氮元素對于滿足植物生長、發(fā)育、繁殖至關(guān)重要，氮素缺乏會弱化或阻礙作物生長繼而導(dǎo)致作物減產(chǎn)。全球氮肥消費(fèi)量約占全部化肥消費(fèi)量的60%以上，2015年全球氮肥需求量近一億噸（折純養(yǎng)分）。然而，氮肥因受到脫氮、揮發(fā)、淋溶、土壤固定以及土壤表面徑流等作用之影響，氮素?fù)p失高達(dá)50%以上。氮肥的損失以及低效使用，不僅降低農(nóng)作物的生產(chǎn)潛力， 還會帶來土壤酸化、生物多樣性減少、土壤和水體富營養(yǎng)化等一系列環(huán)境問題。因此各大農(nóng)化企業(yè)紛紛加強(qiáng)相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)的開發(fā)，旨在進(jìn)一步提高氮肥利用率。

　　提高氮肥利用率的思路和關(guān)鍵技術(shù)

　　解決氮肥利用率低的核心問題在于如何在氮循環(huán)中找平衡點(diǎn)。氮元素在土壤中以多種形式存在（圖1 ），由于氮元素可在土壤、作物、水、空氣等介質(zhì)中移動(dòng)并相互轉(zhuǎn)化，一些原本可以被作物（如根系區(qū)）吸收的氮素通過固定、揮發(fā)、反硝化、淋失等方式產(chǎn)生了損失�！�

　　氮素循環(huán)的各類反應(yīng)形式：

　�、倏諝庵械牡�?dú)猓∟2）通過豆科作物的根瘤菌、以及閃電的作用發(fā)生Haber-Bosch反應(yīng)，從而和氫元素反應(yīng)生成氨（NH3）。

　�、谕ㄟ^礦化反應(yīng)，存在于植物殘?bào)w、動(dòng)物糞便、土壤有機(jī)質(zhì)中的有機(jī)氮可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊o機(jī)氮。

　　③首個(gè)參與自然反應(yīng)的化合物氨（NH3）會被土壤中的細(xì)菌轉(zhuǎn)為亞硝酸根（NO2-），最后通過硝化反應(yīng)生成硝酸根（NO3-）離子。

　�、茉谔厥馔寥罈l件下（主要為缺氧），硝酸根（NO3-）離子會通過反硝化作用轉(zhuǎn)變?yōu)楦黝悮鈶B(tài)氮氧化物（NOx， N2O）以及氮?dú)狻?

　　通常氮素在不同形態(tài)的轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生損失，如果這些氮素以有機(jī)或無機(jī)形態(tài)的方式施用時(shí)，用量越多氮素的損失就越大。最佳氮素管理的目標(biāo)是確保優(yōu)化作物產(chǎn)量同時(shí)降低氮素在環(huán)境中的損失。這一目標(biāo)一般通過以下幾種方式（表1）得以實(shí)現(xiàn)。

　　表1 提高氮肥利用率的技術(shù)途徑

　　雖然目前微生物技術(shù)、遺傳育種技術(shù)以及改進(jìn)后的施肥技術(shù)在提高氮肥效率上起到了一定的功效，但這些技術(shù)大規(guī)模的市場化運(yùn)作依然面臨重重困難。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，一些新技術(shù)、新觀念、新思想不斷發(fā)展應(yīng)用，提高肥料利用率已不僅僅局限于這些傳統(tǒng)的技術(shù)，緩、控釋肥料，及脲酶/硝化抑制劑等技術(shù)已經(jīng)或正在逐步應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中來，并為減少肥料損失，提高肥料利用率發(fā)揮著重要的作用。

