王好斌 ，侯翠紅 *，王艷語 ，苗俊艷 ，許秀成 ，李菂萍 ，郭建文

1.鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.濟(jì)南樂喜施肥料有限公司，山東 濟(jì)南 250000

無機(jī)包裹型緩釋復(fù)合肥料及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用

王好斌1，侯翠紅1*，王艷語1，苗俊艷1，許秀成1，李菂萍1，郭建文2

1.鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院，河南 鄭州 450001；2.濟(jì)南樂喜施肥料有限公司，山東 濟(jì)南 250000

無機(jī)包裹型緩釋復(fù)合肥料以顆粒狀氮肥（尿素、硝銨）為核心，采用枸溶性磷肥或含有植物營(yíng)養(yǎng)成分的固體緩釋劑作為包裹材料，通過改變不同肥料的空間結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成，實(shí)現(xiàn)氮、磷的緩慢釋放，生產(chǎn)過程產(chǎn)生的化學(xué)能可將系統(tǒng)中的水分干燥，實(shí)現(xiàn)無干燥生產(chǎn).產(chǎn)品同時(shí)含豐富的磷、鈣、鎂、硅、氮/鉀等元素，是一種含多種營(yíng)養(yǎng)成分的功能性復(fù)合肥料.通過改變包裹工藝及配方可對(duì)養(yǎng)分含量及緩釋性能進(jìn)行調(diào)整，也可加入植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、除草劑、殺蟲劑、殺菌劑等，實(shí)現(xiàn)肥料的功能化.通過在玉米、水稻、小麥上的試驗(yàn)表明，包裹型緩釋復(fù)合肥料可以提高肥料利用率，持續(xù)有效地向作物供肥90 d～120 d，減少常規(guī)施肥量20%～30%，無需追肥，仍能達(dá)到一定的增產(chǎn)效果.這種產(chǎn)品具有生產(chǎn)成本低、緩釋性適中、養(yǎng)分全面、環(huán)境友好等特點(diǎn)，表現(xiàn)出明顯的經(jīng)濟(jì)效益.

無機(jī)包裹肥料；緩釋肥料；肥料利用率；產(chǎn)業(yè)化

據(jù)《2016中國(guó)統(tǒng)計(jì)年覽》數(shù)據(jù)，2015年我國(guó)共消費(fèi)化學(xué)肥料（折純）6 022萬噸，化肥施用量占世界第一位；2014年我國(guó)化肥單位耕地施用量為世界平均水平的462%.我國(guó)化肥施用量過高已成為不爭(zhēng)的事實(shí)［1-2］.

過量施用化肥將引發(fā)一系列的問題，首先是化肥資源的過度消耗，化學(xué)肥料的原料均為不可再生的自然資源，過快消耗必將引起資源的過早枯竭，是不可持續(xù)的，其次，過量施用化肥必然導(dǎo)致肥料利用率的低下，不被作物吸收的化學(xué)養(yǎng)分流失于自然環(huán)境，產(chǎn)生環(huán)境污染，有關(guān)資料表明，過量施用化肥對(duì)面源污染的貢獻(xiàn)率達(dá)40%以上，再者，過量且不平衡的施肥，引發(fā)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的下降［3］.

這些問題已引起國(guó)家的高度重視，2015年農(nóng)業(yè)部公布了《到2020年化肥、農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》，十三五國(guó)家重點(diǎn)科技研究計(jì)劃也將化肥農(nóng)藥減施作為重點(diǎn)研究方向.

化肥減施是在保證農(nóng)作物產(chǎn)量不下降的條件下，減少化肥的施用量，從化肥的生產(chǎn)、應(yīng)用不同的途徑有不同的技術(shù)方案.緩釋肥料作為一種高利用率肥料，在化肥減施技術(shù)路線中有重要作用［4-5］.

