當土壤中營養(yǎng)元素的供應(yīng)強度不能滿足作物生產(chǎn)目標的實現(xiàn)時，就需要人為地向土壤中直接施人或葉面補充作物生長發(fā)育所缺的營養(yǎng)元素。補充農(nóng)作物養(yǎng)分不足的主要方法是向土壤中基施速效化肥，這種施肥方法經(jīng)研究表明存在許多缺點：一是養(yǎng)分的利用率不高。有研究證明在我國化肥的當季利用率氮肥為30％－35％，磷肥為10％－25％，鉀肥為35％－50％，施人土壤中的養(yǎng)分大部分被淋溶、揮發(fā)和固定。二是這種施肥方式易于污染環(huán)境。以氮肥為例，長期大劑量地向土壤施用氮肥，土壤和地下水氮含量提高，導(dǎo)致土壤酸化和鹽漬化，江河湖泊營養(yǎng)富積。另外大量施氮在反硝化條件下，產(chǎn)生N2O，揮發(fā)進人大氣，破壞臭氧層，加劇了溫室效應(yīng)。三是農(nóng)作物易受病蟲的危害。大量使用速效肥料后，農(nóng)作物在短時期內(nèi)生長茂盛，葉片多汁，抗性減弱，病蟲害發(fā)生嚴重，而為防治病蟲害施藥，既增加了生產(chǎn)成本又污染了環(huán)境。四是一次性施人速效性肥料不能滿足農(nóng)作物全生育期生長的需要，生育前期生長快，后期出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象，追肥又增加了勞動強度和成本。為此各國科學(xué)家都積極研制各種緩釋或控釋肥料，一方面可以穩(wěn)定地供給農(nóng)作物營養(yǎng)，另一方面又可以減少肥料的損失，減輕對環(huán)境的污染。
一、覆膜控釋肥料的開發(fā)
日本在20世紀80年代就成功地研制出控釋肥料，產(chǎn)品經(jīng)過不斷的改進，現(xiàn)已成為商品肥料在國際市場上銷售。國際商品名稱為Meister和Nutricote,日本的控釋肥料是以聚烯樹脂為主體，配以不同比例的表面活性劑及添加劑包裹在肥料的表面而制成的。這種覆膜肥料對水分有一定的滲透性，抗一定的壓力，有利于機器施用。覆膜控釋肥料分許多日型（日型為控釋肥料在25℃水中，釋放出其所含養(yǎng)分80％量時的天數(shù)）主要有30、40、50、70、100、140、180、360，所含養(yǎng)分有N、NP、NPK、NCa、NPK多種微量元素等。不同日型肥料可單施也可配合施用，滿足不同農(nóng)作物生長發(fā)育的需要。
覆膜控釋肥料主要有二大類：一類是普通釋放型（Ordinary release group），另一類是延遲釋放型（Delnyed release group）。普通釋放型的養(yǎng)分釋放規(guī)律遵循二次方程式，而延遲釋放型的養(yǎng)分釋放規(guī)律遵循S型曲線
覆膜控釋肥料的養(yǎng)分釋放主要受土壤溫度控制，土壤溫度高，養(yǎng)分釋放快，溫度低，養(yǎng)分釋放慢。養(yǎng)分的釋放不受土壤含水量（在農(nóng)作物正常生理代謝范圍內(nèi)）土壤pH、Eh和陰陽離子含量的影響。覆膜控釋肥料的這一特性，保證了養(yǎng)分的釋放可以和農(nóng)作物的生長發(fā)育期相吻合，可以作為基肥，一次性投人，既節(jié)省了勞動力，提高了肥料利用率，又可滿足作物全生育期生長的需要。
覆膜控釋肥料的研制成功帶來了施肥技術(shù)上的一次創(chuàng)新。眾所周知土壤施肥可分為種肥和底肥兩部分。種肥用量很少，其主要原因是種肥若用量大，有燒種燒苗現(xiàn)象，而施用覆膜控釋肥料就可以很好地解，決這一問題。日本將農(nóng)作物整個生育期所需的肥料做種肥一次性施人的技術(shù)叫接觸施肥(Co-situs application和Contact placement)。接觸施肥技術(shù)可以避免種子發(fā)芽障礙，提高肥料的利用率，促進了植株地上部和地下部的生長發(fā)育。用15N標記研究表明，水稻硫酸按表面施用，利用率只有9％，側(cè)施利用率33％，而覆膜控釋肥料LP-100表面施用利用率為61％，側(cè)施利用率為78％，接觸施肥為83％。
二、覆膜控釋肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用
1、水稻苗床全量施肥技術(shù) 這種技術(shù)是將水稻全生育期所需的營養(yǎng)全部施在苗床上，隨秧苗移栽，根系將苗床所施人的控釋肥料包裹住，一起移栽到田間；研究表明水稻苗床施用延遲釋放型尿素LP-S100（含氮40％）時，在地溫為25℃條件下，最初的30d釋放量很少，只有3％；而隨后的70d有80％的氮素釋放出來。這樣水稻種子在苗床不會產(chǎn)生肥害，也不會引起苗期的徒長，移栽到本田之后，隨著累積地溫的提高，氮素釋放與水稻生育進程相吻合，不用生育期追肥。這種施肥法的氮肥用量只相當于常規(guī)用量的60％，產(chǎn)量比常規(guī)法提高10％以上。水稻畝床全量施肥技術(shù)在水稻免耕種植中應(yīng)用前景廣闊。
2、大田作物種子和肥料的同層施肥技術(shù) 在農(nóng)作物播種時，可以將種子和覆膜控釋肥料同層施用，在施肥量和肥料種類上，根據(jù)不同作物的需肥規(guī)律，并結(jié)合當?shù)氐臍庀筚Y料，選擇不同日型的肥料配合施用，既滿足了苗期，又可滿足后期作物生長的需要。這種技術(shù)在玉米和甜菜育苗移栽及免耕栽培中應(yīng)用效果較好。
3、在無上栽培中的應(yīng)用 無土栽培具有很多優(yōu)點，但由于對栽培營養(yǎng)液需要定期進行調(diào)節(jié)酸度及離子濃度，操作起來較復(fù)雜，限制了其快速發(fā)展。而應(yīng)用覆膜控釋肥料，只需將含有各種營養(yǎng)元素的肥料與栽培基質(zhì)混合，定期補給植物生長所需水分，肥料中所含的各種營養(yǎng)元素就會按照植物的生育進程，源源不斷地釋放出來，供栽培植物生長發(fā)育的需要，減輕了勞動強度，使無土栽培技術(shù)成為簡單的、大眾化的生產(chǎn)技術(shù)。
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