近來,由中國主導制定的脲醛緩釋肥料國際標準頒布實施,然而這一技術成熟產品卻發展相對緩慢。雖然我國已經成為世界上最大的緩控釋肥生產國,年產能約550萬噸 ,年產量約320萬噸,實現了“貴族肥料”平民化,但目前脲醛緩釋肥的產能卻僅有100萬噸,產量也僅有60-70萬噸,也就占緩釋肥總產量的20%左右。脲醛緩釋肥與氮肥產業息息相關,是什么因素制約了脲醛緩釋肥的發展?脲醛緩釋肥料將會給我國氮肥產業創新帶來哪些影響?在化肥行業轉型升級的大環境下,UAN等液體肥成了氮肥產業轉型升級的新動力,而脲醛緩釋肥料能否成為又一新動力?
小而美的脲醛緩釋肥料發展緩慢
緩釋肥料由于擁有釋放緩慢,能夠提高肥料的利用率,并且減少施肥次數等優點,在近十年來得到了快速發展。由于緩釋肥料符合當前節能環保、化肥施用零增長等發展大方向,緩釋肥料產業也成為我國最主要的新型肥料產業之一。
脲醛緩釋肥是尿素和醛類在一定條件下反應制成的有機微溶性氮緩釋肥料。主要分三類:脲甲醛、異丁叉二脲和丁烯叉二脲。作為緩釋肥的一個品種,脲醛緩釋肥在國內的產量不大,施用量并不廣泛,但在國際市場的緩釋肥品種中,其占比相對較高。國家緩控釋肥工程技術研究中心常務副主任、金正大集團副總裁陳宏坤介紹說:“雖然它是一個小產業,但德國在1924年就有了關于脲甲醛的專利,在五六十年以前,德國的巴斯夫把它做成了產業化。目前在歐洲、美國,脲醛緩釋肥料生產量占各自緩控釋肥的比重都比較大,美國占了43%,西歐占比則高達70%。”
我國脲醛緩釋肥料起步較晚,不到三十年的時間,真正產業化也就是十年左右的時間,發展也比較緩慢。據《中國緩控釋肥產業發展報告(2005-2016)》研究表明,2006年我國醛類肥料產量僅有4萬噸,而2015年產量也只有60萬噸。據不完全統計,目前我國主要脲醛復合肥企業有10多家,主要分布在山東、廣東、河南地區,主要分為三大類:第一類為復合肥企業,如金正大、史丹利、施可豐等;第二類為新型肥料企業,這部分企業主要是依托科研院所建立,如住商、漢楓等;第三類主要是傳統氮肥企業,因受到氮肥產能過剩的影響,傳統氮肥企業積極進入新型肥料行業謀求轉型升級,如魯西化工等。
成本成為制約脲醛緩釋肥發展主因
據介紹,與普通氮肥相比,脲醛緩釋肥料具有以下特點:一是含氮量高,氮素具有緩釋功能,肥效持久,可減少施肥次數,節省成本;二是氮素淋失、揮發少,利用率高達50%;三是顆粒強度高,不易破碎,無粉塵、抗壓,便于儲存和運輸,利于機械施肥。這一系列特點完全符合國家“減肥增效”的產業政策發展導向。脲醛緩釋肥是好肥料,但目前脲醛緩釋肥料在農業中主要應用于附加值較高的經濟作物中,如花卉、高爾夫草坪及觀賞性植物等,只有很小比例應用于大田作物。
究竟是什么原因影響、制約了脲醛緩釋肥的推廣、應用及其發展?有關專家分析認為,主要有三方面原因:一是脲醛緩釋肥生產成本較高,生產工藝缺乏創新性;二是脲醛緩釋肥相關配套施肥技術不成熟、不完善。如在實驗室和田間的養分釋放機理與影響因素的數學模型等相關研究還不夠深入;在實際應用中的肥效檢測與效益評價缺少系統全面的科學方法;三是同普通肥料相比,脲醛緩釋肥與作物、區域的相互依存度更高,所以其研制過程就必須跟應用結合得更緊,如脲醛的氮素釋放期過長,不能滿足作物生長前期的需求。
在大田作物中推廣應用成研究重點
如何改變脲醛緩釋肥料推廣應用現狀?農業部種植業管理司耕肥處處長仲鷺勍表示,這幾年農業部在測土配方工作基礎上,相繼開展了化肥施用量零增長行動、果菜茶有機肥替代化肥的行動,實際上這些行動重點是在“增效”這兩個字上下功夫。“新型肥料產品的研制、發展、推廣,也是推動農業供給側結構性改革和綠色發展的一個非常重要的手段,脲醛緩釋肥料作為新型肥料的一種,也理應引起行業的重視。”