　　主要氮肥增效產(chǎn)品一覽

　　緩控釋肥

　　通過控制肥料釋放速度是減少氮肥損失，提高氮肥效率的重要方法之一，這類產(chǎn)品主要包括緩釋和控釋肥料兩大類：其中，緩釋肥料(SRF) 可以通過產(chǎn)生擁有受控制的水溶性或低水溶性的材料來實(shí)現(xiàn)緩慢的營養(yǎng)釋放。緩釋可以推遲營養(yǎng)供應(yīng)開始的時(shí)間，也可以延長營養(yǎng)供應(yīng)時(shí)間。通過將尿素與各種醛類，例如脲甲醛(UF)、甲叉脲(MU) 和異丁叉二脲(IBDU) 等反應(yīng)來生成此類材料。表二中德國阿魯肯Aglukon 公司生產(chǎn)的Plantosan（脲甲醛）、Nitroform（甲叉脲）以及德國康樸Compo-Expert 公司生產(chǎn)Floranid（異丁叉二脲）都是尿素化學(xué)縮合技術(shù)的典型代表。

　　● 德國康樸公司 福絡(luò)耐? Floranid?

　　德國康樸公司于1972 年開始生產(chǎn)基于IBDU 技術(shù)的緩釋肥料福絡(luò)耐?（Floranid?），緩釋氮釋放周期為3 個(gè)月，有效防止氮肥淋失。適用于各類草坪。主要配方包括：福絡(luò)耐Turf20-5-8、福絡(luò)耐Master Extra19-5-10、福絡(luò)耐Permanent16-7-15-2 和福絡(luò)耐Eagle K12-6-24。

　　而控釋肥料(CRF) 則通過在肥料顆粒表面附加一層或多層物理屏障，控制營養(yǎng)通過薄膜擴(kuò)散速度，從而實(shí)現(xiàn)提高氮肥效率的目的，如硫包衣尿素(SCU) 、聚合物樹脂包衣尿素（PCU）、聚合物硫包尿素（PCSCU）等。如表二中，中國漢楓公司生產(chǎn)的漢楓控釋肥、韓國Namhae Chemical 公司生產(chǎn)的Namhae 控釋肥、印尼PT Hanampi Sejahtera Kanuripan 公司生產(chǎn)的Haracoat 都是硫包衣技術(shù)為技術(shù)的代表性產(chǎn)品。而新一代的樹脂包衣的技術(shù)則為各國控釋肥企業(yè)所追捧，如中國金正大的Syncote、中國茂施的semecote、以色列海法化學(xué)的Multicote、以色列化工集團(tuán)的osmocote、日本旭化成的Nutricote、加拿大加陽的ESN、德國康樸（Compo-Expert）的Basacote 等。此外，一些控釋肥公司還將硫包衣和樹脂包衣的技術(shù)上衍生出聚合物硫包衣尿素產(chǎn)品PCSCU。

　　● 日本旭化成 好康多? Nutricote?

　　好康多Nutricote，由日本旭化成株式會社生產(chǎn)的一種樹脂包膜緩釋肥。利用樹脂將高單位速效水溶性肥料包裹成顆粒，當(dāng)好康多Nutricote 應(yīng)用于土壤，土壤中水分子滲入顆粒內(nèi)，將肥料溶解； 然后受溫度影響形成內(nèi)部滲透壓，將肥份緩慢釋出，供植物根部吸收。自動(dòng)施肥機(jī)制，肥效供應(yīng)充份又安全，無肥害，無味清潔，不傷肌膚，安全可靠，不會產(chǎn)生肥傷。 控釋期有70、140、180、270、360 天可供選擇。高氮配方促進(jìn)生長，特適于幼小植物之發(fā)育所需， 對于葉片的發(fā)育尤有顯著的效果，觀葉植物、葉菜類、多肉植物的養(yǎng)成，草皮、牧草、茶樹、煙草栽培等。

　　● 以色列海法化學(xué) 魔力康? Multicote?

