新型高分子包膜控释肥料研发

第四届国际缓控释肥产业发展高层论坛

借助于其在高分子领域中的专业优势，以胡树文教授为核心的研究小组，于2006年起开始了新一代高分子包膜控释肥料的研究。该小组瞄福国际先进技术，针对目前控释肥料研究中的技术瓶颈，充分发挥其专业优势，从零开始，潜心钻研，刻苦攻关，取得了一系列重大的技术突破，实验室建设与科研水平逐步壮大提升。经过3年多的艰苦努力，通过对实验相关参数的反复修改，主要对影响成膜的反应条件进行全面研究，特别是关键影响因子如反应催化剂等；以新一代成膜方法开展聚酯包膜材料的肥料包裹试验，对影响养分控释的关键因素如溶出助剂等进行研究。2009年底成功研制出系列新型高分子膜材料，开发出一整套连续化、自动化生产新型控释肥料的包膜设备，综合优化了中试包膜工艺，集成了从包膜材料至中试包膜工艺与设备的系统工业技术包。该技术使国内包膜控释肥料首次实现连续化、自动化生产，且包膜工艺环保，膜材可降解，控释肥料的生产研制的主要技术指标达到国际先进水平。相关研究成果申请了7项中国发明专利，具有我国完全自主知识产权，打破了国外对聚酯包膜控释肥料生产的技术垄断，为实现我国新型环境友好型包膜控释肥料工业化生产及农田的推广应用提供强力的技术支持。

通过国标标准方法（GB/T 23348-2009），所制备系列新型控释肥料的初期溶出率均低于15%，符合国际和国内标准。

通过国标方法，所制得系列新型控释肥料的释放期大于28天，符合国际和国内标准的要求，工艺的可操作性得到验证。

新型包膜控释肥料相比传统包膜控释肥料，相同控释期（60天）可降低膜材厚度近3倍，节省大量包膜材料，降低了包膜肥料的生产成本。

通过标准IS014852《水系培养液中需氧条件下塑料材料生物降解能力的

第四届国际缓控释肥产业发展高层论坛

测定 ——通过分析释放的二氧化碳的方法》方法检验新型包膜控释肥料膜材生物降解性能，发现新型材料具有一定的生物降解性能。

通过不同作物的盆栽、大田试验进行新型控释肥料肥效检验，相比传统常规肥料具有一定的增产效果（48.9%)，且可以减少施肥次数，降低劳动成本。

综合以上研究成果，本研究采用了国际上先进的包膜工艺，开发出一整套生产新型控释肥料的包膜设备，研制出具有完全自主知识产权的新型包膜控释肥料，实现小型工业化水平生产，主要技术指标（生产成本、包膜率、降解性及控释性等）处于国际领先水平。实现连续化、自动化生产，既大大提高了劳动生产效率，又降低了生产成本，还降低了能耗，同时减少了劳动力和人为因素对生产的影响，保证产品生产稳定性。生产过程中没有使用任何易燃、易爆溶剂，没有昂贵溶剂回收的问题，也无有害固体、液体、气体废弃物产生，实现了绿色环保生产，最终产品无毒、无味。与难以降解的聚烯烃类包膜控释肥料不同，本产品的膜材料在不同环境介质中均显示出生物降解性。作物肥效检验表明本研究的控 释肥料具有一定的增产效应。

胡树文教授研究小组同时开展天然高分子材料包膜控释肥研究，并且在实验 室规模将淀粉、纤维素、甲壳素、木质素等天然高分子经化学改性后，喷涂在肥料表面成膜得到控释肥料，研制出新一代天然高分子包膜控释肥料，该类材料来源丰富，价格低廉，摆脱了对石油系列产品的依赖，且膜材完全可以为土壤微生物所降解，具有良好的应用前景。