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脲醛缓释肥开启新时代
2017-12-15
作者：郑涵予 来自： 农资导报
脲甲醛肥料的缓释功效特别适合于生长期较长的作物。图为某脲甲醛肥料生产企业举办的大姜观摩会现场。 （于志强摄）
题记
在所有缓释肥料中，脲醛缓释肥料是施用最广泛的。与普通氮肥相比，脲醛缓释肥料具有长久稳定、利用率高以及对环境污染少等优点，相对于其它缓控释肥品种成本低廉、易于规模化工业生产，加之使用效果明显比普通尿素好，国内的许多企业纷纷上马，国外的相应产品也进入中国市场，品种和数量逐年增加。随着近几年传统肥料企业的大举进入，中国的脲醛肥料得到跨越式发展。在发展的同时，脲醛缓释肥料行业也面临着一些困难。如不能直接登记、行业标准空白、肥效周期长不能满足部分作物需求、生产工艺成本高等，这些因素夹杂在一起制约行业的发展。
日前，国际标准化组织（ISO）颁布了脲醛缓释肥料国际标准，此标准的颁布实施填补了全球空白，这已是第二项由中国主导制定的缓控释肥料国际标准，极大程度提升了中国肥料行业的国际话语权。
长期以来，中国一直存在化肥施用过量的问题，导致土壤板结、环境污染、农产品质量下降。此外，当前农村劳动力缺乏，用工成本增加，缓释肥因能显著提高肥料利用率、减少施肥量以及施肥次数、节省人工等特性而被认为是肥料行业发展的方向。作为缓释肥的一种，脲醛肥料兼具速效和长效特性，满足了农民对肥料的要求，更被业内看好。
日前，由金正大集团、上海化工研究院、国家缓控释肥工程技术研究中心等单位共同主办的“脲醛缓释肥料国际标准颁布实施研讨会”在北京举行，对脲醛缓释肥料国际标准进行了深入解读，共同研讨未来缓控释肥料的规范应用及行业健康发展。
工艺先进优势突显
随着缓释肥料技术的不断发展，国外已有越来越多的脲醛缓释肥新产品问世。美国、加拿大、欧洲和日本等发达国家对脲甲醛肥料的研究较早，生产工艺较为成熟，基本上都实现了工业化生产。目前，日本已经成功研制了超缓效脲甲醛氮肥，美国则开发了具有贮存稳定性的脲醛弥散肥料，还有以脲甲醛低聚物和磷酸-磷酸二氢钾混合液反应合成一种多营养元素的高分子缓释复合肥，这种高分子化肥的增产率显著高于常规化肥。
中国脲醛肥料起步比较晚，真正实现产业化也就是十年左右的时间。在发展初期，中国不同规模等级的聚合物包膜、包硫肥料及多种缓控释肥料装置建成投产，但忽略了脲醛缓释肥料的生产及推广应用，仅在武汉、上海、郑州、广州等地建有规模不大的脲甲醛生产装置，且产品以出口为主。为此，原化工部经济技术委员会化肥组组长任宏业与国内纪委化工、农业部门的肥料老专家共同撰写了《关于发展化肥工业、提高中国粮食增产潜力的建议》，该建议中提出“增加脲甲醛及肥包肥的缓释肥料生产装置”。
直到2005年，国内才有了首家大规模生产脲醛肥料的企业———住商（青岛）肥料有限公司。据住商肥料北方部经理张同磊介绍，住商公司是2004年成立，2005年就投产脲醛肥。当时中国的缓控释肥料刚刚兴起，因为提高肥料利用率、减少施肥次数、省工省力等优点受到重视，且在国内主要是包膜控释肥，而脲醛缓释复合肥还是空白。相比其他的缓控释工艺，脲醛工艺能同时兼具速效和长效，且颗粒硬度高、不板结、物理形状好、水溶性好、底肥追肥都可以使用，配方灵活可调。考虑到脲醛复合肥既具备多种优点，又有很宽的使用范围，住商认准了这个发展方向。目前，住商的脲醛缓释肥产能是50万吨，在全国各地区均有销售，并出口澳大利亚、马来西亚、台湾等国家与地区。
目前，据中国化肥信息中心数据显示，2016年中国脲醛类肥料的产能为100万吨，主要集中在华东和华中地区，发明专利有九十多项，生产的企业有十家左右。