　　Multicote? 魔力康? 是海法的控釋肥品牌，包括一系列的控釋肥產(chǎn)品配方。海法控釋肥采用高聚物包衣技術(shù)，其養(yǎng)分的釋放速率僅與土壤溫度有關(guān)，一次施用可滿足作物整個(gè)生育期內(nèi)的養(yǎng)分需求，控釋肥專門設(shè)計(jì)用于持續(xù)的養(yǎng)分供應(yīng)，并且最大化養(yǎng)分吸收效率。海法控釋肥可減少田間作業(yè)費(fèi)用，其施肥不依賴于灌溉系統(tǒng)。Multicote 針對不同目標(biāo)作物細(xì)分市場提供多樣化的產(chǎn)品解決方案，如用于園藝市場的Multicote? 、用于經(jīng)濟(jì)作物市場的Multicote? Agri / Multigro?、用于大田作物的CoteN ? 、用于草坪市場的Multicote? Turf / Multigreen? 等。

　　● 以色列化工集團(tuán) 奧綠肥? Osmocote?

　　奧綠肥是ICL 特種肥業(yè)務(wù)單元旗下的樹脂包膜肥料產(chǎn)品系列， 適用于園藝花卉作物，釋放期有3-4 個(gè)月、5-6 個(gè)月、8-9 個(gè)月， 12-14 個(gè)月，甚至16-18 個(gè)月等。每一個(gè)釋放期通過它的顏色碼進(jìn)行識別。鹽分水平、pH、微生物活性和水質(zhì)或降水對養(yǎng)分釋放均無影響。只有溫度最重要，因而奧綠肥(Osmocote) 在使用過程中非常可靠。 一旦所有的養(yǎng)分釋放完畢，包膜開始降解。降解時(shí)間長短，取決于土壤或介質(zhì)的成分和微生物的活動(dòng)。

　　● 中國茂施集團(tuán) 株格靚? Semecote?

　　株格靚控釋肥是采用國外進(jìn)口的肥料核心以及可降解的包衣材料，采用領(lǐng)先的無溶劑包膜技術(shù)生產(chǎn)的半透膜包衣的高品質(zhì)肥料，內(nèi)含氮、磷、鉀、鎂與螯合微量元素，不同包衣養(yǎng)分，釋放期3-9個(gè)月，內(nèi)含硝態(tài)氮，能及時(shí)滿足作物前期對氮肥的需求。適用于大姜、花卉、草坪、西紅柿、黃瓜等大棚蔬菜，蘋果、葡萄等各種果樹。

　　● 德國康樸公司 巴薩克? Basacote?

　　巴薩克是康樸公司基于樹脂包膜工藝的控釋肥產(chǎn)品，獨(dú)特氣候適應(yīng)釋放技術(shù)CAR (Climate Adapted Release) 可以滿足作物在于不同氣候條件下對養(yǎng)分吸收。適用于園藝、果蔬、油棕、作物，養(yǎng)分釋放周期3-12個(gè)月。主要配方包括：巴薩克16-8-12-2+TE(3, 6, 9M)、巴薩克15-8-12-2+TE(12M)、巴薩克14-14-14+TE(6M) 和巴薩克14-3-19-2+TE(6M)。

　　● 馬拉西亞綠豐公司 綠豐? Greenfeed ?

　　使用活化的吸附性材料作載體，將大、中、微元素以“吸附”的方式形成“肥庫”，再依土壤的離子濃度和作物的需求釋放。效期2-6個(gè)月�？尚迯�(fù)土壤CEC、節(jié)約肥料和人工。已有配方應(yīng)用于熱、溫帶果樹、水稻或及觀賞作物等。

　　● 中國阿諾肯公司 美世? Supocote?

