國內(nèi)外新型肥料研究進展和發(fā)展趨勢

1、國內(nèi)外新型肥料技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢國內(nèi)外新型肥料技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢中海石油化學股份有限公司科技發(fā)展部中海石油化學股份有限公司科技發(fā)展部中國植物營養(yǎng)與肥料學會新型肥料專業(yè)委員會副主任中國植物營養(yǎng)與肥料學會新型肥料專業(yè)委員會副主任沈沈 兵兵2011-3-15089339-005一、一、新型肥料的定義新型肥料的定義二、主要新型肥料研究應(yīng)用現(xiàn)狀二、主要新型肥料研究應(yīng)用現(xiàn)狀三、新型肥料研究方向三、新型肥料研究方向四、新型肥料的幾點思考四、新型肥料的幾點思考匯匯 報報 提提 綱綱089339-005為了與傳統(tǒng)化肥相區(qū)別，把改性化肥、含微生物菌為了與傳統(tǒng)化肥相區(qū)別，把改性化肥、含微生物菌劑的有機肥、添加功能制

2、劑的有機或無機復混肥稱劑的有機肥、添加功能制劑的有機或無機復混肥稱為新型肥料。因此可以這樣定義：為新型肥料。因此可以這樣定義：以能提供植物礦以能提供植物礦質(zhì)養(yǎng)分的物質(zhì)為基礎(chǔ)，通過物理、化學或生物轉(zhuǎn)化質(zhì)養(yǎng)分的物質(zhì)為基礎(chǔ)，通過物理、化學或生物轉(zhuǎn)化作用，作用，使其土壤和作物的使其土壤和作物的營養(yǎng)功能得到增強的物質(zhì)營養(yǎng)功能得到增強的物質(zhì)叫新型肥料叫新型肥料（新型肥料是指那些以提高養(yǎng)分利用效（新型肥料是指那些以提高養(yǎng)分利用效率或改善養(yǎng)分利用條件為主要功效，而作為商品肥率或改善養(yǎng)分利用條件為主要功效，而作為商品肥料出售的物質(zhì)）。新型肥料的含義超出了傳統(tǒng)肥料料出售的物質(zhì)）。新型肥料的含義超出了傳統(tǒng)肥料的范疇

3、，是肥料家族中不斷出現(xiàn)的新成員、新類型、的范疇，是肥料家族中不斷出現(xiàn)的新成員、新類型、新品種，其內(nèi)涵是動態(tài)發(fā)展的，它是肥料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新新品種，其內(nèi)涵是動態(tài)發(fā)展的，它是肥料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的原動力。發(fā)展的原動力。一、一、新型肥料的定義：新型肥料的定義：089339-005 新型肥料的發(fā)展進程新型肥料的發(fā)展進程089339-0051. 1. 是否能夠提高傳統(tǒng)化肥的性能、功能和效率是否能夠提高傳統(tǒng)化肥的性能、功能和效率2. 2. 肥料的理化性質(zhì)是否改變，提高了產(chǎn)品的商品性肥料的理化性質(zhì)是否改變，提高了產(chǎn)品的商品性3. 3. 生產(chǎn)工藝水平是否處于國際國內(nèi)領(lǐng)先水平生產(chǎn)工藝水平是否處于國際國內(nèi)領(lǐng)先水平4. 4.

4、是否具有良好的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益是否具有良好的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益5. 5. 是否應(yīng)用最新科學技術(shù)成果是否應(yīng)用最新科學技術(shù)成果6 6是否具有可持續(xù)性特征，對土壤不會造成傷害是否具有可持續(xù)性特征，對土壤不會造成傷害新型肥料的界定新型肥料的界定089339-005緩緩/ /控釋肥料、微生物肥料、有機肥料、葉面肥料、控釋肥料、微生物肥料、有機肥料、葉面肥料、增效復合肥料和尿素等種類符合新型肥料高新技術(shù)增效復合肥料和尿素等種類符合新型肥料高新技術(shù)的定義和界定條件。目前新型肥料還沒有完善的分的定義和界定條件。目前新型肥料還沒有完善的分類體系，類體系，以新型肥料的新功能和新特性將新型肥料分為：緩以新型肥

5、料的新功能和新特性將新型肥料分為：緩控釋肥料、生物肥料、商品有機肥料、葉面肥料、控釋肥料、生物肥料、商品有機肥料、葉面肥料、增效肥料；也可以按照肥料所含主要基礎(chǔ)原料分為：增效肥料；也可以按照肥料所含主要基礎(chǔ)原料分為：改性化肥、生物有機肥、其它含養(yǎng)分制品等。改性化肥、生物有機肥、其它含養(yǎng)分制品等。新型肥料的分類新型肥料的分類二、新型肥料二、新型肥料-包膜控釋肥的研究歷史包膜控釋肥的研究歷史在20世紀3040年代，各種含氮有機化合物（化合成緩釋氮素產(chǎn)品，如：CDU、IBDU、UF）在歐洲和美國得到了長足發(fā)展，之后的60、70年代，對顆粒肥料進行包裹形成包囊肥料（包膜肥料）的技術(shù)開始廣泛興起，一般認