緩釋肥料的開發(fā)起步于發(fā)達(dá)國(guó)家，距今已超過半個(gè)世紀(jì)的歷史，產(chǎn)品主要用于高端非農(nóng)業(yè)領(lǐng)域.我國(guó)緩釋肥的研究起步較晚，但近二十年來，發(fā)展十分迅速，產(chǎn)能產(chǎn)量迅速擴(kuò)大.目前我國(guó)緩釋肥料的實(shí)際產(chǎn)量已超過300萬噸/年，為減少化肥施用量做出了貢獻(xiàn).但我國(guó)緩釋肥料的發(fā)展還存在很多不足，在肥料的消費(fèi)量中所占比例還很少，究其原因，筆者認(rèn)為有以下幾方面的原因.

首先是生產(chǎn)成本較高，農(nóng)戶接受度較低；其次是農(nóng)化效果表現(xiàn)不均衡，農(nóng)戶信任度不高，這可能與推廣應(yīng)用研究不足有關(guān)，也可能與市場(chǎng)問題有關(guān)，也與糧食價(jià)格過低有關(guān).但盡管存在問題，也不能否認(rèn)緩釋肥料是化肥減施的有效路徑和措施［5］.

1 無機(jī)包裹型緩釋復(fù)合肥料特點(diǎn)

無機(jī)包裹型緩釋復(fù)合肥料（inorganic coated controlled release compoundfertilizer，ICCRCF）是鄭州大學(xué)獨(dú)創(chuàng)的一種緩釋肥料技術(shù)路線，采用以肥料包裹肥料的工藝思路，通過改變不同肥料的空間結(jié)構(gòu)及化學(xué)組成，而形成的一種具有緩釋功能的復(fù)合肥料［5］.獲中國(guó)、美國(guó)發(fā)明專利［6-8］，國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)，制定了國(guó)家化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)無機(jī)包裹型復(fù)混肥料（復(fù)合肥料）［9］，并列為復(fù)合肥生產(chǎn)許可證實(shí)施細(xì)則中的產(chǎn)品單元.

1.1 ICCRCF的概念

包裹型緩釋復(fù)合肥料（coated controlled release compound fertilizers，CCRCF）是一種或多種植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包裹另一種植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而形成的植物營(yíng)養(yǎng)復(fù)合體.ICCRCF包括：ICCRCFⅠ型產(chǎn)品，以鈣鎂磷肥為主要包裹緩釋材料，是一類具有適度緩效性的、低成本的、含有多種中微量元素功能性復(fù)合肥料產(chǎn)品［6］；ICCRCFⅡ型產(chǎn)品，是以二價(jià)金屬磷酸銨鉀鹽（如磷酸銨鎂）為主要緩釋包裹材料的ICCRCF，其緩釋性能與Ⅰ相比有大幅度提高，具有較好的緩釋性能，對(duì)多數(shù)大田作物可實(shí)現(xiàn)一次性施肥，產(chǎn)品中含較高的中量元素養(yǎng)分［7］.Ⅱ型產(chǎn)品也廣泛應(yīng)用于高爾夫球場(chǎng)、景觀草坪、花卉園藝等高價(jià)市場(chǎng).

1.2 ICCRCF的生產(chǎn)工藝與緩釋機(jī)理

ICCRCF采用肥料包裹肥料的工藝原理，主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)氮肥的緩釋，以顆粒狀氮肥（尿素、硝銨）為核心，采用枸溶性磷肥或含有植物營(yíng)養(yǎng)成分的固體緩釋劑作為包裹緩釋材料，固體緩釋劑與含有植物營(yíng)養(yǎng)成分的反應(yīng)性液體黏結(jié)劑，在包裹過程產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成細(xì)小的水不溶性化合物，從而形成致密的包裹層，實(shí)現(xiàn)氮肥的緩釋；同時(shí)，這種水不溶性化合物也是一種植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，含豐富的磷、鎂、氮/鉀，它可以被植物根系分泌的弱酸所溶解而為植物所吸收，是一種枸溶性肥料.通過改變包裹工藝及配方可對(duì)其緩釋性能進(jìn)行調(diào)整.包裹過程中產(chǎn)生的化學(xué)能可將系統(tǒng)中的水分干燥，實(shí)現(xiàn)無干燥生產(chǎn).ICCRCF的原料工藝流程如圖1所示：

ICCRCF采用無機(jī)材料作為緩釋包裹層，為親水性物質(zhì)，與傳統(tǒng)有機(jī)聚合物包膜材料相比，水分更容易穿透包裹層而溶解核心氮肥，更適合于大田作物使用.ICCRCF在水中的累計(jì)溶出率曲線如圖2所示.

