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国内外新型肥料研究进展和发展趋势
二、新型肥料--包膜控释肥的研究历史
随后日本的Fujita在1991年以聚乙烯基醋酸纤维素为主要材料的可降解膜 ; 1992年美国的Thompson等人使用氯化聚偏二乙烯橡胶 作为主要包膜 材料, 并开发为现在的“Osmocate™”的控释肥料。Detrick于1993年、 1994年和1999年在开发了使用聚合二甘醇3,4-三乙酸胺多元等聚合物或 化合物包裹硫衣尿素的方法和设备 ,使用这些技术生产的控释肥料包括 “Polyon™”和“TriKote™”等品牌 。Goertz等人2000年的专利中描述了二 环戊二烯同一些醇酸树脂(比如亚麻油、大豆油)聚合成膜生产树脂包 膜肥料的方法 。2001年日本Hirano等人通过在聚乙烯材料中添加填充剂 的办法,发明了具有“S”型释放特性的热塑性聚烯烃包膜尿素的生产方 法,该研究成果标志聚合物包膜肥料技术迈上了一个新的台阶 .2000年 Geiger等人利用多元醇于肥料氮素中的氨基结合,然后用异氰酸盐与多 元醇反应成膜,之后包裹有机蜡,这样的方法使包膜肥料的生产成本大 大降低,使得包膜肥料的大量应用成为可能,该专利由Agrium所有,该 公司开发的“ESN™”是使用这项技术生产的 。
• 中国缓控释肥料的研究--探索阶段及其成果
• 缓控释肥料的探索阶段处于20世纪60年代至“十 五”计划以前。 •主要成果如下:
• 1)20世纪60~70年代中科院南土所李庆逵院士主持的 长效碳铵。
• 2)1973年,辽宁盘锦农科所研制的沥青石蜡包膜碳铵 等。
• 3)1985年郑州大学工学院许秀成等人利用钙镁磷肥包 裹尿素,以氮磷泥浆为粘结剂,制得具有适度缓效的包裹 型复合肥料。
•施可丰、首创、隆源
•“树脂包膜控释肥料关键 技术集成及产业化”
•(技术集成及产业化)
•山东农业大学 •金正大肥业
•二、新型肥料之一缓/控释肥
•缓/控释技术和已研发的缓/控释肥料种类
•类型
产品
•尿素和脲醛的缩合产物:
UF、IBDU、CDU
•硝化和脲酶抑制剂:
DCD、HQ
•包膜和包囊肥料(控释肥料):
(徐秋明研究员)
•——等多所大学和科研所的科技工作者 •——承担了国家和地方的控释肥料研制课题
中国控释肥的研究突破-十一五期间
标 志:“十一五”国家科技部立项“新型高效肥料创制 ”的科技支撑计划项目
•“控释包膜技术研究”
•(共性关键技术研究)
• 华南农业大学 •南京土壤所 •中国农业大学 •北京农科院
•新型肥料的分类
•缓/控释肥料、微生物肥料、有机肥料、叶面肥料、 增效复合肥料和尿素等种类符合新型肥料高新技术的 定义和界定条件。目前新型肥料还没有完善的分类体 系, •以新型肥料的新功能和新特性将新型肥料分为:缓 控释肥料、生物肥料、商品有机肥料、叶面肥料、增 效肥料;也可以按照肥料所含主要基础原料分为:改 性化肥、生物有机肥、其它含养分制品等。
• 中国控释肥料研究--普及阶段及其成果
•“九五”、“十五”是我国控释肥料研究普及阶段
➢中国科学院南京土壤研究所 (周建民研究员)
➢中国农业大学
(曹一平等教授)➢沈阳生态研究所(武来自杰研究员)➢华南农业大学
(樊小林教授)
➢中国农业科学院
(赵秉强研究员)
➢山东农业大学
(张 民教授)
➢北京市农林科学院
•新型肥料的发展进程•
•新型肥料的界定
•1. 是否能够提高传统化肥的性能、功能和效率 •2. 肥料的理化性质是否改变,提高了产品的商品性 •3. 生产工艺水平是否处于国际国内领先水平 •4. 是否具有良好的社会、经济和环境效益 •5. 是否应用最新科学技术成果 •6.是否具有可持续性特征,对土壤不会造成伤害
PCF、SCU
•主要的开发商及其生产的产品和采用的技术
二、新型肥料--包膜控释肥的研究历史
在20世纪30~40年代,各种含氮有机化合物(化合成缓释氮素产品,如:CDU、IBDU 、UF)在欧洲和美国得到了长足发展,之后的60、70年代,对颗粒肥料进行包裹 形成包囊肥料(包膜肥料)的技术开始广泛兴起,一般认为1961年美国的TVA研 制成功的硫衣尿素是包膜肥料研究的开端。Boller和Graver在1961年申请了主张 使用环氧/聚酯系统树脂包膜复合肥料的专利,专利申请者是美国的ADM公司, Sierra Chemical Company采用这些专利,注册商标名称为“Osmocote ™”并很快 变为“The Foundation for Plant Nutrition™”的控释肥料,“Osmocote ™”的商标于 1993年被美国The Scotts Miracle-Gro Company购买。Stansbury等人在1964年申 请的专利中描述了使用沥青和微晶石蜡(23wt%)和CaCO3包裹(NH4 )2SO4而成 的缓释肥料。1974年日本窒素公司在美国申请的专利中详细介绍了生产聚烯烃包 衣肥料的方法,并开发了商品名称为“Meister™”的控释肥料,1987年Moor发明了 “耐磨控释肥料”的方法,他们利用水溶性的含氨基的肥料作为核心,利用氨基的 亲核作用和一些含亲电基团的化合物反应结合,形成聚合物包膜层。1988年以色 列的Blank使用一些高粘性不饱和油和低粘性不饱和油,用转动盘设备进行反应交 接成膜。
国内外新型肥料研究进 展和发展趋势
2020年6月6日星期六
•汇 报 提 纲
•一、新型肥料的定义 •二、主要新型肥料研究应用现状 •三、新型肥料研究方向 •四、新型肥料的几点思考
•一、新型肥料的定义:
•为了与传统化肥相区别,把改性化肥、含微生物菌 剂的有机肥、添加功能制剂的有机或无机复混肥称 为新型肥料。因此可以这样定义:以能提供植物矿 质养分的物质为基础,通过物理、化学或生物转化 作用,使其土壤和作物的营养功能得到增强的物质 叫新型肥料(新型肥料是指那些以提高养分利用效 率或改善养分利用条件为主要功效,而作为商品肥 料出售的物质)。新型肥料的含义超出了传统肥料 的范畴,是肥料家族中不断出现的新成员、新类型 、新品种,其内涵是动态发展的,它是肥料产业创 新发展的原动力。