6、為1961年美國的TVA研制成功的硫衣尿素是包膜肥料研究的開端。Boller和Graver在1961年申請了主張使用環(huán)氧/聚酯系統(tǒng)樹脂包膜復合肥料的專利，專利申請者是美國的ADM公司，Sierra Chemical Company采用這些專利，注冊商標名稱為“Osmocote ”并很快變?yōu)椤癟he Foundation for Plant Nutrition”的控釋肥料，“Osmocote ”的商標于1993年被美國The Scotts Miracle-Gro Company購買。Stansbury等人在1964年申請的專利中描述了使用瀝青和微晶石蠟（23wt%）和CaCO3包裹（NH4 ）2

7、SO4而成的緩釋肥料。1974年日本窒素公司在美國申請的專利中詳細介紹了生產(chǎn)聚烯烴包衣肥料的方法，并開發(fā)了商品名稱為“Meister”的控釋肥料，1987年Moor發(fā)明了“耐磨控釋肥料”的方法，他們利用水溶性的含氨基的肥料作為核心，利用氨基的親核作用和一些含親電基團的化合物反應(yīng)結(jié)合，形成聚合物包膜層。1988年以色列的Blank使用一些高粘性不飽和油和低粘性不飽和油，用轉(zhuǎn)動盤設(shè)備進行反應(yīng)交接成膜。二、新型肥料二、新型肥料-包膜控釋肥的研究歷史包膜控釋肥的研究歷史隨后日本的Fujita在1991年以聚乙烯基醋酸纖維素為主要材料的可降解膜； 1992年美國的Thompson等人使用氯化聚偏二乙烯橡

8、膠 作為主要包膜材料， 并開發(fā)為現(xiàn)在的“Osmocate”的控釋肥料。Detrick于1993年、1994年和1999年在開發(fā)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設(shè)備 ，使用這些技術(shù)生產(chǎn)的控釋肥料包括“Polyon”和“TriKote”等品牌 。Goertz等人2000年的專利中描述了二環(huán)戊二烯同一些醇酸樹脂（比如亞麻油、大豆油）聚合成膜生產(chǎn)樹脂包膜肥料的方法 。2001年日本Hirano等人通過在聚乙烯材料中添加填充劑的辦法，發(fā)明了具有“S”型釋放特性的熱塑性聚烯烴包膜尿素的生產(chǎn)方法，該研究成果標志聚合物包膜肥料技術(shù)邁上了一個新的臺階 .2000年Geig

9、er等人利用多元醇于肥料氮素中的氨基結(jié)合，然后用異氰酸鹽與多元醇反應(yīng)成膜，之后包裹有機蠟，這樣的方法使包膜肥料的生產(chǎn)成本大大降低，使得包膜肥料的大量應(yīng)用成為可能，該專利由Agrium所有，該公司開發(fā)的“ESN”是使用這項技術(shù)生產(chǎn)的 。 中國緩控釋肥料的研究中國緩控釋肥料的研究-探索階段及其成果探索階段及其成果 緩控釋肥料的探索階段處于緩控釋肥料的探索階段處于2020世紀世紀6060年代至年代至“十十五五”計劃以前。計劃以前。 主要成果如下： 1 1）2020世紀世紀60607070年代中科院南土所李慶逵院士主持的年代中科院南土所李慶逵院士主持的長效碳銨。長效碳銨。2 2）19731973年，遼

10、寧盤錦農(nóng)科所研制的瀝青石蠟包膜碳銨年，遼寧盤錦農(nóng)科所研制的瀝青石蠟包膜碳銨等。等。3 3）19851985年鄭州大學工學院許秀成等人利用鈣鎂磷肥包年鄭州大學工學院許秀成等人利用鈣鎂磷肥包裹尿素裹尿素, ,以氮磷泥漿為粘結(jié)劑以氮磷泥漿為粘結(jié)劑, ,制得具有適度緩效的包制得具有適度緩效的包裹型復合肥料。裹型復合肥料。中國控釋肥料研究中國控釋肥料研究- -普及階段及其成果普及階段及其成果“ “九五九五”、“十五十五”是我國控釋肥料研究普及階段是我國控釋肥料研究普及階段 中國科學院南京土壤研究所中國科學院南京土壤研究所 （周建民研究員）（周建民研究員）中國農(nóng)業(yè)大學中國農(nóng)業(yè)大學 （曹一平等教授）（曹一平