由圖2可知，ICCRCF中的氮在水中48 h可溶出90%左右，普通復(fù)混肥料中的氮通常會(huì)在5 min之內(nèi)全部溶解，說明ICCRCF具有較好的緩釋性能.盡管和聚合物包膜尿素初期溶出率相比高了很多，但在大田環(huán)境下，考慮到土壤的吸附、緩沖作用，產(chǎn)品中的氮在48 h內(nèi)緩慢進(jìn)入土壤，可大幅度提高土壤對(duì)氨離子的交換量，而被土壤交換的氮，存儲(chǔ)于土壤中可減少流失，緩慢供應(yīng)作物吸收.應(yīng)用ICCRCF多年的效果，也證明了它可持續(xù)向作物有效供應(yīng)養(yǎng)分90 d～120 d［10］.

圖1 無機(jī)包裹型緩釋復(fù)合肥料工藝流程Fig.1 Technological process of ICCRCF

圖2 無機(jī)包裹型緩釋復(fù)合肥料養(yǎng)分溶出曲線Fig.2 Nutrient release rate of ICCRCF

其中磷的形態(tài)有2種，所含水溶性磷包裹在產(chǎn)品最外層，溶出較快，可滿足作物前期需求；大部分磷以枸溶形態(tài)存在，在水中較難溶解，需由作物根系分泌的弱酸溶解吸收，利用率高.

1.3 無機(jī)包裹型緩釋復(fù)合肥料的特點(diǎn)

ICCRCF作為新型緩釋肥料產(chǎn)品，在技術(shù)和產(chǎn)品上體現(xiàn)出與傳統(tǒng)包膜緩控釋肥料不同的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面.

1.3.1 完全植物營(yíng)養(yǎng) ICCRCF采用的包裹材料均為植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過改變不同特性肥料的空間結(jié)構(gòu)及利用原料之間的化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)核心氮肥的緩釋功能，磷作為緩釋材料和配方成分，也具有緩釋性.

CCRCF產(chǎn)品中，無人為加入任何有機(jī)聚合物，產(chǎn)品的所有元素構(gòu)成均為植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素.包裹肥料的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，表1為無機(jī)包裹肥料養(yǎng)分結(jié)構(gòu)分解，同時(shí)含有多種中微量元素，使產(chǎn)品的養(yǎng)分更全面均衡［7，11］.

圖3 無機(jī)包裹緩釋復(fù)合肥料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理示意圖Fig.3 Schematic diagram of structure and principle of ICCRCF

1.3.2 均一的釋放特性 聚合物包膜緩控釋肥料，以有機(jī)高分子材料作為包膜層，產(chǎn)品強(qiáng)調(diào)緩釋性能，要求初期釋放率低，在向終端用戶供應(yīng)時(shí)，通常要摻入較多數(shù)量的普通肥料，以摻混肥料的形態(tài)出現(xiàn)，來滿足作物前期的養(yǎng)分需求［12-13］.

如前文所述，ICCRCF前期釋放率較高，且在生產(chǎn)過程中完成了復(fù)合化，以作物專用復(fù)合肥的形式供應(yīng)終端用戶，不需與其他任何肥料摻混，即可滿足作物的需肥要求，尤其適合大田作物施用［10］.

包裹肥料每粒產(chǎn)品中均含有不同型態(tài)的主要營(yíng)養(yǎng)元素及中量元素養(yǎng)分，每粒肥料均具有相同的釋放性能及養(yǎng)分構(gòu)成，避免了摻混肥料在運(yùn)輸和施肥過程中養(yǎng)分偏離問題.

