文/高妍 劉斌

作為糧食的“糧食”，肥料是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程中的源動(dòng)力。尤其在人多地少、復(fù)種指數(shù)高、農(nóng)民對(duì)生產(chǎn)成本承受能力低的我國(guó)，發(fā)展環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)高效的肥料，已是當(dāng)務(wù)之急。

中科院遺傳和發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心（原中科院石家莊農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究所）研究員閻宗彪，經(jīng)過(guò)20年的潛心研究，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，成功研發(fā)出了突出腐植酸特色的新一代涂層肥料產(chǎn)品—腐植酸涂層肥料。有了它，一次施肥就能滿足作物全生育期的養(yǎng)分需求，同時(shí)還能夠補(bǔ)充土壤腐殖質(zhì)，恢復(fù)耕地可持續(xù)生產(chǎn)能力。

閻宗彪畢業(yè)于河北農(nóng)大，從上學(xué)時(shí)就樹(shù)立了“用先進(jìn)科技武裝現(xiàn)代農(nóng)民”的思想，上世紀(jì)80年代開(kāi)始研究涂層肥料，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，先后成功研制出了涂層尿素和涂層緩釋一次肥，并以此為基礎(chǔ)，于2000年成功研發(fā)出腐植酸涂層肥料。

目前該肥料已在北京澳佳肥業(yè)有限公司完成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，在河北、河南、山東等多地推廣應(yīng)用，增產(chǎn)增收效果顯著，受到廣大農(nóng)民的熱烈歡迎，并榮獲2010年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

有評(píng)價(jià)指出，腐植酸涂層肥料符合世界肥料高效化、復(fù)合化、專(zhuān)用化、緩（控）釋化的發(fā)展趨勢(shì)，不僅能夠適應(yīng)小麥、水稻等大田作物的需肥規(guī)律，而且能夠滿足我國(guó)測(cè)土配肥工程的需求，更能夠有力推進(jìn)BB肥（摻混肥料）產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新升級(jí)，是“中國(guó)老百姓用得起、用得好、用得方便”的緩釋肥料。

先以腐植酸及其有機(jī)親水高分子聚合物為載體，在不同反應(yīng)節(jié)點(diǎn)加入適量鋅、錳、硼、鐵及其他添加劑，并在特定工藝條件制成三大系列涂層包膜材料；然后將這些材料分別涂布于氮、磷、鉀三種肥料顆粒的表面，形成一層或多層包膜，從而使它們成為具有“控氮、促磷、保鉀”特性的單質(zhì)改性肥料顆粒；再根據(jù)測(cè)土配肥需要，采用摻混工藝，科學(xué)組配成與作物全生育期養(yǎng)分需求變化相協(xié)調(diào)的，環(huán)境友好、緩釋高效的肥料，這就是腐植酸緩釋增效肥料。

閻宗彪介紹，施肥要有效、均衡，應(yīng)把握好總量平衡和動(dòng)態(tài)平衡，也就是要滿足“缺啥補(bǔ)啥、缺多少補(bǔ)多少”和“啥時(shí)缺啥時(shí)補(bǔ)”兩個(gè)要求。目前我國(guó)推行的測(cè)土配肥就是要解決總量平衡，而他所研究的涂層緩（控）釋肥料則是要解決動(dòng)態(tài)平衡，即滿足作物不同生育期對(duì)不同養(yǎng)分的需求平衡。在整個(gè)研究過(guò)程中，涂層材料即涂液的制備是技術(shù)關(guān)鍵，“膜反應(yīng)”和“團(tuán)絮結(jié)構(gòu)”是技術(shù)核心。

涂液是“膜反應(yīng)”的主要物質(zhì)，是針對(duì)BB肥中氮、磷、鉀等主要養(yǎng)分特性分別開(kāi)發(fā)的，包括氮涂液、磷涂液、鉀涂液。涂液在抑制脲酶活性、氨揮發(fā)、反硝化作用和淋失等方面均表現(xiàn)出明顯的緩釋增效功能。同時(shí)，涂液降解后會(huì)成為作物可吸收的養(yǎng)分，安全環(huán)保，無(wú)保留，無(wú)污染。這種促控分離的工藝?yán)砟?，改變了氮磷鉀全包裹全控制的傳統(tǒng)模式，實(shí)現(xiàn)了促釋磷鉀和控釋氮素的合理分離，達(dá)到“控氮、促磷、保鉀”的目的。

“膜反應(yīng)”，是指涂層材料均勻涂布于肥料顆粒表面，在少量催化劑作用下，與肥料反應(yīng)形成脲基絡(luò)合金屬鹽，牢固包裹于肥料顆粒表面，有效改善其理化特性，并成為“團(tuán)絮結(jié)構(gòu)”的基礎(chǔ)。閻宗彪強(qiáng)調(diào)，該反應(yīng)能夠在常溫常壓下完成，不會(huì)新增肥料二次加工帶來(lái)縮二脲的增加。

“團(tuán)絮結(jié)構(gòu)”是指肥料施入土壤后，涂層材料吸水膨脹，與周?chē)寥赖挠袡C(jī)質(zhì)結(jié)合，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)內(nèi)外可移動(dòng)離子濃度差異，在濃度梯度作用下，肥料中的有效養(yǎng)分可以逐步釋放出來(lái)供作物吸收利用，這樣每一個(gè)肥料顆粒都變成一個(gè)開(kāi)放式的“養(yǎng)分儲(chǔ)備庫(kù)”。