11、等教授）沈陽生態(tài)研究所沈陽生態(tài)研究所 （武志杰研究員）（武志杰研究員）華南農(nóng)業(yè)大學華南農(nóng)業(yè)大學 （樊小林教授）（樊小林教授）中國農(nóng)業(yè)科學院中國農(nóng)業(yè)科學院 （趙秉強研究員）（趙秉強研究員）山東農(nóng)業(yè)大學山東農(nóng)業(yè)大學 （張（張 民教授）民教授）北京市農(nóng)林科學院北京市農(nóng)林科學院 （徐秋明研究員）（徐秋明研究員）等多所大學和科研所的科技工作者等多所大學和科研所的科技工作者承擔了國家和地方的控釋肥料研制課題承擔了國家和地方的控釋肥料研制課題中國控釋肥的研究突破中國控釋肥的研究突破- -十一五期間十一五期間標 志：“十一五”國家科技部立項“新型高效肥料創(chuàng)制”的科技支撐計劃項目“控釋包膜技術(shù)研究控釋包膜技術(shù)研

12、究”（共性關(guān)鍵技術(shù)研究）（共性關(guān)鍵技術(shù)研究）“樹脂包膜控釋肥料關(guān)樹脂包膜控釋肥料關(guān)鍵技術(shù)集成及產(chǎn)業(yè)化鍵技術(shù)集成及產(chǎn)業(yè)化”（技術(shù)集成及產(chǎn)業(yè)化）（技術(shù)集成及產(chǎn)業(yè)化） 山東農(nóng)業(yè)大學山東農(nóng)業(yè)大學金正大肥業(yè)金正大肥業(yè) 華南農(nóng)業(yè)大學華南農(nóng)業(yè)大學南京土壤所南京土壤所中國農(nóng)業(yè)大學中國農(nóng)業(yè)大學北京農(nóng)科院北京農(nóng)科院施可豐、首創(chuàng)、隆源施可豐、首創(chuàng)、隆源 緩緩/ /控釋技術(shù)和已研發(fā)的緩控釋技術(shù)和已研發(fā)的緩/ /控釋肥料種類控釋肥料種類類型類型 產(chǎn)品產(chǎn)品尿素和脲醛的縮合產(chǎn)物：尿素和脲醛的縮合產(chǎn)物： UFUF、IBDUIBDU、CDUCDU硝化和脲酶抑制劑：硝化和脲酶抑制劑： DCDDCD、HQHQ包膜和包囊肥料（控釋肥

13、料）：包膜和包囊肥料（控釋肥料）： PCFPCF、SCUSCU主要的開發(fā)商及其生產(chǎn)的產(chǎn)品和采用的技術(shù)主要的開發(fā)商及其生產(chǎn)的產(chǎn)品和采用的技術(shù)公司公司 產(chǎn)品產(chǎn)品 技術(shù)特征技術(shù)特征Scotts Scotts OsmocoteOsmocote 淳酸樹脂技術(shù)淳酸樹脂技術(shù)AgriumAgrium ESNESN 反應(yīng)層包膜工藝反應(yīng)層包膜工藝Aglukon Spezialdnge Aglukon Spezialdnge PlantacotePlantacote 樹脂包膜樹脂包膜BASF BASF BasecoteBasecote 聚烯烴包膜聚烯烴包膜Haifa Haifa MulticoteMulticote

14、 脂肪酸處理樹脂包膜脂肪酸處理樹脂包膜Chisso-Asahi Chisso-Asahi NutricoteNutricote 聚烯烴包膜聚烯烴包膜金正大、首創(chuàng)金正大、首創(chuàng) Kingenta, Susagri Kingenta, Susagri 聚烯烴包膜聚烯烴包膜漢楓、樂喜施漢楓、樂喜施 Hanfeng, luxecote Hanfeng, luxecote 硫包衣、肥包肥硫包衣、肥包肥 二、新型肥料之一緩二、新型肥料之一緩/ /控釋肥控釋肥 無機包裹肥料無機包裹肥料穩(wěn)定性肥料穩(wěn)定性肥料硫包衣尿素硫包衣尿素聚合物包膜肥聚合物包膜肥料料有機無機復混肥有機無機復混肥研究歷史：膜材隨整個科技進步在

15、演變：研究歷史：膜材隨整個科技進步在演變： 硫磺硫磺 樹脂樹脂 肥包肥肥包肥 聚乙烯聚乙烯 乳液乳液 聚氨酯聚氨酯包膜控釋肥料生產(chǎn)工藝研究進展評述包膜控釋肥料生產(chǎn)工藝研究進展評述無溶劑表面無溶劑表面反應(yīng)包膜技反應(yīng)包膜技術(shù)和工藝術(shù)和工藝特特 點點聚氨酯聚氨酯2-4%2-4%包膜數(shù)量包膜數(shù)量控釋肥料控釋肥料CRF植物油植物油 固化劑固化劑 助劑助劑 表面反應(yīng)表面反應(yīng) 控釋包膜層 控釋包膜層 原位反應(yīng)成膜示意圖原位反應(yīng)成膜示意圖 二、新型肥料之一緩二、新型肥料之一緩/ /控釋肥控釋肥 Region198319952000 200420062010United states*202,000356,00