表1 無機(jī)包裹緩釋復(fù)合肥料養(yǎng)分結(jié)構(gòu)分解Tab.1 Nutrient structure decomposition of ICCRCF

1.3.3 同步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的緩釋化和復(fù)合化 ICCRCF在實(shí)現(xiàn)核心氮肥緩釋功能的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的復(fù)合化，即緩釋肥的生產(chǎn)過程和復(fù)合肥的生產(chǎn)過程合二為一，簡(jiǎn)化生產(chǎn)過程，節(jié)約了生產(chǎn)成本.而傳統(tǒng)的包膜緩釋肥料將尿素進(jìn)行包膜，然后與磷肥或鉀肥或普通復(fù)合肥進(jìn)行摻混，得到緩釋復(fù)合（混）肥料，向用戶供應(yīng)，或生產(chǎn)出一定養(yǎng)分配比的氮磷鉀復(fù)合（混）肥料，再用聚合物進(jìn)行包膜形成緩控釋復(fù)合肥料［14-15］.

1.3.4 實(shí)現(xiàn)無干燥生產(chǎn)工藝 包裹肥料生產(chǎn)過程中，充分利用原料間的化學(xué)反應(yīng)能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中無干燥，節(jié)約能源.部分類型的產(chǎn)品由于原料配比及原料選型的不同，可能需要輕度的干燥，但相比普通復(fù)混肥料生產(chǎn)過程，干燥負(fù)荷大幅度降低.

1.3.5 便于肥料功能的擴(kuò)展 包裹肥料的生產(chǎn)條件溫和，包裹層占產(chǎn)品原料的比例較高，根據(jù)需要可在包裹層的不同位置加入植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、除草劑、殺蟲劑、殺菌劑等，實(shí)現(xiàn)肥料的功能化，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的勞動(dòng)力成本.

2 ICCRCF產(chǎn)業(yè)化及產(chǎn)品應(yīng)用效果

ICCRCF自1983年開始研發(fā)，已超過30年的歷史，已有國(guó)內(nèi)外多家企業(yè)進(jìn)行實(shí)施.濟(jì)南樂喜施肥料有限公司是目前最大的ICCRCF生產(chǎn)企業(yè)，在實(shí)施過程中對(duì)生產(chǎn)工藝、原料不斷進(jìn)行優(yōu)化，單線實(shí)現(xiàn)10萬噸的生產(chǎn)能力.

Ⅰ型包裹肥料的肥效試驗(yàn)是在包裹肥料列入國(guó)家“七五”重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目時(shí)，由原化工部科技局作為單獨(dú)項(xiàng)目委托中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所進(jìn)行，由該所王少仁副研究員、夏培楨農(nóng)藝師主持，在山東陵縣、江西贛州、四川綿陽及山西等地布點(diǎn)，對(duì)不同作物進(jìn)行了肥效對(duì)比試驗(yàn)，并采用N15同位素示蹤技術(shù)，對(duì)氮肥的利用率進(jìn)行了測(cè)定.證明Ⅰ型包裹肥料的氮肥利用率比同等養(yǎng)分混合肥料提高7.74%.連續(xù)兩年在不同作物上的實(shí)驗(yàn)證明，同等養(yǎng)分情況下，包裹肥料Ⅰ型產(chǎn)品增產(chǎn)幅度在4.76%～32.9%之間［16-17］.

Ⅱ型包裹肥料自1995年開發(fā)，前期產(chǎn)品主要供應(yīng)國(guó)外市場(chǎng)，用于高爾夫球場(chǎng)草坪、市政草坪等非農(nóng)業(yè)市場(chǎng)，美國(guó)分銷商在美國(guó)不同地區(qū)進(jìn)行了大量的應(yīng)用試驗(yàn)，證明其產(chǎn)品的緩釋緩性能及施肥效果達(dá)到甚至超了當(dāng)時(shí)美國(guó)同類市場(chǎng)中主流產(chǎn)品的效果，并在美國(guó)高爾夫用肥市場(chǎng)連續(xù)多年銷售，產(chǎn)品同時(shí)銷往澳大利亞、日本、東南亞等國(guó)家和地區(qū)，證明了該產(chǎn)品的優(yōu)良肥效，累計(jì)出口近萬噸.

