[00115311]环境友好型植物油包膜控释肥料创制与应用

1.任务来源：山东省科技发展计划项目（2011GNC21015）。 2.应用领域和技术原理：本项目属农业资源高效利用领域土壤肥料子领域肥料利用方向。技术原理： （1）养分元素膜渗透原理及养分浓度梯度原理; （2）Liebig植物矿物质营养及报酬递减律原理; （3）土壤-作物养分平衡及最小养分原理; （4）植物营养生理学原理; （5）热交联固化反应原理等。 3.技术性能指标：产品符合《缓释肥料》（GB/T 23348-2009）国家标准要求,主要性能指标初期养分释放率≤15%,28天累积养分释放率≤80%,养分释放期的累积养分释放率≥80%。 4.与国内外同类技术比较：目前国内外包硫尿素、热塑性及热固性树脂包膜控释肥的研究已经发展到了一个较高的水平,但普遍存在的问题是：无机包膜养分控释性能较差、释放期短,有机聚合物包膜价格较高、膜材降解较慢。植物油是一种可生物降解的环境友好型材料,使用较多的有大豆油、棕榈油、棉籽油、花生油、葵花籽油等。本项目通过膜材筛选、复配和工艺设计以及配套设备工程化研究,研制出了环境友好型植物油脂包膜控释肥包膜工艺技术,提高了养分控释性能,进一步降低了产品价格,解决了膜降解的问题,已开始在小麦、玉米和水稻等大田作物上应用推广,取得了显著的经济和社会效益。 5.成果的创造性、先进性： （1）项目研究开发出了价格低廉、环境友好、资源丰富的官能化改性植物油包膜材料,实现了控释肥包膜材料的创新; （2）项目开发了植物油液相”梯度反应“和固液两相”可控固化“成膜技术,研制出易降解、价格较低并基本实现同步营养的植物油包膜控释肥料产品及其配方组合,集成创新了植物油包膜控释肥料工艺装备,建立了植物油包膜控释肥料工艺包。 （3）项目建成了年产5万吨生产线,经三年实践表明,工艺路线科学合理,生产技术成熟,产品质量稳定,生产过程符合环保要求。 6.作用意义：与普通常规肥料相比,本项目产品养分的释放速率与植物需肥规律基本吻合,减少了肥料的用量,提高了肥料的利用效率,作物增产率显著。与目前国内外传统包膜控释肥相比,本项目产品的膜层材料中含有可生物降解的植物油,不会对土壤造成的二次污染,还可改善土壤结构,减少肥料对土壤、地下水、空气的污染而导致的生态环境的破坏,减少氮素的流失与挥发,对保护大气和水资源,减少污染,尤其是解决日益严重的农业面源污染问题有着重要作用。 7.应用情况：本项目从膜材筛选开始,寻找价格低廉、资源丰富和环境友好的植物油包膜材料,经过系统研究改进膜材料组合,优化膜材料配方及制备工艺,并在此基础上形成与之相适应的工艺技术;研究控释肥料生产设备和生产工艺,充分利用已有生产装置,进行合理改造,完成生产装备的配套和集成,在完成小试、中试的基础上,已建成年产5万吨植物油包膜控释肥生产线,研制出具有控释性能好、质量稳定、膜可降解等特点的植物油包膜控释肥,产品经田间试验应用表明：与常规肥料相比,在小麦、水稻、番茄等作物上,肥料利用率相对提高25.7%～78.3%,增产16.0%～30.8%,具有显著的经济与社会效益和推广应用价值。