16、0414,300569,000590,000600,000Western Europ*7,6008,700108,200120,900125,000130,000Japan*44,000119,00092,60097,000110,000120,000China200,000350,000700,000Canada150,000150,000Total253,600483,700615,100986,0001275,0001700,000 緩緩/控釋肥料生產(chǎn)消費情況控釋肥料生產(chǎn)消費情況美國美國AgIndustries Research & ConsultingAgIndustries

17、Research & Consulting公司公司20112011年年1 1月提供月提供緩緩/ /控釋肥在國內(nèi)的應(yīng)用控釋肥在國內(nèi)的應(yīng)用緩釋肥料從緩釋肥料從2020世紀世紀7070年代開始，到今天經(jīng)歷了探索起年代開始，到今天經(jīng)歷了探索起步（步（2020世紀世紀8080年代）、初步發(fā)展（年代）、初步發(fā)展（2020世紀世紀9090年代）和年代）和快速發(fā)展（快速發(fā)展（20002000年以來）三個階段。年以來）三個階段。脲甲醛化學穩(wěn)定性或微溶性氮肥養(yǎng)分釋放機理脲甲醛化學穩(wěn)定性或微溶性氮肥養(yǎng)分釋放機理 由于脲甲醛不溶于水，所以在土壤中不易淋失，而被貯備由于脲甲醛不溶于水，所以在土壤中不易淋失，而被

18、貯備在土壤中，當條土壤微生物活性增強和有利于植物生長時在土壤中，當條土壤微生物活性增強和有利于植物生長時，脲甲醛即可進入微生物分解和氮素釋放過程。，脲甲醛即可進入微生物分解和氮素釋放過程。主要企業(yè)主要企業(yè)住商住商穩(wěn)定性肥料養(yǎng)分釋放機理穩(wěn)定性肥料養(yǎng)分釋放機理u 穩(wěn)定性肥料指添加脲酶抑制劑、硝化抑制劑或同時添加者兩穩(wěn)定性肥料指添加脲酶抑制劑、硝化抑制劑或同時添加者兩種抑制劑的尿素或復混肥料。種抑制劑的尿素或復混肥料。u 脲酶抑制劑脲酶抑制劑延緩尿素的水解延緩尿素的水解u 硝化抑制劑硝化抑制劑抑制銨態(tài)氮（尿素水解產(chǎn)物）轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮抑制銨態(tài)氮（尿素水解產(chǎn)物）轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮u 在雨水比較少，淋失損失少和無

19、大水漫灌的條件下能更好的在雨水比較少，淋失損失少和無大水漫灌的條件下能更好的發(fā)揮效果。發(fā)揮效果。硫包衣尿素（硫包衣尿素（SCU/PSCU/PSCUSCU）技術(shù)和工藝）技術(shù)和工藝TVA TVA 法法改良改良TVA TVA 法法CIL CIL 法法凝結(jié)包裹工藝凝結(jié)包裹工藝噴動床工藝噴動床工藝PCSCU PCSCU 法法技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵：將硫磺熔融后，在高壓下噴涂在預熱處理的將硫磺熔融后，在高壓下噴涂在預熱處理的尿素表面，然后再在其表面噴涂蠟質(zhì)或聚合物，密封硫尿素表面，然后再在其表面噴涂蠟質(zhì)或聚合物，密封硫磺包裹產(chǎn)生的磺包裹產(chǎn)生的孔孔隙或裂隙。隙或裂隙。 典型企業(yè)典型企業(yè)漢楓肥業(yè)漢楓肥業(yè)肥料包裹技術(shù)

20、和工藝肥料包裹技術(shù)和工藝 肥料包裹技術(shù)，主要是利用有機的或無機的粘結(jié)劑等將具有巨肥料包裹技術(shù)，主要是利用有機的或無機的粘結(jié)劑等將具有巨大表面積、內(nèi)表面積無機礦物（如鈣鎂磷肥、膨潤土、蛭石、大表面積、內(nèi)表面積無機礦物（如鈣鎂磷肥、膨潤土、蛭石、腐植酸、凹凸棒等）或碳粉（如竹炭粉）包裹在肥料表面，腐植酸、凹凸棒等）或碳粉（如竹炭粉）包裹在肥料表面，形成一層包裹層以阻礙肥料的溶解，并吸附溶出的養(yǎng)分形成一層包裹層以阻礙肥料的溶解，并吸附溶出的養(yǎng)分。核芯（尿素、硝銨、磷銨、氯化銨）核芯（尿素、硝銨、磷銨、氯化銨）包裹層（鈣鎂磷肥、磷礦部分酸化、包裹層（鈣鎂磷肥、磷礦部分酸化、 二階金屬磷酸銨鉀鹽）二階金