标准出台填补空白
在脲醛缓释肥行业快速发展的同时，许多企业为牟取利益将缓控释效果不达标甚至没有缓控释效果的肥料，也冠以“脲醛缓释肥料”的名号在市场上销售，严重地损害了消费者的利益。少量没有达到标准的肥料流向国外，对中国缓控释肥料产业带来了恶劣影响，阻碍了中国脲醛缓释肥料产业的发展。另一方面，为了促进国际化肥贸易，脲醛缓释肥料必须有一个国际标准，且制定国际标准也符合国内脲醛缓释肥料产业发展的实际需要。为此，2013年9月12日，上海化工研究院和金正大生态工程集团股份有限公司向中国国家标准化管理委员会提出制定《脲醛缓释肥料-通用要求》国际标准提案的申请。经过多次讨论和多方地努力，2017年3月，ISO19670:2017肥料和土壤调理剂-脲醛缓释肥料-通用要求正式发布。
脲醛缓释肥料国际标准的颁布，一方面推动小产品小行业的发展，为实现化肥工业转型升级和肥料使用零增长起到积极作用；另一方面中国为国际长期技术贸易制定规则，对提升中国肥料行业的话语权和国际影响力具有非常重大的意义。
据金正大集团党委书记张晓义介绍，这项国际标准地颁布实施，填补了国际上没有脲醛缓释肥料标准的空白，有利于世界范围内缓释肥料产品质量和技术水平的提高，对提高肥料的利用率、保护土壤生态环境、保证农产品的质量安全等意义深远。这也再次向世界证明，中国肥料行业的国际影响力、话语权有了进一步的提升。中国的缓释肥料产业经过多年发展，实现了从“追赶者”到“领跑者”地成功超越。坚持标准引领，加快中国标准的“走出去”，也是中国肥料行业由大变强的重要途径。
推广受阻联手突破
与普通氮肥相比，脲醛缓释肥料具有肥效长久稳定、利用率高以及对环境污染少等优点，但是目前在中国推广应用仍然较少。在2017年8月发布的《脲醛缓释肥料行业发展报告》中,专家认为，脲醛缓释肥料之所以未能大面积推广开来，主要是存在以下几个问题。
一是脲醛缓释肥料生产成本较高，同时生产研发工艺缺乏创新性，技术含量较低；二是脲醛缓释肥相配套的施肥技术不成熟、不完善，如在实验室和田间的养分释放机理与影响因素的数学模型等相关研究还不够深入，在实际应用中的肥效检测与效益评价缺少系统全面的科学方法；三是同普通肥料相比，脲醛缓释肥料与作物、区域的相互依存度更高，所以其研制过程就必须跟应用结合得更紧，如脲醛的氮素释放期过长，不能满足作物生长前期的需求;最后，不能登记是脲醛缓释肥产品发展最大阻力。目前脲甲醛肥料已经有了相关的行业标准，却不能直接登记，在这种情况下，很多劣质脲醛产品，甚至不含脲醛的产品，都可以打着脲醛的旗号进入市场，这严重影响行业的健康有序发展。
张同磊认为，市场上标称脲甲醛肥料的产品越来越多，鱼龙混杂，产品的品质和功能不能仅靠炒作概念，最终要靠肥效来证明，是否具备这个工艺本身应该具备的特点和优势，靠企业自身对品质和工艺地坚持，最终形成品牌效应。制约此行业发展的因素，首先是企业自身，不要太浮躁、盲目跟风、玩概念，要相信行业发展的大方向，坚守自己的品质和工艺。另外，国家和政府层面，对这类符合减肥增效、环保型的产品，也可做好引导和支持，行业领军企业做好配合，共同引导这个行业健康快速发展。
据不完全统计，目前中国主要脲醛复合肥企业有十几家，主要分为三类：第一类为复合肥企业，如金正大集团、史丹利、施可丰等；第二类为新型肥料企业，这部分企业主要是依托科研院所建立，如住商等；第三类为基础肥料企业，这部分企业主要为氮肥企业，如鲁西等。第三类企业是指近几年进入缓控释肥行业的传统氮肥企业，主要受氮肥产能过剩、行业利润率较低影响，传统氮肥企业积极进入新型肥料行业谋求转型升级发展。