上海化工研究院檢測中心主任劉剛也表示,目前脲醛肥料的成本是比較高的,但是隨著合成工藝逐步的改善,成本也就慢慢降下來了。“大田作物的生長周期短,對肥料養分的釋放要求與草坪、花卉等有很大差異,因此肥料的緩釋材料、生產工藝設備要求可能與目前的控釋肥料生產有很大不同,降低成本完全有可能。醛類肥料的價格比較高,一般為普通尿素的3-5倍。比如采取將速效緩效相結合摻混施用,摻三分之一或者二分之一脲醛緩釋肥施用到地里以后,氮素的利用率就很有效,且解決了單一施用脲醛緩釋肥不能滿足作物前期需肥的問題。這也是多年來,我國控釋肥大面積推廣應用在大田作物中走出的一條成功之路。”
劉剛同時強調,脲醛肥料是最早應用于生產實踐的緩釋肥料,在國外已經有了多年的推廣經驗,我國具有生產脲醛控釋肥的充分條件,在今后將降低其成本面向大田作物,但也需要做好推廣。“脲醛肥料在大田作物上的應用研究也會成為重點,即為不同作物開發緩釋專用肥,建立標準化的及時操作規程,為緩釋肥料的高效應用、提高施肥效益提供全面的技術指導。”
脲醛緩釋肥料將推動氮肥產業轉型升級
脲醛緩釋肥料,它是一類小眾肥料,但是它代表著產業發展的大方向,將為產業創新升級提供巨大動力。近幾年整個肥料行業日子都不太好過,尤其氮肥行業因為產能過剩,出口下滑,企業虧損嚴重,脲醛緩釋肥料將會推動整個氮肥行業的轉型升級。
“目前,一些國家從環保、綠色角度已開始限制單質尿素的施用,鼓勵施用增值尿素,脲醛緩釋肥料對于氮肥企業轉型升級意義重大。”中國氮肥工業協會秘書長王立慶分析認為:“今年上半年尿素出口量僅有270多萬噸,和去年同比減少了45.6%,預計今年的出口量也就500萬噸左右,跟前年相比下降了800多萬噸。主要原因是單質尿素的國際競爭非常激烈,因為我國的尿素主要是以煤原料為主,跟國際比沒有成本優勢。這樣的話,行業非常需要發展差異化的產品去贏得國際市場,脲醛緩釋肥正順應了這一發展需求。‘一帶一路’國家,像印度、巴西這些國家,他們對新型肥料緩釋、控釋氮肥的需求也在不斷增加。”
王立慶認為,影響肥料出口的一個主要因素就是質量。他分析說:“一些尿素出口到巴西、古巴,因為海運出現板結現象,主要是中國的尿素含水量較高,甲醛的加入量少一些,符合我國的國家標準。但是要出口的話, 對產品質量要求更高一些。脲醛緩釋肥料有顆粒硬度高、不板結等特點,有很好的市場前景。脲醛緩釋肥料應該是一個非常好的產品,特別是對國內氮肥走出去,會有一個很大的促進作用。”
陳宏坤表示,目前印度已經立法通過所有的尿素都不能直接施用,必須要施用緩釋尿素,德國也有相關立法,很快也會通過,這也是出于對節約資源、環境保護的要求,符合中國現在肥料產業的發展趨勢和要求。因此脲醛緩釋肥料有助于氮肥及肥料產業的升級,緩解能源與環境的壓力,減少對土壤、水源等環境資源的污染,達到環境保護、農產品安全、人畜健康的目的,其發展前景廣闊。
同時,有關專家強調,未來與尿素企業合作發展或將是發展脲醛緩釋肥主要方向。雖然使用部分脲甲醛代替水溶性氮肥可以延長肥效,但大面積應用于糧食作物的成本依然很高,所以應尋求最少量脲甲醛改性尿素生產適合大田作物的“添加脲甲醛的緩釋肥料”。
國際標準化組織(ISO)于近日頒布了脲醛緩釋肥料國際標準,此標準已是第二項由中國主導制定的緩控釋肥料國際標準,不但體現了中國肥料在全球的行業地位,也提升了中國肥料行業的國際話語權,更是引起了業內的廣泛關注。隨著標準體系的不斷完善以及氮肥企業轉型升級步伐的加快,脲醛緩釋肥將迎來快速發展。在不久的將來,小而美的脲醛緩釋肥料或將成為大而強的產業。