21、屬磷酸銨鉀鹽）FCMP夾層（鉀肥、微肥、調(diào)節(jié)劑、農(nóng)藥）夾層（鉀肥、微肥、調(diào)節(jié)劑、農(nóng)藥）研究機構(gòu)研究機構(gòu)- -鄭州工業(yè)大學、華南農(nóng)業(yè)大學、樂喜施鄭州工業(yè)大學、華南農(nóng)業(yè)大學、樂喜施二、新型肥料之一有機二、新型肥料之一有機- -無機復合肥無機復合肥50-60年代，技術(shù)特點是總結(jié)農(nóng)民傳統(tǒng)經(jīng)驗，完善有機肥積、制、保、用技術(shù)。研究重點，一是高溫堆肥的發(fā)酵條件，二是廄肥的積制方法，三是漚制和草塘泥制有機肥。7080年代，研究重點一是沼氣發(fā)酵，二是對有機肥與無機肥相結(jié)合施用的肥料效應(yīng)進行了大量應(yīng)用基礎(chǔ)研究。80年代末以來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形勢和方式發(fā)生料很大的變化。研究的重點，一是秸稈直接還田技術(shù)；二是工廠化處理

22、畜禽糞便和農(nóng)業(yè)加工企業(yè)生產(chǎn)的廢棄物生產(chǎn)商品化有機無機復合肥技術(shù)。 特別是十一五科技支撐計劃的實施，對有機肥的理論和應(yīng)用起到了積極 的推進作用。有機有機- -無機復合肥的地位無機復合肥的地位我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植與養(yǎng)殖脫節(jié)種植與養(yǎng)殖脫節(jié)二、新型肥料之一有機二、新型肥料之一有機- -無機復合肥無機復合肥等氮條件下有機無機復混氮肥對玉米氮素利用率（等氮條件下有機無機復混氮肥對玉米氮素利用率（%）的影響）的影響氮肥水平氮肥水平尿尿 素素（U）有機物料有機物料（A）有機無機復混有機無機復混（AU）低低 氮氮（105kg/ha）-15.81-13.5519.56中中 氮氮（210kg/ha）18.8

23、49.5132.97高高 氮氮（315kg/ha）20.218.1825.14發(fā)展有機無機復合（混）肥料發(fā)展有機無機復合（混）肥料優(yōu)化化肥養(yǎng)分高效利用優(yōu)化化肥養(yǎng)分高效利用趙秉強等，趙秉強等，20102010二、新型肥料之一有機二、新型肥料之一有機- -無機復合肥無機復合肥有機有機- -無機復合（混）肥的生產(chǎn)無機復合（混）肥的生產(chǎn)中國中國有機肥進行系統(tǒng)研究始于有機肥進行系統(tǒng)研究始于2020世紀世紀3030年代年代，在，在5050、6060年代，技術(shù)特點是總結(jié)農(nóng)民傳統(tǒng)經(jīng)驗，完年代，技術(shù)特點是總結(jié)農(nóng)民傳統(tǒng)經(jīng)驗，完善有機肥積、制、保、用技術(shù)。研究重點，一是善有機肥積、制、保、用技術(shù)。研究重點，一是高溫

24、堆肥的發(fā)酵條件，二是廄肥的積制方法，三高溫堆肥的發(fā)酵條件，二是廄肥的積制方法，三是漚制和草塘泥制有機肥。是漚制和草塘泥制有機肥。7070、8080年代，研究重年代，研究重點一是沼氣發(fā)酵，二是對有機肥與無機肥相結(jié)合點一是沼氣發(fā)酵，二是對有機肥與無機肥相結(jié)合施用的肥料效應(yīng)進行了大量應(yīng)用基礎(chǔ)研究，施用的肥料效應(yīng)進行了大量應(yīng)用基礎(chǔ)研究，9090年年代之后，研究的重點在有機肥腐熟和有機代之后，研究的重點在有機肥腐熟和有機- -無機生無機生產(chǎn)工藝技術(shù)研究。產(chǎn)工藝技術(shù)研究。有機有機- -無機復合（混）肥的生產(chǎn)無機復合（混）肥的生產(chǎn) 對于有機無機肥的生產(chǎn)，難度要比單純的有機對于有機無機肥的生產(chǎn)，難度要比單純的

