肥料增效剂的定义、分类及作用

前言

我国的肥料行业，经历了从农家肥料、化学肥料（单质肥料）、掺混肥料、复合肥料等一系列的发展和进步，近年来，我们对中微量元素、水肥一体化、微生物等也有了新的认识。然而，增效肥料也得到了蓬勃的发展，增效肥料除了给农作物提供营养以外，也满足了农作物对促根、促生、抗逆、抗病、促花保果、改善品质的需求，有的增效肥料还能够改良土壤，解决农作物连作引起的若干重茬症状，能够较大幅度提高肥料利用率等作用，但增效肥料的发展也涌现出不少问题，用“鱼龙混杂，良莠不齐”来形容毫不为过。肥料是植物的粮食，是常规的养分，常规养分研究已经较深入，多年来鲜有创新，养分和农作物品种的匹配，肥料的品种、作物的种类、土壤状况、栽培管理措施、环境条件、施肥数量、施肥方法及施肥时期等对农作物产量及品质都有较大影响，但不是增效肥料的特别之处。增效肥料的“增”在养分之外，增效肥料“效果”来源于肥料增效剂，下面我对肥料增效剂“品头论足”下。

什么是“肥料增效剂”？

肥料增效剂就是能够提高农作物对肥料吸收利用的非养分物质的统称。

从定义来看，肥料增效剂有两个最主要的特征：

1、肥料增效剂不能直接为作物提供养分；

2、增效肥料的主要作用是提高肥料肥料利用率，或者是解决养分无法解决的问题。

肥料增效剂提高肥料利用率不外乎三个方面：1、作用于肥料，在短时间内让肥料减少挥发、淋失等，促进作物吸收；2、作用于环境，农作物最重要的环境就是土壤，土壤的结构能够影响农作物对肥料的吸收；3、作用于植物，农作物自身吸收水肥的能力强了，肥料利用率自然就高了。

一、作用于肥料的肥料增效剂

肥料在土壤中挥发、淋失、固定等是肥料流失或不容易被植物吸收的主要原因，下面简介下大量元素氮磷钾及中微量元素的增效剂。

1、氮肥增效剂，氮肥增效剂在我国是单独的一个肥料品类，主要是指脲酶抑制剂和硝化抑制剂，因氮肥需求量大，利用率也最低，提高氮肥利用率是提高肥料利用率的主要方向。

a：脲酶抑制剂，土壤中存在脲酶能够催化尿素分解成二氧化碳和水，抑制脲酶的活性后就能够抑制尿素分解，尿素的利用率就会提高，脲酶抑制剂的主要代表产品是N-丁基硫代磷酰三胺（NBPT），国内也有专家用腐殖酸、海藻提取物等产品作为研究对象。

b：硝化抑制剂，硝化抑制剂能够抑制土壤中的硝化细菌，阻止铵态氮向硝态氮转换，使氮肥长时间以铵态氮保存在土壤当中，减少土壤中氮肥的挥发和淋融，硝化抑制剂的代表产品是双氰胺（DCD）、3,4二甲基吡唑磷酸盐（DMPP）、2-氯-6-三氯-甲基吡啶（CP）。

c：包膜尿素，将氮肥（尿素）表面用树脂或硫磺等用一定的工艺喷涂到肥料表明，通过物理包裹的方法让尿素缓慢释放，让尿素的释放和温度正相关就能形成缓释和控释。常用的树脂种类有：聚氨酯、环氧树脂、脲醛树脂等。

2、中微量元素增效剂

a：用螯合剂与植物必需的微量元素（硼和钼除外）在土壤中不易被固定，易溶于水，又不离解，能很好地被植物吸收利用。也可与其他固态或液态肥料混合施用而不发生化学反应，不降低任何肥料的肥效，可用的螯合剂有乙二胺四乙酸（EDTA）及其二钠盐、二乙三胺五乙酸（DTPA）、乙二胺二羟基苯乙酸（EDDHA）和羟乙基乙二胺三乙酸（HEDTA）等，腐殖酸、氨基酸、柠檬酸等也可以。

b：有机物络合微量营养元素而制成的络合态中微肥也能够提高肥料利用率，如木质素磺酸锌、尿素铁络合物（三硝酸六尿素合铁）、黄腐酸二胺铁和环烷酸锌乳剂等。

二、作用于土壤的肥料增效剂

土壤的物理、化学和生物性质对农作物的生长至关重要，土壤结构、土壤的盐碱化、土壤的PH值、土壤中有益微生物种类和数量等对肥料的吸收利用率影响很大，我们这里讲的作用于土壤的肥料增效剂主要是指改善土壤结构，天然产物：腐殖酸类、纤维素类、沼渣等人工合成：聚乙烯醇、聚丙烯腈等，来促进土壤团粒的形成,改良土壤结构，提高透气性，改善根系发育，促进微生物活动并提高土壤中养分的转化，提高保水保肥能力，间接提高肥料利用率。

三、作用于植物的肥料增效剂

作用于植物的肥料增效剂更符合植物生物刺激素的概念：植物生物刺激素是独立于植物营养成分的产品，能够促进植物养分的吸收，改善植物或植物根际的营养利用效率、提高植物抗非生物胁迫的能力、改进作物品质、促进土壤或根际的养分有效吸收等。
生物刺激素有四大类：1、海洋来源的，主要包括海藻提取物及甲壳素类物质；2、矿物源、发酵产物，主要包括腐殖酸、氨基酸等；3、微生物源的，主要包括对植物有益的微生物及其代谢产物；4、植物源的，主要是指从植物中提取的活性物质。

