缓/控释肥料类型及质量评价方法
摘 要 缓/控释肥料具有减少养分淋失、挥发损失，提高肥料利用率等诸多优点，近年来在国内发展尤其迅速，是今后肥料发展的主要方向之一。介绍缓/控释肥料的概念、分类和质量评价方法，并对今后的研究方向进行展望。
关键词 缓/控释肥料 ；分类 ；评价方法
中图分类号 S145.5 文献标志码 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.05.005
Abstract Slow/controlled release fertilizers has many advantages， such as it can improve the uptake of nutrients by plants， reduce possible losses of nutrients and losses of ammonia. In recent years， slow/controlled release fertilizers develops fastly in domestic market. Slow/controlled release fertilizers is one of the main direction for the future development of fertilizer. This paper introduceds the concept， classification and quality evaluation method of slow/controlled release fertilizer， and looks forward to the future research.
Keywords slow/controlled release fertilizer ； Classification ； Evaluation method
化肥是重要的农业生产物资，在农业生产性总投入中，化肥投入约占一半，施用化肥可明显提高作物单产和总产量[1-2]。我国是人口大国，人口约占世界总人口数的21%，但我国人均耕地面积有限，要以有限的耕地生产足够的粮食，就必须保证作物高产。所以，我国的农业生产离不开化学肥料的使用。然而，普通化肥存在养分损失严重，肥料利用率低等问题。虽然我国化肥用量逐年增加，但化肥投入量对粮食增产作用逐渐减弱[2-5]。缓/控释肥料是重要的新型肥料产品，可有效减缓肥料养分释放，减少养分损失，提高肥料利用效率，可减少化肥施用量，达到节约劳力、减少投入、增加产量的目的，是减施增效的有效措施之一[6-7]。鉴于上述优点，近年来，我国政府单位逐渐重视缓/控释肥料的研究和应用，我国的缓/控释肥料得到快速发展[8]。目前，我国研制的缓/控释肥料品种较为齐全，但不同缓/控释肥料由于缓/控释材料、制备工艺、释放机理等不同，其养分释放特性存在差异，其受环境因素影响程度也不一样，与其相适应的质量评价方法也将有所不同。可见，熟悉和了解缓/控释肥料类型、生产工艺及其评价方法，从缓/控释材料、工艺和机理出发，利用适宜评价方法检测缓/控释肥料质量，将保障缓/控释肥料的有效性及合理施用。因此，为了方便用户挑选和区别缓/控释肥料品种，便于企业选择合适的方法评价缓/控释肥料，监控肥料质量，本文对缓/控释肥料的特点、分类及评价方法进行综述，并对今后的研究方向进行展望。
1 缓/控释肥料的概念和定义
由于缓/控释肥料产品不断推陈出新，产品机理和生产工艺不断创新和改进，目前还未形成和提出涵盖所有种类缓/控释肥料产品，且能够被所有科研人员、肥料企业接受的缓/控释肥料概念和定义。当前使用较普遍的是由美国植物养分管理署（APPFCO）提出的定义，缓/控释肥料是指所含养分在施用后可延缓被作物吸收与利用，表现为比速效肥有更长肥效的肥料[9]。但是若再进一步细分，缓释肥料和控释肥料本质上还是存在一定差别。控释肥料是指通过技术方式人为调控养分的释放速率，使其养分释放规律与作物营养需求相吻合，从而达到增效目的的一类肥料。缓释肥料则为长效肥料，主要是指施入土壤后养分转变为植物有效养分的速度比速效肥料缓慢的一类肥料，其释放速率、释放模式和肥效期较难人为调控，主要受自然环境条件的影响[10]。因此，我国有部分专家认为，控释肥料应当归属于缓释肥料中的一种高级形式[11]。另外，樊小林和廖宗文将促释的概念引入控释肥料，认为控释肥料要能依据作物营养的阶段性和连续性等营养特性，调控氮、磷、钾及必要微量元素等养分的供应强度与容量，使促释和缓释协调，达到供肥缓、急相济的效果[2]。
2 缓/控释肥料分类及其特点
缓/控释肥料种类繁多，由于不同学者对缓/控释肥料分类依据不同，分类方法并未统一。但是，目前比较普遍认同的分类依据有以下几种：肥料化学性质、养分释放调控技术、肥料化学组成、肥料溶解性与释放方式、缓/控释原理[12]。本文通过对相关文献中各个划分进行比较分析，认为根据缓释控释原理划分更为准确可行。缓/控释肥料按其缓/控释原理可划分为：（1）物理型，其中又分为包膜肥料（如树脂包膜肥料、硫包膜尿素等）和基质型肥料（如营养吸附或扩散控制等）2种；（2）化学型，其中又分为化学结合型肥料（如脲甲醛、丁烯叉二脲、草酰胺等）和化学抑制型肥料（如添加硝化抑制剂和脲酶抑制剂的尿素或复合肥料等）2种；（3）物理化学型，如添加抑制剂与物理包膜相结合的缓/控释肥料[12-13]。
2.1 物理型
物理型缓/控释肥料就是通过相关的物理技术措施，使肥料养分释放缓慢，具有一定缓控释性能，可划分为包膜肥料和基质型肥料。其中，包膜肥料进一步可划分为：有机聚合物包膜肥料和无机材料包膜肥料[8]。
2.1.1 包膜肥料
包膜肥料是在核芯肥料颗粒表面涂覆成膜材料，形成致密膜层，调控水分进入速率以及养分释放速度，延缓肥料养分释放。包膜层的阻水性越好，则肥料的溶解越慢。包膜肥料是通过调控包膜材料成分和厚度，控制肥料养分释放速度，调节其释放特性，在技术和缓/控释性能上有较大的优势。