25、有機肥或無機肥難度大，兩者的物性結(jié)合是難點，有機肥或無機肥難度大，兩者的物性結(jié)合是難點，有機物的添加如果超過物的添加如果超過30%，產(chǎn)品的強度下降，水分容，產(chǎn)品的強度下降，水分容易超標，造成存儲過程中無機肥料溶出，產(chǎn)品易結(jié)易超標，造成存儲過程中無機肥料溶出，產(chǎn)品易結(jié)塊和粉化。塊和粉化。 有機有機-無機復合（混）肥生產(chǎn)的關(guān)鍵工序是造粒無機復合（混）肥生產(chǎn)的關(guān)鍵工序是造粒，決定了有機，決定了有機-無機復合（混）肥產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵無機復合（混）肥產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。我們按照成立方法進行生產(chǎn)工藝的分類，主技術(shù)。我們按照成立方法進行生產(chǎn)工藝的分類，主要有擠壓法、團粒法、噴漿造粒法等要有擠壓法、團粒法、噴漿

26、造粒法等。 功能菌實驗室小試發(fā)酵罐功能菌實驗室小試發(fā)酵罐功能菌工廠化發(fā)酵生產(chǎn)功能菌工廠化發(fā)酵生產(chǎn)起爆劑起爆劑堆肥模式堆肥模式條垛式條垛式二、新型肥料二、新型肥料-生物有機肥生物有機肥最近20多年里生物肥料研究領(lǐng)域不斷拓寬，溶磷、解鉀等微生物肥料新產(chǎn)品不斷問世。研究范圍主要包括抗病作用、根際營養(yǎng)競爭、有導致無抗性和分泌降解病原微生物的酶等。加拿大研制出“根瘤菌+PG-PR”復合菌肥，巴西的PGPR制劑以是小麥、玉米等作物的重要肥料。 英、美等國家已經(jīng)成功構(gòu)建表達Prn基因的菌株，并成功導入HCN基因簇，獲得提高生防活性的菌株。另外，新型秸稈腐熟菌劑、土壤與環(huán)境污染修復菌劑等的研發(fā)業(yè)發(fā)展很快。估計

27、，全世界目前微生物肥料產(chǎn)量超過1000萬噸，除了在豆科作物上被廣泛應(yīng)用外，在蔬菜、糧食作物上應(yīng)用面積也不斷擴大。二、新型肥料二、新型肥料微生物肥微生物肥 我國微生物肥料研究與應(yīng)用的總體現(xiàn)狀：我國微生物肥料研究與應(yīng)用的總體現(xiàn)狀：1 1）基本形成微）基本形成微生物肥料產(chǎn)業(yè)，在國家農(nóng)業(yè)部登記的產(chǎn)品種類有生物肥料產(chǎn)業(yè)，在國家農(nóng)業(yè)部登記的產(chǎn)品種類有1111個。個。全國目前約有全國目前約有450450個微生物肥料企業(yè)，年產(chǎn)量超過個微生物肥料企業(yè)，年產(chǎn)量超過200200萬萬噸噸 。2 2）微生物肥料食用菌種種類不斷擴大，所用菌種）微生物肥料食用菌種種類不斷擴大，所用菌種已不限于根瘤菌，目前是用菌種達到已不限

28、于根瘤菌，目前是用菌種達到8080多種。多種。3 3）微生物）微生物肥料的應(yīng)用效果再增產(chǎn)、改善品質(zhì)、減少化肥用量、防肥料的應(yīng)用效果再增產(chǎn)、改善品質(zhì)、減少化肥用量、防病等廢料效果逐漸被農(nóng)民認識，應(yīng)用面積不斷擴大，累病等廢料效果逐漸被農(nóng)民認識，應(yīng)用面積不斷擴大，累計近計近500500多萬公頃。多萬公頃。4 4）質(zhì)量意識提高，質(zhì)檢體系初步形）質(zhì)量意識提高，質(zhì)檢體系初步形成。國家農(nóng)業(yè)部在成。國家農(nóng)業(yè)部在19961996年將微生物肥料納入國家檢驗登年將微生物肥料納入國家檢驗登記管理范疇，對微生物肥料的生產(chǎn)、銷售、應(yīng)用、宣傳記管理范疇，對微生物肥料的生產(chǎn)、銷售、應(yīng)用、宣傳等方面進行監(jiān)管。等方面進行監(jiān)管。

29、生物有機肥研發(fā)的技術(shù)路線生物有機肥研發(fā)的技術(shù)路線各種腐熟有機肥資源各種腐熟有機肥資源抑制土傳病原菌菌種資源庫抑制土傳病原菌菌種資源庫功能菌特征性功能菌特征性C C、N N源的研究源的研究腐熟有機肥的腐熟有機肥的C C、N N源營養(yǎng)組成研究源營養(yǎng)組成研究產(chǎn)品制造工藝產(chǎn)品制造工藝（干燥、造粒等）（干燥、造粒等）二次發(fā)酵技術(shù)二次發(fā)酵技術(shù)（工藝和控制）（工藝和控制）活菌數(shù)檢測活菌數(shù)檢測產(chǎn)品保存期活菌數(shù)跟蹤產(chǎn)品保存期活菌數(shù)跟蹤 田間試驗效果分析田間試驗效果分析 功能菌在根際定植情況功能菌在根際定植情況成熟生物有機肥產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)成熟生物有機肥產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)以功能菌的營養(yǎng)特征以功能菌的營養(yǎng)特征為依據(jù)為依據(jù)設(shè)計

