磷酸鹽改性脲甲醛緩控釋肥的制備及性能研究

席瑤瑤，趙貴哲，劉亞青

（中北大學材料科學與工程學院/納米功能復合材料山西省重點實驗室，山西 太原 030051）

【研究意義】我國作為農業大國，農業是國民經濟的基礎產業，而肥料對于農業至關重要。化學肥料自誕生之日起便被廣泛應用于農業生產，在作物增產、解決人類糧食短缺的問題上起到了重要作用。但近年來，化肥的用量在大幅增加，而糧食的產量并沒有相應提高［1］。目前我國化肥的當季利用率氮為30%～35%，磷為10%～25%，化肥有效成分利用率比較低［2］，未被作物吸收利用的肥料絕大部分隨著雨水滲入地下和江河，不僅造成了大量的經濟損失，而且還對大氣層、水體、土壤等造成污染［3］。

【前人研究進展】為解決上述問題，緩控釋肥料應運而生，脲甲醛（Urea Formaldehyde，UF）是農業領域應用比較早的緩控釋肥料。UF是由尿素和甲醛在一定條件下縮合生成的由不同聚合度的聚亞甲基脲組成的混合物［4］。UF 在微生物的作用下緩慢降解并逐步釋放氮養分，具有良好的肥效［5］。但近年來UF 在國際緩釋化肥市場的占有率卻越來越低，原因在于UF 肥料中的低分子量部分在作物生長初期釋放速率快，而高分子量部分在作物生長后期釋放速率慢［6-7］，釋放周期可達1～2 年，氮養分的釋放速率很難滿足作物正常生長的需求，因此需要對其改性以改善UF 肥料的氮素釋放速率。為了拓寬UF 肥料的應用范圍，目前通用的做法是將易溶的小分子氮肥(尿素、硝態氮肥或者銨態氮肥)與UF 通過物理混合的方式制備得到脲甲醛基復混肥，其中的小分子氮肥為作物生長前期提供營養、即速效養分，UF 組分為作物生長中后期提供營養、即緩釋養分［8-9］。……