Ⅱ型包裹肥料產(chǎn)品在銷往國(guó)外的同時(shí)，面向國(guó)內(nèi)大田作物進(jìn)行了不斷的肥效試驗(yàn)和推廣應(yīng)用［18-19］，2008年起，濟(jì)南樂喜施肥料有限公司對(duì)Ⅱ產(chǎn)品進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品推廣應(yīng)用至東北、華北、華中多個(gè)省份，表現(xiàn)出了明顯的節(jié)肥及增產(chǎn)效果，針對(duì)不同作物的情況如下.

2.1 玉米上的肥效

1997年在河南某農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行6.7公頃夏玉米的試用，總養(yǎng)分施入量為常規(guī)施肥的2/3，其中氮肥施用量?jī)H為常施肥的40%，按當(dāng)年肥料價(jià)格，肥料費(fèi)用比常規(guī)施肥高93元/公頃，但節(jié)約中期追肥費(fèi)用120元/公頃，玉米產(chǎn)量比常規(guī)施肥增加9.6%［20］（如表2所示）.與施用常規(guī)化肥的傳統(tǒng)施肥方式比較，緩釋復(fù)混肥料可作為基肥一次性使用，故其具有省工省時(shí)和環(huán)境友好的特點(diǎn)［21］.

表2 夏玉米施用Ⅱ型CCRCF的肥效對(duì)比Tab.2 Fertilizer efficiency comparison of type II CCRCF and conventional fertilization on summer maize

2009年起，濟(jì)南樂喜施肥料有限公司Ⅱ型產(chǎn)品在東北地區(qū)（吉林、遼寧、黑龍江）用于春玉米的施肥，推薦施肥量為當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥量的80%，表現(xiàn)出良好的肥效，在東北及華北地區(qū)的玉米施肥中大批量應(yīng)用至今，持續(xù)表現(xiàn)出優(yōu)良的肥效，在東北地區(qū)年銷售產(chǎn)品2萬噸以上.

2012年濟(jì)南樂喜施肥料有限公司在遼寧省朝陽市建平縣喀喇沁鎮(zhèn)進(jìn)行了241.5公頃春玉米的膜下滴灌一次施肥推廣示范，畝施Ⅱ型產(chǎn)品40 kg（合總養(yǎng)分18.4 kg），實(shí)現(xiàn)平均產(chǎn)量13 500 kg/ha.而當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣施肥以20 kg磷酸二銨作基肥，25 kg尿素作追肥（合總養(yǎng)分24.3 kg），平均產(chǎn)量9 750公斤/公頃.

2013年起，在河北省夏玉米上推廣密植減肥應(yīng)用推廣應(yīng)用，每畝施用Ⅱ型產(chǎn)品40 kg，與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣施用普通復(fù)合肥料60 kg～70 kg相比，增產(chǎn)幅度達(dá)5%～15%.

2.2 水稻上的應(yīng)用效果

1999年，中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所謝建昌研究員在江蘇粟陽進(jìn)行了水稻的肥效試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，施用包裹型緩控釋肥料，氮、磷、鉀的肥料利用率分別比常規(guī)施肥提高12.82%、7.5%、17.06%.在肥料養(yǎng)分用量為常規(guī)施肥2/3的情況下，達(dá)到了相近似的產(chǎn)量，表明Ⅱ型為包裹型緩控.

2007年，出口馬來西亞的Ⅱ型ICCRCF用于水稻生產(chǎn)，減少了施肥量，并提高了產(chǎn)量，表3為馬來西亞經(jīng)銷商提供的數(shù)據(jù).