30、篩選營養(yǎng)載體配方設(shè)計篩選營養(yǎng)載體配方黃萎病病原菌黃萎病病原菌拮抗菌的抑制效果拮抗菌的抑制效果黃萎病病原菌黃萎病病原菌高效拮抗抑制棉花黃萎病菌種高效拮抗抑制棉花黃萎病菌種 K3K3發(fā)酵液發(fā)酵液 K3K3發(fā)酵液發(fā)酵液 滅活滅活 CK K9 CK K9發(fā)酵液發(fā)酵液 K9K9發(fā)酵液發(fā)酵液 滅活滅活 CK CKK3K9高效解磷菌的分離篩選高效解磷菌的分離篩選抗抗青青枯枯病病抗抗枯枯萎萎病病生生防防木木霉霉抗抗黃黃萎萎病病菜粕發(fā)酵菜粕發(fā)酵氨基酸氨基酸畜禽糞便畜禽糞便發(fā)酵有機肥發(fā)酵有機肥酒糟、玉米酒糟、玉米渣堆肥渣堆肥秸稈、中藥秸稈、中藥渣堆肥渣堆肥配伍進行調(diào)配二次發(fā)酵配伍進行調(diào)配二次發(fā)酵生物有機肥的生產(chǎn)工

31、藝生物有機肥的生產(chǎn)工藝 抗旱性抗旱性( (保水性保水性)-)-保水劑包膜肥料保水劑包膜肥料 抗倒伏性抗倒伏性-硅肥的應(yīng)用硅肥的應(yīng)用 抗病性抗病性-某些單一或多種元素某些單一或多種元素 根際肥料根際肥料 防治雜草的肥料防治雜草的肥料 腐質(zhì)酸肥料腐質(zhì)酸肥料沖施肥不是嚴格意義上的水溶性肥料沖施肥不是嚴格意義上的水溶性肥料中微量元素肥料產(chǎn)業(yè)狀況中微量元素肥料產(chǎn)業(yè)狀況肥料的抗病性機理肥料的抗病性機理1、某些肥料成分對土壤病菌的直接殺滅作用2、肥料成分提高作物的本身的抗病性-提高作物的機械阻隔抗病性-影響作物次生代謝過程中酶活性及其產(chǎn)物3、肥料成分對土壤生態(tài)群落的影響-肥料成分對土壤生態(tài)群落的直接影響-肥

32、料成分通過影響植物的根系分泌物等影 響土壤生態(tài)群落的影響配方配方3 3對照對照對照對照 配方配方2 2內(nèi)蒙古科右前旗內(nèi)蒙古科右前旗配方配方3 3對照對照 大豆抗病肥對火龍秧子有明顯的抑制效果大豆抗病肥對火龍秧子有明顯的抑制效果內(nèi)蒙古自治區(qū)內(nèi)蒙古自治區(qū)番茄抗灰霉病肥料效果番茄抗灰霉病肥料效果中國農(nóng)科院張淑香中國農(nóng)科院張淑香鄭州工業(yè)大學徐秀成教授開發(fā)的幾種根際肥料鄭州工業(yè)大學徐秀成教授開發(fā)的幾種根際肥料 北京海依飛（北京海依飛（Hi-effi）科技有限公司及科技有限公司及鄭州樂喜鄭州樂喜施（施（Luxuriance）磷復肥技術(shù)研究推廣中心開發(fā)磷復肥技術(shù)研究推廣中心開發(fā)的的 根際肥料根際肥料:脲醛、

33、磷酸銨鎂、熔融磷鉀肥脲醛、磷酸銨鎂、熔融磷鉀肥提供緩釋氮、磷、鉀提供緩釋氮、磷、鉀;添加能改善土壤氣相條件誘根下行的添加能改善土壤氣相條件誘根下行的誘根劑誘根劑;擴大根系空間分布的擴大根系空間分布的促根劑促根劑;通過特殊的工藝，使其通過特殊的工藝，使其定量成型定量成型。 包裹型粒狀緩釋根際肥包裹型粒狀緩釋根際肥 根際肥配方根際肥配方 N：P2O5：K2O=1.6：1.0：1.3氮素營養(yǎng)氮素營養(yǎng)：52%-56%脲醛態(tài)氮脲醛態(tài)氮，3-5%速效的銨態(tài)素速效的銨態(tài)素，20-23%適度緩釋尿素態(tài)氮適度緩釋尿素態(tài)氮和和19-22%適度緩釋硝態(tài)氮適度緩釋硝態(tài)氮。磷素營養(yǎng)磷素營養(yǎng)，既有，既有水溶性水溶性五氧化