各种肥料增效剂的优缺点

一、作用于肥料的肥料增效剂

1、脲酶抑制剂在作物产量潜力高、土壤氮的水平低、土壤和环境条件都对氨的挥发损失有利的土壤上与氮肥配合施用将达到最好的效果，脲酶抑制剂在田间的增产效果很不稳定，美国脲酶抑制剂主要使用在玉米上；我国的土壤普遍有机质低，需要较大量的氮肥投入，土壤及环境条件复杂，脲酶抑制剂肥料在我国的田间效果会更加不稳定。国内的腐殖酸尿素、海藻酸尿素等也是作为脲酶抑制剂氮肥使用，有化工标准，但无新型肥料登记，腐殖酸和海藻酸活性本就不高但肥料标准中的含量极低，有业内人士质疑：是加就比不加好呢还是极少的添加量就能起到很好的作用？

2、硝化抑制剂在不同的土壤中效果差距很大，砂土中的效果要远远好于粘土；酸性土壤效果要好于碱性土壤；旱田的效果要好于含水量高的田块；硝化抑制剂配合一次性基施氮肥效果要好于分次施氮肥；喜铵态氮作物效果要好于喜硝态氮作物，土壤微生物会分解硝化抑制剂，不同土壤微生物种类不同对硝化抑制剂作用影响也较大。

3、包膜尿素因物理隔离，在田间应用效果相对比较稳定，但包膜尿素生产一般都是专业厂家，需要有专门的包膜设备及工艺，包膜尿素在国内外应用相对广泛，产品普及率及农户的认可度都相对较高，但膜材的降解率和包膜质量一直是个矛盾，包膜质量越好的膜材往往在土里降解较慢。

4、中微量元素的螯合剂和络合剂近年来使用率比较高，中微量元素提高利用率后投入产出比也比较高，中微量本来用量就少，对产品成本提高有限，EDTA等螯合剂稳定不易分解容易影响环境，容易分解的往往效果相对较差。

结论：作用于肥料的肥料增效剂一般添加量和肥料的量相关，NBPT以纯氮量的0.5%-2.5%作为添加量；DMPP一般以纯氮量的1%-5%作为添加量；CP一般以纯氮量的0.25%-0.5%为添加量；控释肥包膜材料一般用到尿素量2.5%-4%；中微量元素螯合剂和络合剂要根据相关反应式来计算，以上物质都是化合物，但大部分受环境影响功效仍不稳定。腐殖酸及海藻酸因分子量、来源等不一致，国内标准也较粗糙，极低的添加量会导致产品的田间效果更不稳定。

二、作用于土壤的肥料增效剂一般需要大分子物质，容易和土壤形成团粒结构，腐殖酸是比较常用的产品，分子量较大，胶体性质好，容易和土壤形成胶体团粒结构，进而产生若干作用，但要形成明显增多的团粒结构，腐殖酸要活化，且一般要求较大分子量腐殖酸（分子量3000-5000），分子量过大对土壤及植物作用不大，分子量过小不容易形成较大大团聚体含量（>0.25mm）；腐植酸需达到一定的量，毕竟土壤耕作层一般要达到30-50CM,每亩耕作层土壤一般有100-200吨，每亩地要活化腐植酸30-60公斤，较大量使用腐殖酸对成本是个考验，毕竟种植业的产出比较低，其它纤维素、沼渣及秸秆等有机物、聚乙烯醇、聚丙烯腈等同样要考虑添加量及成本。

三、作用于植物的生物刺激素类肥料增效剂是特肥中应用最广泛的，也最符合特肥所追求的促根、促生、抗逆、抗病、促花保果、改善品质等作用，生物刺激素的使用量和每亩地耕作层的土壤量、每亩地的用水量关系密切，生物刺激素的吨添加量和有效使用量要匹配，“后植调剂时代”植调剂使用违法，植调剂的活性一般都较高，一般作用浓度为0.001--10ppm,生物刺激素绝大部分产品的作用浓度都在100-2000倍（500-10000ppm）有效果，生物刺激素目前存在的主要问题是大多活性不高，通俗的说法是加少了没效果，加多了用不起！活性低，成本高成了最大矛盾。

肥料增效剂的发展趋势

一、肥料、土壤、植物之间是个有机的整体，多种肥料增效剂功能协同作用是趋势

作用于土壤的肥料增效剂尽可能从农业废弃物的处理中来，既能处理废弃物投入成本也较低，像畜禽粪便、糖类、脂肪酸类物质，虾蟹壳、牡蛎壳，秸秆等这些废弃物处理以后是土壤增效剂或称土壤改良剂的主体；肥料的缓释、控释、稳定的同时又能促进植物自身主动吸收，并且给肥料赋予促生、抗逆、抗病、促进开花坐果、提高品质等若干功能，国家十三五立项了功能型缓控释肥与稳定性肥料、功能型复合肥、功能型水溶肥、生物有机肥等若干研究课题也是协同趋势的风向标。

二、理化性质稳定的超高活性肥料增效剂会成为主流

1、肥料加工工艺复杂，生产、储存、运输、使用又有一定周期，部分原料水分多了容易结块或变色，含水量多了不能添加；有些产品受国标或行标限制增效剂不能多加，加多了含量低于产品标准，从以上添加的便利来讲活性越高、添加量越少，添加风险就越少；

2、肥料生产过程中有高温环节，使用过程中要经过光线照射；肥料填料经常用工业下脚料，肥料环境中PH值相对宽泛，肥料标准PH值3-9 ；肥料中往往含较多盐分及有机物；肥料中水分含量相对较多，有机肥等含水量更高，这些环境因素都要求肥料增效剂稳定性要好，不然容易分解。