　　阿諾肯公司2001年成立以來，率先將歐洲“品質(zhì)播種，優(yōu)享生活”的概念引入中國，阿諾肯科技集團(tuán) (LGAGRO)銳意創(chuàng)新，積極進(jìn)取，將德國高新技術(shù)和中國植物營養(yǎng)理念結(jié)合，研發(fā)制造出國際頂尖品質(zhì)的控釋肥料系列產(chǎn)品。養(yǎng)分釋放性能大幅度提高，一定的溫度下，肥料嚴(yán)格按照設(shè)定的釋放期進(jìn)行養(yǎng)分釋放,特別是在溫度高的國家和地區(qū)釋放更穩(wěn)定。吸收與釋放同步，供需平衡，肥料利用率提高到70%以上，可節(jié)省肥料用量50%以上，釋放期可達(dá)1年以上，一次施肥，無需追肥，大大節(jié)省勞動(dòng)力成本。在中國是第一家在農(nóng)業(yè)部獲得控釋肥料登記證的企業(yè)，目前也是唯一一家能做NPK控釋肥的企業(yè)。

　　穩(wěn)定性肥料

　　在肥料中添加氮穩(wěn)定劑可以延長肥料中的氮元素在泥土中（以尿素氮或氨態(tài)氮的形式）停留的時(shí)間，加了穩(wěn)定劑的肥料，包括含有硝化抑制劑(NI)或脲酶抑制劑(UI)的穩(wěn)定性肥料兩類。陶氏、巴斯夫、柯氏公司都有相應(yīng)的穩(wěn)定劑產(chǎn)品供應(yīng)市場。其中硝化抑制劑能夠選擇性地抑制土壤中硝化細(xì)菌的活動(dòng)，從而阻緩?fù)寥乐袖@態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮的反應(yīng)速度。代表性的產(chǎn)品如德國康樸公司的Nitrophos（雙氰胺DCD）、NovaTec（正丁基磷代磷酰三胺 DMPP）、美國陶氏益農(nóng)公司的N-Serve（2-氯-6-三氯甲基吡啶 Nitrapyrin）等。

　　● 美國陶氏益農(nóng) 伴能? N-Serve?

　　伴能?氮肥增效劑，其有效成分2-氯-6-三氯甲基吡啶，通過抑制亞硝化細(xì)菌功能，延緩銨態(tài)氮向硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化，減少土壤中硝化-反硝化造成的氮肥損失，提高氮肥利用率。

　　● 德國康樸公司 諾泰克? NovaTec?

　　諾泰克采用DMPP作為硝化抑制劑，專一作用于亞硝化細(xì)菌，降低土壤中銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮的速度，合理向作物提供氮營養(yǎng)，肥效長達(dá)2—4 個(gè)月，減少施肥次數(shù)，節(jié)省勞動(dòng)力。恩泰克有一定比例的硝化氮，能提高氮的利用率，還通過改善根際環(huán)境，提高土壤中磷和微量元素的有效性。諾泰克肥效快、后勁足，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量20--25%，比常規(guī)復(fù)合肥顯著增產(chǎn)，品質(zhì)也大為改善。對果樹、菠蘿、香蕉、馬鈴薯等作物尤其明顯。

　　而脲酶抑制劑是抑制脲酶將尿素水解成氨和二氧化碳兩種成分的物質(zhì)。脲酶抑制劑在某些條件下可以降低氨的揮發(fā)性。經(jīng)過30 多年的研究開發(fā)，目前脲酶抑制劑的種類已經(jīng)有一百多種，包括醌類、酰胺類、多元酸、多元酚、腐殖酸、甲醛等。其中應(yīng)用較為廣泛的是N- 丁基硫代磷酰三胺 (NBPT) ，NBPT 在堿性土壤、通氣性較好的條件下對NH3 的揮發(fā)損失抑制較好。代表性的產(chǎn)品如美國柯氏Koch Agronomic Services 公司的AGROTAIN? （N- 丁基硫代磷酰三胺 NBPT）、德國巴斯夫公司的LIMUS（N- 丁基硫代磷酰三胺 +N- 苯基磷酰三胺 NBPT+NPPT）等。

　　● 美國柯氏農(nóng)業(yè)服務(wù)公司 AGROTAIN?

