目前(qian)緩(huan)控(kong)釋肥(fei)主(zhu)流品種的生產(chan)和應用普遍(bian)存在(zai)(zai)(zai)短板，尤其是有(you)機(ji)高分子包膜(mo)控(kong)釋肥(fei)在(zai)(zai)(zai)生產(chan)使(shi)用中暴露出的有(you)機(ji)溶劑消耗(hao)大、膜(mo)材難以降解(jie)等(deng)問(wen)題，使(shi)緩(huan)控(kong)釋肥(fei)新(xin)品種開發面臨挑戰(zhan)。對此專家認為，在(zai)(zai)(zai)化(hua)石資源(yuan)日益(yi)匱乏、應對氣候變化(hua)形勢日益(yi)嚴峻的今天，通過材料創新(xin)，研發低碳、環保(bao)、多功能的包膜(mo)控(kong)釋肥(fei)將是未(wei)來(lai)的發展方(fang)向。
效果與安全性須兼顧
華南農業大學樊小林教授認為，現有的緩控釋肥由于成膜材料和緩釋劑本身的缺點，在產品推廣應用上受到限制。其中硫包衣尿素采(cai)用(yong)(yong)(yong)硫(liu)黃(huang)包(bao)膜容(rong)易破碎(sui)，為保(bao)證包(bao)衣(yi)效果，往往加大硫(liu)磺包(bao)衣(yi)量，造成(cheng)養分含量低(di)，生產(chan)成(cheng)本高。另(ling)外，采(cai)用(yong)(yong)(yong)生化抑制劑(ji)的(de)穩定性(xing)肥料也受到使用(yong)(yong)(yong)條(tiao)件限制，只有(you)(you)在雨水比較(jiao)少(shao)、淋洗損失小(xiao)和無大水漫(man)灌的(de)情況下才能(neng)發揮更好效果，同時對使用(yong)(yong)(yong)技術也有(you)(you)較(jiao)高要(yao)求。有(you)(you)專家指(zhi)出，脲甲(jia)(jia)醛(quan)肥料不(bu)僅生產(chan)中需要(yao)消(xiao)耗大量甲(jia)(jia)醛(quan)，導致(zhi)成(cheng)本居高不(bu)下，而且后續的(de)甲(jia)(jia)醛(quan)釋放有(you)(you)可(ke)能(neng)對環境(jing)和人身健(jian)康產(chan)生影響(xiang)，生產(chan)和使用(yong)(yong)(yong)過(guo)程(cheng)的(de)安(an)全性(xing)同樣值(zhi)得(de)關(guan)注(zhu)。
樊小林(lin)教授(shou)介紹(shao)說，目前有(you)機高(gao)分子(zi)包(bao)膜(mo)(mo)控釋肥(fei)幾乎全(quan)部采(cai)用(yong)脂溶性(xing)包(bao)膜(mo)(mo)。膜(mo)(mo)主(zhu)體材(cai)料(liao)(liao)則是以聚(ju)(ju)烯烴類材(cai)料(liao)(liao)為主(zhu)的(de)熱塑性(xing)樹脂。由于包(bao)膜(mo)(mo)聚(ju)(ju)合(he)物(wu)(wu)材(cai)料(liao)(liao)本(ben)身難以降(jiang)解，長期(qi)使用(yong)會造成(cheng)土(tu)壤積累大(da)量的(de)聚(ju)(ju)烯烴類聚(ju)(ju)合(he)物(wu)(wu)，污染土(tu)壤。而且聚(ju)(ju)合(he)物(wu)(wu)包(bao)膜(mo)(mo)肥(fei)料(liao)(liao)生(sheng)產過程(cheng)及(ji)膜(mo)(mo)材(cai)的(de)制(zhi)備過程(cheng)均需使用(yong)有(you)機溶劑，不僅增(zeng)加(jia)成(cheng)本(ben)，還造成(cheng)嚴重的(de)環境污染。
中(zhong)國農業大學(xue)胡樹(shu)文教(jiao)授指出，目(mu)前(qian)常用的樹(shu)脂包(bao)(bao)膜(mo)(mo)(mo)對環境(jing)要求比較苛刻(ke)，由于包(bao)(bao)膜(mo)(mo)(mo)釋(shi)(shi)放速度(du)受溫(wen)度(du)和(he)(he)(he)濕度(du)影(ying)響很大，在氣候復雜的情(qing)況下，養分的釋(shi)(shi)放和(he)(he)(he)使(shi)用效果受到影(ying)響。因此，摒棄有機溶(rong)劑型包(bao)(bao)膜(mo)(mo)(mo)材(cai)料、溶(rong)劑型包(bao)(bao)膜(mo)(mo)(mo)工藝(yi)和(he)(he)(he)脂溶(rong)型控(kong)釋(shi)(shi)肥(fei)料是控(kong)釋(shi)(shi)肥(fei)料行業的發(fa)展趨勢(shi)。
無溶劑與水性成(cheng)熱點
談到緩(huan)控釋(shi)(shi)肥生產工(gong)藝的發(fa)展(zhan)方(fang)向，胡樹文告(gao)訴記者，緩(huan)控釋(shi)(shi)肥的未來是(shi)包膜控釋(shi)(shi)肥，而包膜控釋(shi)(shi)肥的未來熱點是(shi)無溶劑和水溶劑的控釋(shi)(shi)材料(liao)和相應(ying)包膜技術，表面反應(ying)成膜材料(liao)和水溶性包膜材料(liao)將成為研發(fa)重點。
