[01786346]轻质页岩缓控肥的研制

任务来源：《轻质页岩缓控肥的研制》是齐齐哈尔市2008年科学技术计划项目，计划类别为工业攻关，合同编号为GYGG-08004。性能指标：合同要求的主要性能指标是：1、以本地的轻质页岩为主要控释体，PVA和改性淀粉包裹剂代替所采用的高分子聚合物。使得产品的控释效果好、价廉易得、对环境有利。2、轻质页岩等无机矿物质是利用课题组当地资源优势，并有创新性。3、与国内现有的可控肥相比成本低。4、产品25℃温度下养分24小时内释放率不超过15﹪。5、产品在28天内氧份释放率不超过75﹪。6、产品在规定时间内氧份释放率不低于75﹪。7、产品氧份释放曲线与作物的氧份吸收曲线同步。实际达到的性能指标是：１、以本地的轻质页岩为主要控释体，PVA和改性淀粉包裹剂代替所采用的高分子聚合物。使得产品的控释效果好、价廉易得、对环境有利。2、轻质页岩是利用了龙江县七颗树镇的资源优势，它用于化肥是首次，具有创新性。3、与国内现有的可控肥相比成本低，与普通尿素的成本相当。4、产品25℃温度下养分24小时内释放率不超过15﹪。5、产品在28天内氧份释放率不超过80﹪。6、产品4个月时间内氧份释放率不低于80﹪。7、产品氧份释放曲线与作物的氧份吸收曲线同步。与国内外同类技术比较：该项目的技术方案、技术原理、技术特征等和国内外总体上相当，均采用在肥料上外包控释材料以达到释效的作用。成果的创造性、先进性：该项目在以下几个方面有创新1、首次以轻质页岩与改性淀粉与聚乙烯醇为原料，通过实际小试和工业化装置给尿素涂膜，制得了包膜尿素。2、制得的包膜尿素的缓释性能较好。通过尿素浸出率实验表明，未包膜尿素在24小时，有约97﹪的尿素浸出，而包膜尿素在24小时，只有小于15﹪的尿素浸出，在28天时浸出率为小于80﹪。在四个月浸出率大于80﹪。3、包膜材料可完全被微生物降解，无环境污染。4、轻质页岩的多孔性和所含的多种微量元素可改良土壤结构和增加土壤肥力。5、生产的包膜肥料成本和普通尿素相当，可应用大田作物上，且生产工艺简单。作用意义(直接经济效益和社会意义)：1、直接经济效益生产轻质页岩包膜缓释肥料和普通尿素相比可节约163.85-157.71元/吨，相当于年可创效益163.85-157.71万元，因此，经济是较好的(高分子材料包膜的缓释肥料价格是普照通尿素的2-3倍)。2、社会效益纵观国内外控释肥的开发研究和使用，最大的障碍是控释肥的价格是常规化肥的数倍。缓/控释肥多用作特殊用途(如草坪、花卉等)，极少用于大田农业。如何降低成本，是控释肥逐步应用农业生产的关键。因而养分控释肥料研究的关键问题是从理论上解决促释与缓释双向调控问题；从材料上筛选出成本低、性能优良的养分控释材料；从工艺上解决养分控释材料的包膜及配套工艺流程。控释肥料之所以价格高，主要原因是包膜材料成本高，控释材料的选择应从价格、环境、控释效果三方面来考虑，应该选择控释效果好、价廉易得、对环境没有影响或影响小的材料，兼顾肥料效益、作物的经济效益及环境效益，现有缓控释化肥多是采用有机溶剂溶解聚合物，如甲苯、二甲苯等，需要溶剂回收和循环系统，生产过程存在污染问题，此外，还存在聚合物膜层的成本和土壤中的二次污染问题。因此如何降低其生成本使之广泛的应用大田作物上是发展趋势。因此，该研究以尿素为原料，利用龙江轻质页岩所具有的独特微孔结构，强烈的吸附功能，良好的渗透性能和较高的化学稳定性作为主要控释体，以PVA与改性淀粉复合包裹剂研制包膜缓释肥料。该产品具有成本较低，而且包膜能被微生物所降解，对土壤和水源不造成污染的优点，为生产价廉物美在大田应用的缓控肥企业提供理论和技术支持。近年来过量的使用化学肥料，化肥使用对浅层地下水污染，使土壤结构破坏。中国面临着提高粮食产量和保护水、大气环境的双重挑战，迎接挑战的有效方法就是在了解氮素流失途径的前提下，寻找减少氮素流失的方法，提高肥料利用率。近年来，有关氮素流失途径及氮素流失的影响因素已有不少研究报道，既有理论依据，又有实证研究。此外，国内外的农业科学工作者在控制氮素流失和提高肥料利用率方面作了大量的科学研究，低成本缓释肥的应用对控制氮素流失和提高肥料利用率，同时保护环境及生态条件的改善用意义重大。综上所述，研究开发廉价可用于大田的控释或缓释性化肥已成为中国化肥生产、农业生产、环境保护的当务之急。其社会效益深远。