含氯,含鎂、硫,適宜忌氯作物或喜硫作物的品種,又有尿基或硝基含氯的廣普產(chǎn)品。
3、芭田推廣水肥一體化技術(shù)的模式
芭田公司研究開發(fā)出一整套適合中國國情的灌溉施肥技術(shù)。這套技術(shù)主要由“芭田灌溉肥料+芭田施肥方法+芭田灌溉設(shè)施”三部分組成,稱為芭田灌溉施肥“三位一體”應(yīng)用技術(shù)。
芭田公司的“三位一體”施肥技術(shù)中,第一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是肥料。為了滿足不同灌溉設(shè)施對肥料的要求,創(chuàng)新復(fù)合肥的工藝和農(nóng)藝技術(shù),開發(fā)出了三大系列肥料,以供農(nóng)民朋友根據(jù)不同灌溉設(shè)施選用。第一大系列是大量元素水溶性肥料,該品種的特點是全溶無殘渣,主要適用于各種高精度滴灌設(shè)施,為集約式大農(nóng)業(yè)用肥所選用;第二大系列是結(jié)晶工藝的復(fù)合肥料,由于無任何填充物,因此能夠滿足有過濾設(shè)備、比較現(xiàn)代的滴灌設(shè)施,適合各大種植戶選用;第三大系列則是芭田灌溉肥,主要選用“芭田”優(yōu)質(zhì)肥料,根據(jù)中國農(nóng)戶目前的施肥習(xí)慣、用肥水平開發(fā)而成,其溶解度能較好滿足簡易的灌溉施肥設(shè)施。芭田灌溉施肥“三位一體”應(yīng)用模式中,第二是方法。芭田公司在總結(jié)了農(nóng)民大量的實際操作經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,經(jīng)科學(xué)分析、優(yōu)化、總結(jié)而成。第三是采用的設(shè)施。采用市場上通用的灌溉設(shè)施,在配置上做到標(biāo)準(zhǔn)化、通用化,以降低成本、方便使用。這三個方面,結(jié)合在一起,就形成了芭田獨有的“肥料+方法+設(shè)施”三位一體施肥技術(shù)。
實現(xiàn)三位一體的核心是服務(wù),芭田公司有一支熟悉肥料、方法和設(shè)施的服務(wù)人員,熱心為農(nóng)民服務(wù),推動了水肥一體化技術(shù)的推廣。
為加快灌溉、緩釋肥和有機(jī)肥的發(fā)展,促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展,2011年,芭田公司規(guī)劃上市融資7.1億元用于三大新型肥料的發(fā)展。其中,年產(chǎn)12萬噸粉狀水溶性肥項目投資總額為1.69億元;年產(chǎn)10萬噸料漿全溶灌溉復(fù)合肥、2萬噸磷酸二氫鉀/硝酸鉀(可互換產(chǎn))、20萬噸高塔全溶灌溉復(fù)合肥,以及年推廣100萬畝灌溉施肥設(shè)備項目投資總額為3.53億元;年產(chǎn)60萬噸緩釋肥及35萬臺種肥一體播種設(shè)備項目投資總額為1.55億元;年產(chǎn)20萬噸有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)化項目投資總額為3282萬元。最終,在芭田公司及各企業(yè)及各專家的努力下,適應(yīng)節(jié)水農(nóng)業(yè)的新型肥料將得到迅速發(fā)展,為我國的節(jié)水農(nóng)業(yè)做出新貢獻(xiàn)。