另外，腐植酸涂層肥料以腐植酸為載體，也是它與其他類(lèi)型緩釋肥料的最大不同。眾所周知，腐植酸是土壤有機(jī)質(zhì)的重要組成部分，它的含量直接影響土壤肥力。僅就化肥增效而言，其具有吸附、凝聚與膠溶、絡(luò)合（螯合）性能等獨(dú)特的緩釋效能特性。

有了“膜反應(yīng)”和“團(tuán)絮結(jié)構(gòu)”兩項(xiàng)核心技術(shù)，再利用腐植酸的獨(dú)特緩釋效能，就能夠以土壤水分變化作為肥料養(yǎng)分控釋“鑰匙”，達(dá)到水肥統(tǒng)一的智能型氮素緩釋控制，減少淋溶、滲透或揮發(fā)損失，達(dá)到緩釋增效的目的，從而實(shí)現(xiàn)一茬作物只施一次肥。而促控分離的工藝?yán)砟詈虰B肥的生產(chǎn)模式相結(jié)合，改變了一般緩控釋肥料全養(yǎng)分控釋或僅控釋氮素的模式，形成了緩釋+增效的新型BB肥產(chǎn)品。

同時(shí)，腐植酸涂層肥料促控分離的工藝模式，也為保證除氮磷鉀之外的中、微量元素的有效供給和均勻分布提供了可能。中、微量元素加入到涂液中，跟隨肥料一同施入耕地，從而保證了它們的均勻分布，解決了微量元素根基追肥不均勻的難題。腐植酸涂層肥料也就成為了真正的“全營(yíng)養(yǎng)”BB肥。

此外，腐植酸涂層肥料采用了分級(jí)處理、分級(jí)利用的生產(chǎn)工藝，即在造粒過(guò)程中，增加了分篩工藝，形成不同粒徑的半成品，然后再將相近粒徑的半成品摻混成測(cè)土配方肥，從而提高了肥料的均勻度指數(shù)。粒度均勻、流動(dòng)性好的肥料，更能夠滿足大規(guī)模機(jī)械施肥的需要，為播種、施肥、地膜覆蓋等工序的一次性機(jī)械化完成打下了基礎(chǔ)。

也正是腐植酸涂層肥料緩釋增效、全營(yíng)養(yǎng)、適于機(jī)械施用的特色，決定了該肥料省肥、省水、省工、增產(chǎn)的特點(diǎn)。

使用腐植酸涂層肥料，能夠做到一茬作物只施一次肥，免追肥，在保證不減產(chǎn)的前提下，實(shí)現(xiàn)最大程度的省肥。同時(shí)，腐植酸涂層肥料有效提高了肥料的利用率，與一般復(fù)合肥相比，利用率提高至少10%。如單從氮肥的利用率來(lái)比較，施用尿素（一種高濃度氮肥），只有36%能被作物吸收利用，而涂層肥料中氮肥的利用率卻能達(dá)到44%，效果顯而易見(jiàn)。

無(wú)需追肥，也就省去了追肥水，省掉了追肥所需人工。同時(shí)，多年多試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)照表明，腐植酸涂層肥料有效地刺激和促進(jìn)了作物根系的生長(zhǎng)，從而能夠更多地利用耕層深處的水分。近幾年，在石家莊地區(qū)推廣小麥抗旱品種與涂層肥料集成的節(jié)水增產(chǎn)技術(shù)，取得了北方干旱半干旱地區(qū)小麥“一肥一水過(guò)千斤”的新突破。

腐植酸涂層肥料更適宜機(jī)械使用，可結(jié)合多功能農(nóng)業(yè)機(jī)械實(shí)現(xiàn)諸如秸稈粉碎、貼茬播種、肥料深施、鎮(zhèn)壓坐水、地膜覆蓋等多道工序一次完成，不僅大幅提高生產(chǎn)效率，降低作業(yè)成本，而且利于優(yōu)肥深施，進(jìn)一步提高肥料利用率。

多年的示范試驗(yàn)證明，在北方干旱半干旱農(nóng)作區(qū)小麥畝產(chǎn)600kg、玉米700kg、皮棉100kg的產(chǎn)量下，均可實(shí)現(xiàn)一茬作物只施一次肥，作物平均增產(chǎn)15%，與習(xí)慣施肥對(duì)照，小麥畝增產(chǎn)50kg、玉米畝增產(chǎn)70kg、籽棉畝增產(chǎn)30kg，每畝節(jié)本增效200元以上。此外，用于蔬菜和果品作物上，也能夠?qū)崿F(xiàn)增產(chǎn)并明顯改善作物品質(zhì)。

“用先進(jìn)科技武裝現(xiàn)代農(nóng)民”，是閻宗彪數(shù)十年如一日不懈堅(jiān)守的動(dòng)力。直到今天，雖已過(guò)古稀之年，閻宗彪心心念念的還是肥料—怎么才能減少肥料的污染，提高農(nóng)作物產(chǎn)量、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量？現(xiàn)在適合小麥、玉米的肥料有了，適用水稻的涂層肥料也該研究推進(jìn)了……