34、二磷也有五氧化二磷也有枸溶性枸溶性五氧化二磷。五氧化二磷。鉀素營養(yǎng)鉀素營養(yǎng)，既有大量（，既有大量（2/3）緩釋態(tài)鉀緩釋態(tài)鉀，還有，還有水溶性鉀水溶性鉀， 不同型態(tài)不同型態(tài)NPK將在不同時期根據(jù)植物的需求而釋放。將在不同時期根據(jù)植物的需求而釋放。此外還有無機肥料絡(luò)合態(tài)促根劑及改善一土壤氣相條件的誘根此外還有無機肥料絡(luò)合態(tài)促根劑及改善一土壤氣相條件的誘根劑。劑。 這種粒狀根際肥料主要用于這種粒狀根際肥料主要用于馬來西亞桉樹、橡膠馬來西亞桉樹、橡膠等，在種等，在種植孔內(nèi)施用（植孔內(nèi)施用（150-250mg/株）。株）。089339-005三、新型肥料研究方向三、新型肥料研究方向十二五支撐計劃研究內(nèi)容

35、十二五支撐計劃研究內(nèi)容新型緩控釋肥與有機肥開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究新型緩控釋肥與有機肥開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究緩控釋肥料共性關(guān)鍵技術(shù)研究主要研究內(nèi)容緩控釋肥料共性關(guān)鍵技術(shù)研究主要研究內(nèi)容（1 1）新型緩控釋材料研究）新型緩控釋材料研究（2 2）緩控釋肥料工藝及裝備研究）緩控釋肥料工藝及裝備研究（3 3）緩控釋技術(shù)與質(zhì)量標準研究）緩控釋技術(shù)與質(zhì)量標準研究（4 4）緩控釋肥料新產(chǎn)品開發(fā)）緩控釋肥料新產(chǎn)品開發(fā)控釋肥料控釋肥料使用使用生產(chǎn)生產(chǎn)制造制造控釋控釋肥效肥效環(huán)境環(huán)境膜表征膜表征膜過程膜過程材料材料工藝工藝設(shè)備設(shè)備聚氨酯聚氨酯聚烯烴聚烯烴聚醇聚醚聚醇聚醚工藝方法工藝方法工藝流程工藝流程流化床流化床轉(zhuǎn)動鼓轉(zhuǎn)動鼓成

36、膜機理成膜機理控釋過程控釋過程制膜方法制膜方法膜孔結(jié)構(gòu)膜孔結(jié)構(gòu)膜孔性能膜孔性能控釋特性控釋特性植物影響植物影響肥料效率肥料效率生物產(chǎn)量生物產(chǎn)量生理指標生理指標品質(zhì)質(zhì)量品質(zhì)質(zhì)量使用方法使用方法用法用法用量用量位置位置氮素去向氮素去向有益作用有益作用揮發(fā)揮發(fā)排放排放溫室氣體溫室氣體面源污染面源污染節(jié)能減排節(jié)能減排 控釋肥料的研究領(lǐng)域控釋肥料的研究領(lǐng)域 利用率利用率經(jīng)濟性能經(jīng)濟性能作用方式作用方式控釋肥研究范圍概況控釋肥研究范圍概況新型肥料研究方向新型肥料研究方向十二五支撐計劃研究內(nèi)容十二五支撐計劃研究內(nèi)容有機肥料共性關(guān)鍵技術(shù)研究有機肥料共性關(guān)鍵技術(shù)研究主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容（1）有機肥、生物有機

37、肥專用功能菌種選育研究（2）有機肥、生物有機肥和有機無機復混肥生產(chǎn)工藝與裝備研究（3）有機肥、生物有機肥、有機無機復混肥產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)標準研究（4）新產(chǎn)品開發(fā)研究089339-005三、新型肥料研究方向三、新型肥料研究方向十二五支撐計劃研究內(nèi)容十二五支撐計劃研究內(nèi)容緩控釋肥料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究與示范主要研究內(nèi)容緩控釋肥料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究與示范主要研究內(nèi)容（1）研發(fā)多種膜材料及不同肥料核芯的熱固性樹脂和熱塑性樹脂新產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和配套包膜設(shè)備；（2）研究硫和硫加樹脂包膜工藝技術(shù)；（3）開展作物與緩控釋肥同步營養(yǎng)技術(shù)研究；（4）研制成本低廉、環(huán)境友好、資源豐富和工藝性能良好的植物油包膜材料、水基集合物包膜材料，研究膜材配方、工藝技術(shù)及配套生產(chǎn)設(shè)備；089339-005三、新型肥料研究方向三、新型肥料研究方向十二五支撐計劃研究內(nèi)容十二五支撐計劃研究內(nèi)容有機肥料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究與示范主要研究內(nèi)容有機肥料產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究與示范主要研究內(nèi)容（1）研究并集成固體有機廢物前處理技