據胡樹文介紹，傳統溶劑成膜就像用有機溶劑墻漆刷墻，有機溶劑揮發污染嚴重；水溶性包膜則像水溶液墻漆，揮發掉的只是水分；反應成膜則是直接用墻紙貼墻，根本不采用任何溶劑。后兩種成膜材料的降解性能大大優于傳統聚烯烴材料。在環保法規日益嚴格，化肥、包膜(mo)材料和溶劑價(jia)格上漲的(de)背景下，無有機溶劑膜(mo)材料的(de)開發將(jiang)有利(li)行業(ye)(ye)節能減排(pai)、降低產(chan)品(pin)成(cheng)(cheng)(cheng)本、擴大應用領域。我(wo)國表面反(fan)應成(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)技術已(yi)經(jing)比較成(cheng)(cheng)(cheng)熟，目(mu)前華南農(nong)業(ye)(ye)大學已(yi)經(jing)將(jiang)核芯肥料表面反(fan)應成(cheng)(cheng)(cheng)膜(mo)的(de)技術用于產(chan)業(ye)(ye)化生產(chan)，建(jian)成(cheng)(cheng)(cheng)了(le)年產(chan)10萬(wan)噸的(de)生產(chan)基地。
在水(shui)基(ji)聚(ju)(ju)合物包(bao)(bao)(bao)膜材料的(de)研(yan)發(fa)(fa)上(shang)(shang)，樊小(xiao)林強(qiang)調，水(shui)溶(rong)性包(bao)(bao)(bao)膜材料對原材料、包(bao)(bao)(bao)膜工(gong)藝的(de)要求高，開(kai)發(fa)(fa)難度大，生(sheng)(sheng)(sheng)產成本高，目前(qian)國內外(wai)尚沒(mei)有產業化(hua)的(de)水(shui)溶(rong)性包(bao)(bao)(bao)膜材料產品(pin)上(shang)(shang)市，生(sheng)(sheng)(sheng)產企(qi)業不(bu)要盲目上(shang)(shang)馬。據介紹，華南農(nong)大已經(jing)成功(gong)合成了水(shui)基(ji)聚(ju)(ju)合物，并研(yan)發(fa)(fa)了相應的(de)包(bao)(bao)(bao)衣技術(shu)。此外(wai)，中國農(nong)大也開(kai)發(fa)(fa)出專門用于包(bao)(bao)(bao)膜控(kong)(kong)釋肥(fei)料的(de)乳液(ye)聚(ju)(ju)合物的(de)聚(ju)(ju)合方法和工(gong)藝，設計出一套連(lian)續化(hua)自動化(hua)生(sheng)(sheng)(sheng)產水(shui)基(ji)包(bao)(bao)(bao)膜控(kong)(kong)釋肥(fei)生(sheng)(sheng)(sheng)產設備。
可再生材料大有作為
關于(yu)未來緩控(kong)釋(shi)(shi)肥(fei)(fei)產(chan)品發(fa)展趨勢，胡樹(shu)文(wen)認(ren)為，緩控(kong)釋(shi)(shi)肥(fei)(fei)研究應結合我國(guo)(guo)(guo)具體情(qing)況。由(you)于(yu)我國(guo)(guo)(guo)是一(yi)個貧(pin)油(you)、缺(que)水的(de)(de)(de)國(guo)(guo)(guo)家，未來緩控(kong)釋(shi)(shi)肥(fei)(fei)應集(ji)中(zhong)在可(ke)再生資源的(de)(de)(de)利(li)用和功(gong)能化控(kong)釋(shi)(shi)肥(fei)(fei)的(de)(de)(de)研發(fa)上。他指出，目前(qian)(qian)的(de)(de)(de)有機包膜材(cai)料(liao)(liao)基(ji)本(ben)都是石(shi)油(you)基(ji)產(chan)品，既不低碳也不環保，生產(chan)成本(ben)受(shou)石(shi)油(you)價格影響，而纖(xian)維素(su)等(deng)可(ke)再生材(cai)料(liao)(liao)來源豐富，以可(ke)再生原料(liao)(liao)作為包膜材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)新型(xing)緩控(kong)釋(shi)(shi)肥(fei)(fei)未來極具發(fa)展前(qian)(qian)景。目前(qian)(qian)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)農大已經開始了相關研究，將淀粉(fen)、纖(xian)維素(su)、甲殼(ke)素(su)、木質素(su)等(deng)天然(ran)高分子經化學改性后，噴涂在肥(fei)(fei)料(liao)(liao)表面成膜得到控(kong)釋(shi)(shi)肥(fei)(fei)料(liao)(liao)，擺脫了對(dui)石(shi)油(you)系列產(chan)品的(de)(de)(de)依賴，且膜材(cai)完全可(ke)以為土壤微生物所降(jiang)解。
此外，針對我(wo)國干旱缺水的現狀，胡(hu)樹文認為(wei)(wei)，既能(neng)控釋養(yang)分(fen)又(you)能(neng)保(bao)(bao)水抗旱的功能(neng)多(duo)元化肥(fei)(fei)(fei)料也將成(cheng)為(wei)(wei)研(yan)究新熱(re)點。保(bao)(bao)水型換控釋肥(fei)(fei)(fei)料以(yi)肥(fei)(fei)(fei)料為(wei)(wei)核心(xin)，加入高吸水性材料，這種保(bao)(bao)水型緩控釋肥(fei)(fei)(fei)料吸水膨(peng)脹(zhang)后(hou)成(cheng)為(wei)(wei)“小水庫”，可以(yi)提高水、肥(fei)(fei)(fei)利用效(xiao)率(lv)，實現肥(fei)(fei)(fei)料和保(bao)(bao)水劑復合一體(ti)化，目前(qian)我(wo)國已經開展了相應產(chan)品的基礎研(yan)究工作(zuo)。
