高分子材料與土壤化肥

人口的激增加速了對糧食、飼料的需要，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高速增長，化肥用量急劇上升，氮化肥用量偏高，引起了嚴(yán)重的地下水、地表水的污染，氮化合物氣體逸入空氣破壞了大氣臭氧層，造成了生態(tài)環(huán)境平衡的嚴(yán)重失調(diào)。本文針對目前國內(nèi)農(nóng)用化肥施用量過大，化肥利用率低，環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，提出了改進(jìn)方法。介紹了高分子材料包覆化肥，高分子化肥及其提高化肥用利率，減少了環(huán)境污染的基本原理。
關(guān)鍵詞：高分子材料；高分子化肥；環(huán)保；利用率；緩釋

隨著本世紀(jì)的人口激增和社會的需要，我國農(nóng)業(yè)加速了糧食、飼料的增產(chǎn)，化肥用量急劇上升?；适亲钪匾霓r(nóng)用化工產(chǎn)品，它為植物提供營養(yǎng)，促進(jìn)其生長，由于多數(shù)化肥是水溶性的或在常溫下易于揮發(fā)之物，所以這種小分子化肥在施用過程中，大部分在沒有到達(dá)植物根系和沒有被植物完全吸收時就白白流失，每年造成巨大損失。在氮、磷、鉀三種主要化肥中，磷和鉀兩類化肥的流失現(xiàn)象不太嚴(yán)重，而氮肥則不同，它通常以不穩(wěn)定形式的硝酸鹽存在，在土壤中易分解成水溶性和揮發(fā)性物質(zhì)，這樣在雨水沖刷和日照下很容易產(chǎn)生氮肥的流失。最近中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所所提供的一項報告表明[1]，中國部分地區(qū)的氮化肥用量偏高，特別是城市周邊地區(qū)蔬菜種植區(qū)的氮化肥用量偏高，已經(jīng)引起了嚴(yán)重的地表水和地下水的污染，由于氮肥造成污染的主要成分是氮肥中所含的硝酸鹽，它進(jìn)入人體會變成亞硝酸鹽，而亞硝酸鹽又會在體內(nèi)化合成亞硝基化合物，那是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)，容易引起消化系統(tǒng)的癌?。ㄈ缡车腊?、胃癌等）。另外，溶于地表水的氮，會隨地表水進(jìn)入到江河湖泊，造成水質(zhì)營養(yǎng)化，藻類瘋長，降低水中氧含量，嚴(yán)重影響到魚類的生長。氮肥在分解過程中產(chǎn)生的N2O，NO氣體進(jìn)入大氣，N2O在紫外線的作用下成為NO，它能奪取臭氧O3中的氧，從而破壞了臭氧層，危害了我們的生態(tài)環(huán)境[2]。
在中國氮化肥的有效吸收率平均只有30%左右[3]，個別地區(qū)如山東省壽光縣這樣著名的蔬菜產(chǎn)區(qū)只有1%，相比之下，世界的平均水平是50%～70%[1,4]。為了提高化肥的利用率，從本世紀(jì)初，人們提出了緩釋化肥的設(shè)想，但直到20世紀(jì)40年代才見到有關(guān)緩釋化肥的工藝和農(nóng)化特性的報道。1961年美國TVA在1～7kg/h裝置上開展了硫磺包裹尿素（SCU）小試，將SCU稱為控制釋放肥料[5]，開始用于花卉、草坪等觀賞植物的田間試驗，后擴(kuò)大到麥、棉玉米、大豆等，效果良好，一般情況下可提高氮利用率一倍以上[4,6,7]。第二次大戰(zhàn)以后，歐州的農(nóng)業(yè)高速發(fā)展，化肥用量急劇上升，大約到了20世紀(jì)80年代中期，氮化肥用量達(dá)到了頂點200kg/hm2公頃，如此同時，也發(fā)現(xiàn)了硝酸鹽的污染問題，近年來西方國家開始自定各種措施和法規(guī)保護(hù)環(huán)境如1991年EU就規(guī)定了化肥氮施用量不能超過170kg/hm2的法規(guī)[8,9]，因此緩釋化肥在西方國家發(fā)展很快，目前已大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。我國的氮化肥施用量已達(dá)4000萬噸，由于利用率不高，大部分的氮流失造成了極大的浪費與環(huán)境污染。鑒于國內(nèi)的實際情況，參考了國外的經(jīng)驗，減少化肥施用量，提高化肥的利用率，減少化肥的污染是我們急需解決的問題，是我國發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的必由之路。本文介紹高分子包覆緩釋化肥、高分子化肥及其制作方法和緩釋原理，列舉了常見的品種。