　　AGROTAIN? 系列產(chǎn)品核心脲酶抑制劑 NBPT(N- 丁基硫代磷酰三胺) 獲得美國植物食品管理官員協(xié)會AAPFCO 認(rèn)可，可以有效抑制土壤中脲酶活性從而減少因氨揮發(fā)造成的養(yǎng)分損失。在過去20 年中，該產(chǎn)品在全球使用推廣面積達(dá)百萬英畝，以其卓越的性價(jià)比和高效的控氮能力得到全球用戶的青睞和認(rèn)可。此外， AGROTAIN? 產(chǎn)品線還擁有多種特殊制劑的配方產(chǎn)品以滿足客戶的不同混拌和使用需求。

　　● 德國巴斯夫公司 力謀士? Limus?

　　該產(chǎn)品包含的兩種活性成分N- 丁基硫代磷酰三胺（NBPT） 和N- 苯基磷酰三胺（NPPT）可有效抑制土壤中各類形態(tài)結(jié)構(gòu)的脲酶。因?yàn)閱蝹�(gè)有效成分并不能與所有脲酶的作用位點(diǎn)結(jié)合。而力謀士Limus? 中的NBPT 和NPPT 則可相互配合，有效作用于不同脲酶的結(jié)合位點(diǎn)，阻礙脲酶和靶標(biāo)底物結(jié)合，繼而達(dá)到全面抑制的效果。該雙效活性成分是巴斯夫的專利技術(shù)，使用該技術(shù)的產(chǎn)品不論在實(shí)驗(yàn)室還是在世界各地的田間都取得了卓越的表現(xiàn)。研究表明， 使用該技術(shù)后，僅需投入同類產(chǎn)品40% 的用量即可達(dá)到控氮目標(biāo)， 使用力謀士Limus? 的田塊相對產(chǎn)量提升幅度是市場上標(biāo)準(zhǔn)脲酶抑制劑NBPT 的兩倍。

　　縱觀全球市場，緩釋肥、控釋肥和穩(wěn)定性肥料的生產(chǎn)能力在2011 年至2014 年間整整翻了一番，從650 萬噸迅速增至1200 萬噸。亞洲無疑在全球增效氮肥市場中占據(jù)主導(dǎo)地位，中國是全球最大的SRF/CRF 消費(fèi)國，2014 年的消費(fèi)量估計(jì)為280 萬噸。而印度的消費(fèi)僅限于苦楝油包膜尿素(NCU)，2013-2014 財(cái)年的消費(fèi)量為630 萬噸。日本2014 年SRF/CRF 消費(fèi)量為14.5 萬噸。 除中國和印度以外的全球市場規(guī)模估計(jì)為360 萬噸，其中170 萬噸是緩控釋肥SRF/CRF，其余是穩(wěn)定性肥料。北美消費(fèi)大約120 萬噸， 其中90% 是SCRF。 西歐SRF/CRF 消費(fèi)量為14 萬噸。SF 市場比SCRF 大4-5 倍。中歐的SCRF 和SF 消費(fèi)量為2 萬噸。中東和非洲的SCRF 與SF 消費(fèi)量為8 萬噸。

　　表2 主流公司產(chǎn)品技術(shù)

• ·全球氮肥增效產(chǎn)品及技術(shù)盤點(diǎn)

  2016-10-25

• ·科技研發(fā)力量凸顯　化肥業(yè)步入轉(zhuǎn)型關(guān)鍵期

  2016-10-25

• ·化肥出口關(guān)稅該不該取消？

  2016-10-25

• ·市場上六成磷酸二氫鉀是假貨？

  2016-10-25

• ·化肥減量在“精準(zhǔn)”上面下功夫

  2016-10-25

• ·化肥下行致礦山供需呈結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變

  2016-10-25

• ·化肥的下個(gè)風(fēng)口是一銨

  2016-10-25

• ·論邊貿(mào)氯化鉀是否能漲

  2016-10-25

• ·化肥價(jià)格全線下跌　淡儲到底還做不做？

  2016-10-25

• ·尿素價(jià)格穩(wěn)中略漲 復(fù)合肥市場清淡

  2016-10-24