专家认为，下一步，脲醛肥料生产企业应与尿素企业加强合作联合发展。虽然使用部分脲甲醛代替水溶性氮肥可以延长肥效，但大面积用于粮食作物施用成本仍较高。应寻求用最少脲甲醛改性尿素生产适合大田作物用的“添加脲甲醛的缓释肥料”。国外的尿素生产过程中，常用甲醛调理剂，以增加尿素颗粒的强度、耐磨性，降低尿素的粉尘形成，并减少结块。甲醛的加入量对小粒尿素为0.3%~0.4%，对大粒尿素为0.45%。假设中国尿素年产量5000万吨，若全部以甲醛调理剂处理，需甲醛15万~22.5万吨。
面向大田前景广阔
传统观念认为以脲醛为代表的缓释肥是高档肥料，只能应用于花卉、草坪等，在一定程度上影响了其推广。大田作物生长期短，对肥料养分的释放要求与草坪、花卉等有很大差异，因此肥料的缓释材料、生产工艺、设备要求与目前的控释肥料生产有很大不同。
降低成本、面向大田作物完全有可能。根据郑州大学化工学院教授许秀成多年的大田试验表明，将尿素改性为适合大田作物使用的缓释肥料，其生产成本与包膜前相当或稍高，在不增加化肥施用成本的情况下，施用这种包膜肥料可获得更高的产量，前景是广阔的。
张同磊介绍，住商的脲醛缓释肥料从2005年上市，就是经作、大田同时推广。前四五年，大田肥销量占比较低。2010年同隆平高科的合作成为转折点，通过在玉米上施用的种肥配套模式推广，脲醛缓释肥的肥效优势得到了充分的展现，玉米肥销量快速增长。通过推广小麦种肥同播、水稻秧肥同播等模式，小麦肥、水稻肥也实现了销量的快速突破。张同磊认为，一个品类要推广，必须通过合适的品种探索出最佳的施肥方法，通过增值服务模式的配合，发挥出产品本身的优势和价值，那么就会获得市场和用户的认可。目前，住商脲醛缓释肥的销售几乎涵盖了所有主要作物，从玉米、小麦、水稻到蔬菜与果树，其中玉米肥销量占比最大。
在中国具有生产脲醛缓释肥的充分条件后，脲醛缓释肥将降低成本，面向大田作物。在未来，脲醛肥料在大田作物上的应用研究会成为重点，建立标准化技术操作规程，为缓释肥料的高效应用、提高施肥效益提供全面的技术指导将引领此领域进入良性发展阶段。
未来，脲甲醛可以部分或全部代替尿素或其他水溶性氮肥作为复合肥料的氮源，开发适合中国土壤、作物、气候等具体条件，含有氮、磷、钾等多种养分的脲醛缓释复合肥料产品。将脲醛作为长效氮基肥，能够解决施用脲醛类肥料需增施速效氮肥的缺点，可以满足作物整个生长季对养分的需求。再根据不同作物的需要来添加各种养分，制成各种作物专门生长的脲醛缓释复合肥料。其施用更合理、更高效，可保持氮磷钾平衡。
为了促进脲醛缓释肥的发展，金正大于2010年牵头成立了全国缓控释肥产业技术创新战略联盟，包括14所高校和科研院所共计27个单位。联盟把全国最优秀的缓控释肥产业的创新资源都聚集在一起，从一些关键技术地研究到产业化技术开发、成果转化、应用技术、示范推广等，涵盖了缓控释肥的整个产业链。目前金正大在脲醛缓释肥有6项专利，分别建成了20万吨/年、10万吨/年两条生产装置，累计实现经济效益226211万元。
脲醛缓释肥料在大田推广上主要依靠一些企业坚持做下来的大量试验示范工作。高效施用脲醛缓释肥关键是合理确定使用量和科学的施用方法，通过应用试验，确定合理的施肥体系是脲醛缓释肥示范、推广的关键。研发部门应随时根据农民和生产的需要调整养分配比等关键因素，达到满足农业生产中高产高效、资源节约、环境保护等各方面的目标。这种“科研开发-生产制造-技术应用-大面积推广”产、学、研相结合的模式使研发的科技成果和技术得以快速转化并在社会中应用推广，有效带动脲醛缓释肥料的生产和创新。
编辑：系统管理员
