第四届国际缓控释肥研讨会（2016北京）产品技术集锦

 

无可厚非的，此类产品已成为缓控释肥最直观的产品类型。在市场上的领先企业包括中国的金正大集团、茂施集团、以色列海法化学的Multicote®，以色列ICL的Osmocote®, Agrocote®, 加拿大Agrium 集团的ESN、印度的印楝包衣尿素等。虽然控释机理大同小异，都均以树脂原料将大量元素或单一元素作包衣，但此次在研讨会的内容，各家除了展现产品应用在不同作物的数据外，也多少在销售的策略上带入了新的思考。首先当然是金正大集团在开幕场的演讲中，宣布已并购了Compo GmbH（德国康朴公司）家用园艺业务的股份，此举也标志着金正大在挺进国际市场的进程中迈出了重要的一步。金正大也明确的带入了发展「水肥一体化」、「种肥同播」产品的强大决心，并表明了有意愿免费提供大量样本供全球各国企业试用其产品。可想而知的是，日后缓控释肥全球市场，金正大集团在国际上将集结了一定程度的影响力。茂施集团本次则就控释膜的材料进行专题演讲，以「生物降解无溶剂超薄聚氨酯包膜控释」技术(Semecote®)，比起溶剂型PE包衣控释肥，具有外包膜更薄、成本更低、膜完全降解等环境友好的综合优势。(笔者按:包膜材料45天生物分解率为24%，95天生物分解率达33.6%, 已获国家塑检报告)。海法化学则从比较大的面向如环境、气候等的议题，带入产品的卖点，当然此卖点也素来是缓控释肥得以发展的强大诱因。总而来说，海法产品包膜工艺成熟，在类似的会议上，功能性乃仅只于维持其在市场的能见度。ICL(Everris)公司的Osmocote®则是以园艺苗圃作为切入点，由意大利的比萨大学的Alberto Pardossi教授，以控释肥在可持续育苗生产的应用为主题，发表其在苗圃的应用，显示ICL持续在园艺作物市场稳站一哥的地位。加阳集团(Agrium Group)为北美洲经营单质肥料的生厂家，以氮素为包衣对象的技术ESN® Smart N. 此技术原理为聚合膜包衣的尿素，经由水份的进份后溶出尿素液体，再扩散至膜外供给作物使用，产品同时受到水份和温度2个决定因子。由于加阳集团的首席营运官亦为国际植物研究所(International Plant Nutrition Institute, IPNI)的副主席，在会上以IPNI的名义也发布了和四川土壤研究所合作研究使用包衣尿素的肥料成果。也难免让人想到该研究所有置入性营销加阳产品的用意。另一场加阳集团的发表内容，则是强调的重点为增效肥料(efficiency enhancing fertilizer, EEF)在美国的农业政策下的重要性和发展的积极性。美国的J.R. Simplot公司发展的AVAIL®技术，主要是针对提升磷肥的利用率。磷肥为带有负电荷的分子，在土壤中易和带有正电的镁、铁、钙、铝等结合，变成不可利用性。而AVAIL®为带有负电荷的分子，可包衣在磷分子外面，由其和土壤中的正电荷结合，取代磷肥被固定化的角色，而发挥更高的磷利用率。印度以印楝包衣尿素和国家政策为主题发表，印度有4,000万公顷的水稻，其中印楝包衣尿素的售价，也在政策的制定下不能高于一般尿素5%的售价。另外，2015年起，印度政府也规定了所有进口的尿素须有印楝包衣。印度肥料市场虽然广大，但受该国政府补贴等保护性政策影响，目前海外企业想要进入该市场依然困难重重。

 

 

