化肥添加剂的种类及特点

一 肥料增效技术的研发现状

1氮肥增效剂

（1）脲酶抑制剂

脲酶抑制剂如NBPT或NBTPT （n-丁基硫代磷酰三胺）、TPT（硫代磷酰三胺）、HQ（氢醌）、PT（ 磷酰三胺）、ATS（硫代硫酸铵）、P-benzoquinone（P-苯醌）等（表一），目前研究较为充分的是NBPT。

国外的商品有Nutrisphere（美国），陶氏“伴能”等，国内如中科院沈阳应用生态研究所开发的肥隆®、增铵一号®属于这一类。

表一 脲酶抑制剂的种类及化学名称

抑制剂品种

化学名

NBPT或NBTPT

n-丁基硫代磷酰三胺

NBPTO或NBPO

n-丁基硫代磷酰胺

NBPO

硫代磷酸三酰胺

PPD/PPDA

苯基磷酰二胺

TPT

硫代磷酰三胺

HQ

氢醌

PT

磷酰三胺

ATS

硫代硫酸铵

P-benzoquinone

P-苯醌

CHTPT

环已基硫代磷酸三酰胺

CNTP

环已基磷酸三酰胺

HACTP

六酰氨基环三磷腈

N-halo-2-oxaxolidinone

N-卤-2-唑艾杜烯

NN-dihdo-2-imidazolidinone

NN-二卤-2-咪唑艾杜烯

（2）硝化抑制剂

硝化抑制剂种类如西吡（Nitrapyrin）、DMPP（3,4-二甲基吡唑磷酸盐）、DCD（ 双氰胺）、Ammonium thiosulfate（硫代硫酸铵盐）（表二）。这类产品应用较为广泛。国外著名的厂家如巴斯夫的DMPP， 陶氏的N-Server， 国内的有上海碧晶（NMAX，为西吡类似物）等。廊坊北鑫等。

表二 硝化抑制剂的种类及化学名称

抑制剂品种

化学名

抑制剂品种

化学名

Nitrapyrin

西吡

DMPP

3,4-二甲基吡唑磷酸盐

DCD

双氰胺

Ammonium thiosulfate

硫代硫酸盐

CMP

1-甲基吡唑-1-羧酰胺

Potassium azide

叠氮钾

MP

3-甲基吡唑

Sodium azide

叠氮钠

Ethylene Urea

亚乙基脲

Coated calcium carbide

包被碳酸钙

Terrazole

氯唑灵

2,5-dichloroaniline

2,5-氯苯胺

AM/AT/ATC

4-氨基三唑

3-chloroacetanilide

3-乙酰苯胺

Thiourea

硫脲

Toluene

甲苯

C2H2

乙炔

Carbon disulphide

二硫化碳

2-ethynnylpyridine

2-乙炔基吡啶

Phenylacetylene

苯乙炔

Sulfathiazole

磺胺噻唑

2-propyn-1-ol

2-丙炔-1-醇

Guanylthiourea

脒基硫脲

AOL

氨氧化木质素

1-amidino-2-thiourea

1-脒基-2-硫脲

Phenylphosphoro diamidate

苯乙偶磷基二酰胺

（3）硝化-脲酶抑制类

这类增效剂是将硝化-脲酶抑制剂复合应用。如中科院沈阳应用生态研究所开发的硝化/脲抑制剂的复合 NAM® 属于这一类。

2 磷肥增效剂

磷肥增效剂如Avail®, 其主要特点是含有大量负离子基团，因此可以竞争性的吸附磷肥周围的阳离子，这种作用不具备选择性，因此用量较大才能发挥作用。

在碱性土壤上，如能通过肥料自身的酸性，也可以提高磷的有效性，一些酸性肥料如磷酸脲、红磷、磷酸也可以称为磷肥增效剂。

磷酸酶、磷酸化酶从理论上是可以活化土壤中的有机磷。但是其主要存在于有机肥中，因此并没有商业化应用的案例。

3.聚氨酸类肥料添加剂

聚谷胺酸、聚天门冬氨酸是主要的聚氨酸类肥料添加剂。这一类肥料添加剂作用广泛，如减少化肥流失、富集养分、提高化肥利用率,促进作物根系发育和蛋白质的合成，它们是植物原料的发酵产物，属于水溶性高分子聚合物，对金属元素具有很强的螯合作用，因此添加到肥料中使用可强化作物对肥料及土壤里中微量元素如锌、钙、镁、硫、锰、硼等的吸收等功能。这一类添加剂既可以与尿素等肥料通过特定工艺复合，也可以用于复合肥料中。国内如山东三方化工集团、广西新方向化学工业有限公司、山东鲁西化工集团有限公司、湖北祥云化工股份有限公司等企业都有生产。湖北新洋丰肥业有限公司分别开发出硫基型、氯基型聚γ-谷氨酸增效复合肥新产品。

4.海藻素、甲壳素类添加物

海藻素是深海藻类的提取物，甲壳素是甲壳类动物壳的水解物。

海藻素含植物必需的营养成分和天然矿物质、生长调节剂，能促进植物细胞分裂和伸长，强化新陈代谢，加速根部发育，提高植物对水分和养分的吸收能力，增强抗逆能力，改善作物品质，提高产量。并具有调高作物抗逆性抑制作用病虫害的作用。

