目前我國化肥當季利用率中,氮約為30%~35%,磷為10%~25%,鉀為35%~50%,遠低于世界發達國家水平。造成肥料利用率低的主要原因是淋溶損失,尤以氮肥、鉀肥為最。肥料流失不僅造成了資源浪費,加大了作物種植成本,還造成了土地板結。研制緩/控釋肥料是世界各國普遍采用提高肥料利用率的有效措施之一。在我國目前研發的各種緩控釋肥料中,聚合物包膜控釋肥又以養分精確控制釋放而更宜滿足作物生長期的養分需求,因此,近年來聚合物包膜控釋肥的發展速度非常快。但是,目前所用的作為緩釋材料的高分子聚合物一般是難降解或不能降解,長期施用也會在土壤中留下大量棵粒,造成土壤污染;并且需要生產中需要加熱和用到有機溶劑。除此之外,包膜肥料的膜容易在包裝、運輸、使用時受到機械損壞,這樣將失去對肥料的緩釋性。
肥料和水是制約農業生產發展的兩大因素,如何提高水資源和肥料的利用率是至關重要的。由于我國大部地區降雨比較集中(4-9月),而且具有雨量大、歷時短的特點,這使得栽培的農作物在旱季(10—3月)水資源缺乏,而在雨季水份利用率不高,肥料中養份流失嚴重。緩釋肥料和超強吸水劑的最優化組合可以改善植物的營養狀況、減少水溶性肥料對環境的副作用、降低水分蒸發速率和減少灌溉頻率。
山東喜豐田生態肥業有限公司研發的這種保水固氮緩控釋肥料首先能通過類似根瘤菌的原理減緩肥料中氮肥的釋放,提高氮肥的利用率。普通脲素在土壤中24小時釋放率在98%左右。本產品在土壤中的緩釋性能的測試結果顯示,第28天時釋放率不超過75%,符合歐洲標準委員會(CEN)對緩釋肥料的緩釋標準,表明其具有良好的緩釋性能。
其次,該肥料施入土壤后具有較好的吸水能力,能將作物附近多余的水份吸入肥中,具有較好的保水保墑能力,可減緩土壤中水分的蒸發,在土壤水分含量較低時緩慢釋放所存儲的水分,使其被作物充分吸收,從而有效提高水資源的利用率,在干旱、缺水或日蒸發量大的地區有較好的應用前景。試驗表明,盆口直10CM的盆花按正常農作物施肥量施入該肥料同時一次澆足水后可以30天不再澆水而植物保持正常成活。
第三,肥料在土壤中溶脹后的雙層包膜保水緩釋復合肥就象一個保留水分和養分的微型水庫,養分隨著水分的釋放而釋放,能夠同時提高水分和養分的利用率。
第四,該項目使用的是一種新型保水緩釋復合肥,在生產中不用有機溶劑,無需加熱,施入土壤后不會留下難溶顆粒,與目前市場產品相比,具有綠色、無毒、環保、節能等優點。
目前,該產品在中科院、國家重點實驗室博士后、日本學術振興會研究員,海歸教授曹郁的指導下,已申請國家專利二項,產品正在大面積試驗中。