表3 Ⅱ型包裹緩釋復(fù)合肥料在馬來西亞水稻大田應(yīng)用情況Tab.3 Field application of type II CCRCF on rice in Malaysia

馬來西亞農(nóng)戶的耕地是以塊為單位計(jì)算的，每塊地面積約為1.2公頃，表3的數(shù)據(jù)是每塊地的用肥量及產(chǎn)量情況.

可以看出，總養(yǎng)分施入量?jī)H為常規(guī)施肥的52%，產(chǎn)量仍比常規(guī)施肥略高.

2015年起，濟(jì)南樂喜施肥料有限公司在我國(guó)水稻產(chǎn)區(qū)進(jìn)行Ⅱ型CCRCF的推廣示范工作，初步結(jié)果表明，對(duì)南方雜交水稻，實(shí)現(xiàn)每畝20 kg一次性全生育期施肥，產(chǎn)量超過當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣施肥（30 kg～40 kg復(fù)合肥+10 kg～20 kg氮肥兩次追施）的水平；在直播稻上實(shí)現(xiàn)了ICCRCF作為追肥的施用模式，表現(xiàn)出明顯的節(jié)肥、抗病害、省工、增產(chǎn)的效果.

2.3 小麥上的應(yīng)用效果

冬小麥?zhǔn)俏覈?guó)的主要作物之一，由于其越冬期長(zhǎng)，且期間氣溫較低，所以小麥?zhǔn)┓示哂幸欢ǖ奶厥庑?，包裹肥料用于小麥?zhǔn)┓剩C明其具有節(jié)約肥料，提高氮肥利用率的特性.

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)趙榮芳、孟慶鋒、陳新平、張福鎖等2003年在小麥上所做的試驗(yàn)表明，無機(jī)包裹肥料可大幅提高氮肥利用率，增加農(nóng)民收益［22］.2006年，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家小麥工程技術(shù)研究中心研究了肥料緩施對(duì)小麥氮素代謝及產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明氮肥在緩控條件下的釋放有利于小麥的氮素代謝和高產(chǎn)［23］.

2016年由江蘇省睢寧縣種子管理站惠鵬所做的小麥試驗(yàn)也表現(xiàn)了相同結(jié)果，如表4、表5所示.

表4 不同氮肥管理方式對(duì)冬小麥籽粒產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響Tab.4 Effects of different nitrogen management methods on grain yield and economic benefit of Winter Wheat

表5 無機(jī)包裹型緩釋復(fù)合肥對(duì)冬小麥的產(chǎn)量、投入、效益分析Tab.5 Analysis on yield，input and benefit of Winter Wheat with ICCRCF

3 ICCRCF的節(jié)能減排效果

3.1 生產(chǎn)過程的節(jié)能減排

ICCRCF生產(chǎn)過程中充分利用肥料原料之間的化學(xué)反應(yīng)，使其在核心肥料表面生成水不溶性的致密包裹層，實(shí)現(xiàn)了緩釋的功能，同時(shí)用化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的自干燥，生產(chǎn)過程中不需要干燥熱源，不需蒸汽，僅需動(dòng)力電35 kWh/t，生產(chǎn)過程綜合能耗極低；

生產(chǎn)過程中無返料（或極少返料），無液、固體廢棄物產(chǎn)生，少量的含塵氣體經(jīng)凈化后達(dá)標(biāo)排施，所含固相物返回生產(chǎn)過程，對(duì)環(huán)境無污染.

2017年實(shí)施的化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T 5047—2016《復(fù)合肥料單位產(chǎn)品能耗限額及計(jì)算辦法》［24］規(guī)定了不同工藝復(fù)合肥料能耗的限定值、準(zhǔn)入值及先進(jìn)值，團(tuán)粒法和塔式噴淋造粒工藝的先進(jìn)值分別為17 kgce/t和14 kgce/t，而ICCRCF的實(shí)測(cè)值僅為4.5 kgce/t，僅為普通復(fù)混肥料最低能耗的1/3，大幅度降低了生產(chǎn)過程中的能耗及碳排放量.