甲壳素能激发植物细胞的几丁酶与抗菌素的合成与活化，诱导各类植物产生抗性因子，有效地防治真菌及细菌性病害和病毒， 可有效地防治枯萎病、黄萎病、轮纹病、 霜霉病、炭殂病、角斑病和软腐病等一系列真菌及细菌性病害。同时由于对植物病毒具有强烈的吸附和钝化作用，对各种花叶病毒有较好的抑制增殖和抗感染作用。

这两类物质在市场上价格差异悬殊，国内产品与国际产品价格差异悬殊。目前的产品种类很多，目前处于竞争发展阶段，可以认为泥沙俱下，还没有形成较有公信力的产品。

二 我国鼓励的在高端农业方面的特种肥料情况

工业和信息化部2015年发布“关于推进化肥行业转型发展的指导意见”，明确指出化肥转型升级的重点方向为“鼓励开发高效、环保新型肥料，重点是：掺混肥、硝基复合肥、增效肥料、尿素硝酸铵溶液、缓（控）释肥、水溶肥、液体肥、土壤调理剂、腐植酸、海藻酸、氨基酸等，包括稳定性肥料所需要的硝化抑制剂、脲酶抑制剂等添加剂和液体复合肥所需要的工业磷酸铵、聚磷酸铵、硝酸钾、磷酸二氢钾等优质原料”，2020年中央一号文件鼓励发展符合绿色环保、提质增效、降低成本的肥料。

1.制定了6项增值肥料技术标准

工信部2016年第56号公告的6项化工行业标准，包括含腐植酸尿素、腐植酸复合肥、含海藻酸尿素、海藻酸类肥料、水溶性磷酸一铵、肥料级磷酸二氢钾。这几类肥料会率先发展。

2.制定了稳定性肥料行业标准

2011年通过《稳定性肥料》行业标准（HG/T 4135-2010），该标准对氮肥脲酶、硝化抑制剂做出了具体规定。

三 世界肥料增效技术未来的发展方向

环境友好、稳定高效是未来肥料发展的总趋。世界肥料增效技术未来的发展方向具体有以下几个方向：

（1）新型添加剂

包括脲酶抑制剂、硝化抑制剂作用效果持久性研究；新型高效脲酶／硝化抑制剂的筛选与合成、专用脲酶／硝化抑制剂构建技术；提高脲酶／硝化抑制剂稳定性、延长有效期的保护技术；与高效脲酶／硝化抑制剂相匹配的稳定性氮肥、复混肥生产工艺技术等。

（2）完善聚谷氨酸生产工艺

加强对聚谷氨酸制取关键工艺过程的研究，优化菌种培养条件，完善聚谷氨酸的提取工艺，开发出工艺可控性好，产品纯度高、成本低、质量好的生产技术，进一步提高聚谷氨酸的发酵水平和产品收率。

（3）开发廉价、环境友好的包膜材料和包膜工艺

缓/控释肥料已经商品化，但是因其成本较高，价格还不能被广泛接受，现仅占世界化肥总消费量的0.5%以下。要拓宽包膜型缓释肥料的应用，在不断完善技术提高肥料缓释性及减少环境污染等问题的同时，还必须在寻求更廉价的包膜材料和包膜工艺方面做更多的工作。

（4）建立评价方法和标准

国际上和行业间对于测试肥料控释性能的方法没有一个统一的标准。缓／控释肥性能、质量的检验方法和田间实际的效果还有差距。在实验室和田间条件下预测控释肥养分释放的机理、数学模型还需进一步研究，以提供设计控释肥的参数。针对不同释放养分机理的肥料，应建立不同的检测方法和标准。

（5）绿色智能肥料

肥料行业作为重污染、高能耗的行业属性没有改变。除了寻找添加型的肥料增效物质，使肥料成分自身即具备增效能力，是绿色智能肥料的重要方向。如采用造粒技术使肥料更符合土壤和作物的需要，采用原料成分组合使肥料本身即具备缓释/控释效应，采用新型工艺避免原矿的过度提纯以降低能耗，可能是肥料增效未来的决定性的方向。

四 肥料增效技术及助剂的限制性政策规范要求

2017年中国化工环保协会组织编制的石化联合会团体标准《绿色生态设计产品评价技术规范 复合肥料》完成征求意见稿。2018年提出《绿色设计产品评价技术规范 复合肥料》（TCPCIF/ 0012-2018）。技术规范明确定义绿色复合肥料能够“改善土壤性质、提高土壤肥力、不给生态系统带来负面作用、维持稳定持续的农业生产和生态安全的一类肥料”。技术规范中提出肥料原料生产和助剂生产生命周期系统边界，对有害物质残留标准做了明确规定。

2018年农业农村部关于印发《农业绿色发展技术导则(2018-2030年)》的通知，提出“研发一批绿色高效的功能性肥料、生物肥料、新型土壤调理剂，低风险农药、施药助剂和理化诱控等绿色防控品”。