本品项肥料以透过降低化学反应的手段，减缓肥料在环境中的作用或释放，增加在土壤中的有效利用率。一般常见的有脲酶抑制剂和硝化抑制剂。前者的应用机理为，脲酶普遍存在于土壤中，其功能为将尿素水解为铵态氮才能被作物吸收。脲酶抑制剂的结构和脲酶十分类似，以竞争性抑制的方式，占据了脲酶对尿素水解的活性位置，使脲酶活性降低，达到了减缓尿素的水解速度，减少铵态氮的挥发和硝化的程度。而硝化抑制剂的作用机理为抑制土壤硝化菌的活性，阻缓铵态氮转化为硝化氮的速度，因硝化氮虽易被植吸收，但也十分易遭受淋洗流失。德国的巴斯夫(BASF)所报告的LIMUS®脲酶抑制剂，声称可减少95%的氮流失，但结果报告用在水稻、小麦和玉米的增产仅为2.2%。美国的科氏肥料(Koch Fertilizer)提出的简报有脲酶抑制剂NBPT和硝化抑制剂Nitrapyrin, DCD, 771G77等在玉米田上的效益。比利时的索尔维化工(Solvay Chemical)公司报告的脲酶抑制剂和硝化抑制剂有AgRHO®N-Protect, AgRHO® N 50, AgRHO® NH4 Protect等。

 

 

本品目即为笔者年初所提出的3.0版的缓控释肥剂型，其机理和效用于本次的研讨会会中可见一斑。澳大利亚莫纳什大学(Monash University)以褐煤为增效剂的报告，分别提出「氮在施以缓释褐煤尿素混合肥富铁土壤中的活力及矿化」，以及「褐煤尿素共混物的生产和表征及氮释放」中作了详细的介绍。来自巴基斯坦的Lahore大学提出的纳米肥料，即使用白榴石(leucite)与氮肥形成的缓释作用。马来西亚的绿丰公司在海报的展示上也发表了以沸石吸附机理的肥料，用于热带经济作物时经由十年的追踪成果，在成本和产量的成效上优于其他的缓控释肥。基本上经高温处理的褐煤或是白榴石，都是比表面积极高的一种分子筛，尤其是白榴石，为钾的铝硅酸盐矿物组成的晶架体，和沸石基本上是同一家族，具有留滞养分、吸附缓效的功能。此品项在机理和实证在本次的研讨会中都得到了充分展示，也是带动下一个缓控释肥的发展方向。

 

 

中量元素一般指钙、镁、硫、硅，微量元素指铁、铜、钼、硼、锰、锌等，使用木桶理论来比喻，作物植物对元素营养的吸收，往往是根据木桶中最表现最差的元素所制约。因此本次的研讨会中，包括力拓(Rio Tinto)的Fertibor®，为全球硼肥首屈一指的供货商，表明硼元素在作物光合作用的合成和转运有重要的作用，繁殖生理上的重要性。再有美国的Agtec Innovations公司提出的智能型微量元素(SmartMicronutrients)，以水溶型的微量元素为主角作为肥料增效，并促进对环境的友好。美国的Stroller集团提出的Nitro Plus, SETT tech，以加入氯化钙的配方作为增加氮肥的效率，并以氯来对付病虫害。姑且不论其成效，但也引起在场热络的讨论。

 

 

基本上此类物质的作用机理，乃以微生物的活性物质为目标物，增加根系的吸收和转化能力。由金正大公司报告，以海藻酸、腐植酸和胺基酸为基础的生物源增效制剂，已有国家标准，也等于对全球有意进入中国市场的企业提出了话语权。美国的Cytozymes公司，以MAC技术(metabolic activity compound)，简单来说即是微生物的代谢物为基础的促肥效用，报告中指出在7种大田作物上可提升25%的大量元素效率。加拿大的卡尔顿大学(Carleton University)则是发表学术上的成果「智释」(Smart Release)，其使用的机制非包衣型，而是使用纳米等级的核酸分子肽链(aptamer)，链结上肥料后可将其带至需肥植物的根系，以产油的芥花菜为例，它在需要养份时会释放出化学物质，吸引肽链将氮素带至根系, 节省肥料的使用。

另外，Prospero顾问公司针对欧盟市场，目前EU在草拟境外进口产品的管理办法，并举办公听会。但实际最快要等到2018年初才可能生效。在此管理方法下，即可在全EU境内销售。目前只能针对欧盟个别国家个别申请。