3.2 ICCRCF應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的節(jié)能減排效果

ICCRCF可大幅度提高肥料利用率，田間試驗(yàn)表明及推廣應(yīng)用證用，采用這種肥料與常規(guī)肥料相比可節(jié)約用肥20%，即100 kg包裹型復(fù)合肥料的肥效相當(dāng)于125 kg普通復(fù)混肥料的肥效，也就是說，農(nóng)業(yè)上每應(yīng)用1 t包裹型復(fù)合肥料，在同樣產(chǎn)量條件下，可節(jié)約0.25 t普通復(fù)混肥料.

以常規(guī)配方20-10-10的包裹肥料進(jìn)行評(píng)估，節(jié)約0.25（0.05 t N）噸復(fù)混肥料，僅氮肥一項(xiàng)，相當(dāng)于節(jié)約能耗0.073 t標(biāo)煤，減少0.22 t的CO2排放，如果將我國(guó)2015消費(fèi)6 022萬噸肥料的10%以ICCRCF替代，將可節(jié)約能耗110萬噸標(biāo)煤，減少331萬噸CO2排放，節(jié)能減排的效果明顯.減少20%的化肥施用，必將大幅度減輕由于化肥流失而造成的面源污染.

綜上所述，ICCRCF可大幅度提高肥料利用率，減少肥料施用量，生產(chǎn)過程能耗低，對(duì)環(huán)境友好的新型肥料，是在兩減條件實(shí)現(xiàn)化肥零增長(zhǎng)的有效技術(shù)和產(chǎn)品.

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Inorganic Coated Controlled Release Compound Fertilizer and Industrialized Application

WANG Haobin1，HOU Cuihong1*，WANG Yanyu1，MIAO Junyan1，XU Xiucheng1，LI Diping1，GUO Jianwen2
1.School of Chemical Engineering and Energy，Zhengzhou University，Zhengzhou 450001，China；
2.Jinan LUXECOTE Fertilizer Co.，LTD，Jinan 250000，China

Inorganic coated controlled release compoundfertilizer（ICCRCF）is a kind of fertilizer using granular nitrogen fertilizers（such as urea，ammonium nitrate）as the core，and using citric-soluble phosphate or solid slow-release agents containing phytonutrients as coating layer.It can achieve the slow-release of nitrogen and phosphorus.The release rate was controlled by adjusting the structure of various fertilizers and the chemical composition.The chemical energy generated in the process can dry the water in the system，making no-dry-section production.It is also a kind of functional compound fertilizer containing a variety of nutrients such as phosphorus，calcium，magnesium，silicon，nitrogen，potassium.The nutrients content and release performance of the fertilizer can be adjusted by changing the coating process and formulation，and the fertilizer achieves multifunctions by adding the plant growth regulator，herbicides，insecticides and fungicides.The experimental results of maize，rice and wheat indicated that CCRCF could improve the fertilizer utilization efficiency.Compared with the traditional fertilization，the continuous nutrient supply period of this CCRCF can be up 90 d-120 d，reducing fertilization rate by 20%-30%and without top-dressing.And the yield of crops still keeps increasing.The product exhibits obvious economic benefits with the advantages of low-cost，moderately controlled release，comprehensive nutrient and environmental-friendliness.

inorganic coated compound fertilizer； controlled release fertilizer； fertilizer efficiency；industrialization

1674-2869（2017）06-0557-08

TQ444.2

A

10.3969/j.issn.1674-2869.2017.06.006

2016-12-29

“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2016YFD0200401）

王好斌，學(xué)士，高級(jí)工程師.E-mail：hb-wang@zzu.edu.cn

*通訊作者：侯翠紅，博士，教授.E-mail：hch92@zzu.edu.cn

王好斌，侯翠紅，王艷語，等.無機(jī)包裹型緩釋復(fù)合肥料及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用［J］.武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，39（6）：557-564.

WANG H B，HOU C H，WANG Y Y，et al.Inorganic coated controlled release compound fertilizer and industrialized application［J］.Journal of Wuhan Institute of Technology，2017，39（6）：557-564.

張 瑞