为了解决肥料养分释放速率与植物养分吸收速率不吻合的问题,20世纪初提出了缓释肥料的概念。1955年,微溶性脲醛化合物(UF)商品化合成,缓释肥料才真正意义上用于农业生产。1961年,美国研制出硫包膜尿素。据相关统计,化肥投入约占农民进行种植业生产总投入的50%左右,发展中国家粮食增产中50%来自于化肥的作用。但我国当季氮肥利用率仅为20%~35%,磷肥的利用率为10%~20%, 钾肥的利用率为30%~60%, 远低于世界发达国家利用水平。
肥料利用率低不仅造成资源的巨大浪费, 还给人类赖以生存的环境造成了严重污染。因此缓控释肥料已经成为了肥料界研究领域中新的热点。未来,缓控释肥市场发展态势如何?
控释肥释放原理是肥料中的养分从固态变成液态的过程中,其释放的速率与作物吸收养分的规律相吻合,这样作物吸收养分多的时候,就释放的多,少的时候就释放的少,极大限度的提高了肥料的利用率,所以控释肥比普通肥料的科技含量高,具有智能控释的作用,所以也叫它智能肥料。
广义上讲缓控释肥料是指肥料养分释放速率缓慢,释放期较长,在作物的整个生长期都可以满足作物生长需求的肥料。但狭义上对缓释肥和控释肥来说又有其各自不同的定义。缓释肥(SRFs)又称长效肥料,主要指施入土壤后转变为植物有效养分的速度比普通肥料缓慢的肥料。其释放速率、方式和持续时间不能很好地控制,受施肥方式和环境条件的影响较大。缓释的高级形式为控释肥(CRFS),是指通过各种机制措施预先设定肥料在作物生长季节的释放模式,使其养分释放规律与作物养分吸收基本同步,从而达到提高肥效目的的一类肥料。
在我国,早在20世纪60年代末,中国科学院南京土壤研究所就开始长效氮肥的研究,在国内首先研制成功了包膜长效碳酸氢铵。到了20世纪90年代缓释肥趋于成熟,各方面的研究不断完善细化,并对新的领域进行探索研究,其中包括对有机高分子聚合物包裹膜分解过程的研究、吸附缓释肥料的研究等。缓控释肥料的研究主要集中在包膜新材料的研发、新型化学合成缓释肥料合成工艺方法的研究及新型缓控释肥料长期应用对环境影响方面的研究等。
近年来,控释肥料被描述为在肥料制备使用过程中释放速率、方式和持续时间已知并可控制的肥料。欧洲标准化委员会(Committee European Nor-maliza—tion,CEN)综合了有关缓释和控释肥养分缓慢或控制释放的释放率和释放时间的研究,提出了作为缓释和控释肥应具备的几个具体标准,即在25℃下① 肥料中的养分在24h内的释放率(即肥料的化学物质形态转变为植物可利用的有效形态)不超过15%;② 在28d之内的养分释放率不超过75%;③在规定时间内,养分释放率不低于75%;④ 专用控释肥的养分释放曲线与相应作物的养分吸收曲线相吻合。
现阶段,全球化肥工业进入发展的调整期,绿色发展、节能减排、资源循环利用和配合生态农业可持续发展已成为共识。根据发达国家和地区的经验,随着农业现代化进程的逐步推进,对肥料等主要农业投入品的品质要求也会越来越高。当前,我国农业生产与资源环境之间的矛盾日益突出,化肥产业面临着巨大的能源、资源、环保硬约束。与此同时,随着人民生活水平的提高和对高品质农产品消费需求的提升,导致现有肥料品种结构与市场需求逐步脱节,难以适应农业高质量发展的节奏。
近几年我国缓释肥料发展迅速,主要采取两种技术路线,分别是将肥料进行微溶化或包膜处理来实现肥料养分的缓控释。前者的代表性产物有脲醛化合物(UF),后者的代表性产物有硫包膜尿素(SCU)、聚合物包膜尿素(PCU)等。中国农科院、中国农业大学、山东农业大学、华南农业大学、郑州大学、北京农林科学院等单位正在开展不同类型缓控释肥料的开发和应用研究,并取得了一定的实质性进展,有部分产品及肥料生产设备已经面世。
当前,全球化肥总消费量稳步提升,增速逐渐趋于平缓。化肥作为农业生产中最主要的农资产品之一,消费规模随着农业的发展逐步扩张。根据IFA披露的数据,2016年全球氮、磷、钾化肥的总消费量(分别折N、P2O5、K2O计重)1.86亿吨,同比增长1.4%。随着化肥行业的长期发展以及农业使用化肥的普及,化肥行业已逐步迈入了发展成熟期,行业规模增速逐步降低趋缓,近10年的增速中枢维持在2%左右。2019年全球氮、磷、钾化肥的总消费量达到1.97亿吨,预计未来整个化肥行业仍然将维持低速稳增的发展态势。
报告对我国缓控释肥行业的供需状况、发展现状、子行业发展变化等进行了分析,重点分析了国内外缓控释肥行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力,以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了缓控释肥行业的整体发展动态,对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。报告对于缓控释肥产品生产企业、经销商、行业管理部门以及拟进入该行业的投资者具有重要的参考价值,对于研究我国缓控释肥行业发展规律、提高企业的运营效率、促进企业的发展壮大有学术和实践的双重意义。
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