農學報導
日本被覆肥料的發展與現況
刊登日:102/08/07
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肥料是提高農作物產量的主要資材之一,也是增加農作物產量最快速而且直接的資材,試驗資料顯示增加作物的產量約有50%是來自於施用化學肥料的貢獻。隨著人們對農作物產量的需求越來越大,化學肥料的用量也越來越大,但是施用於農田的化學肥料無法全部被作物吸收,未被作物吸收利用的化學肥料,一部分被沖蝕流入水體,對環境的衝擊包括汙染地下水、地面水或者造成水體優養化,一部分則揮發至空氣中產生氧化亞氮(N2O)溫室氣體,農田土壤是全球N2O的重要排放源,是近幾十年來大氣中N2O濃度持續上升的重要原因,而大量殘留在農田的化學肥料亦對土壤環境造成了負面影響。
低肥料利用率不僅造成資源與能源浪費,降低農業生產的經濟效益,同時也帶來嚴重的環境問題,對人類的生存環境也產生嚴重影響;而且,一味的增加肥料施用量,不僅不能增加作物產量,反而會降低農作物的產量與品質,進而降低農民收益。在技術上可由3個方向來改善(1)施用肥效調控型肥料(2)改善施肥位置(3)在正確時期施用正確的施肥量。
被覆肥料具緩慢釋出特性
肥效調控型肥料可分為被覆肥料、化學合成的緩效性肥料和硝化抑制劑肥料等3種,其中被覆肥料是目前很多先進國家積極發展的技術。日本在被覆材料的發展上,以熱塑性樹脂和熱固性樹脂為主,其養分溶出速度受到土壤溫度的影響。
被覆肥料具有(1)養分釋放模式與作物生長階段對養分需求一致的特性,肥料養分的利用率高,對作物不會造成鹽害問題,對環境不會造成負荷;因其養分具有緩慢釋放的特性。(2)作物生長期間僅需一次施肥,可以節省農民肥培管理的勞力。被覆肥料具有緩慢釋出養分的特性,在施用技術上可以儘量靠近作物根部,減少養分揮發以及溶淋的損失,增加養分的吸收效率。
然而,不同的土壤溫度會影響被覆肥料的養分釋放特性,溫度高時養分釋放速度快,溫度低時養分釋放速度慢,在施用上必須配合環境條件,才能發揮其效果。被覆肥料須添加被覆材料並須對化學肥料進行二次加工,而且控釋型肥料的生產技術較傳統化學肥料複雜,對相關製造設備之研究較少,以及對包覆的材料與包覆的技術,均需投入人力開發,使得被覆型肥料之製造成本和售價都遠遠高於傳統化學肥料。
目前,被覆肥料均受限僅運用於高經濟作物上,難以在農田上推廣應用。然而,日本將被覆肥料施用在育苗箱中,隨同播種機一起播入水田中,是將被覆肥料配合施肥技術運用在水稻栽培上非常成功的國家。比較水稻田施用硫酸銨、被覆肥料與被覆肥料配合育苗箱全量施肥時氮素的利用率分別為23~33%、61~67%與72~82%,顯示在水稻田中不管施用被覆肥料或者被覆肥料配合育苗箱全量施肥,均可提升氮素的利用率。同時,由於大部分的肥料養分均被水稻吸收利用,沒有多餘的養分供雜草吸收,間接地抑制了雜草的生長,同時,也節省了除草劑與除草的勞工成本。
研製被覆肥料使肥料養分能供給農作物整個生長周期對養分的需求,提高作物生長對肥料養分的利用率,減少人工施肥次數與肥料使用量,減少農民田間肥培管理成本,提升肥料的利用率以及農業的經濟效益,同時減少能源損失以及因不當施肥所造成之環境污染問題,是當前各國農業科學家努力的方向之一。但因被覆肥料價格約為化學肥料的2倍到10倍之間,遠高於化學肥料,使得被覆肥料僅能受限運用於高經濟作物上,而日本是世界上唯一將被覆肥料成功運用於農田稻作的國家,其施用技術值得我國學習,然其發展之被覆材料採用熱塑性樹脂與熱固性樹脂,在自然界中有殘存不易分解的問題,國人發展被覆肥料時應注意被覆材料之選擇。
文圖 張瑞明‧陳佳玲‧黃建雄/農業試驗所
低肥料利用率不僅造成資源與能源浪費,降低農業生產的經濟效益,同時也帶來嚴重的環境問題,對人類的生存環境也產生嚴重影響;而且,一味的增加肥料施用量,不僅不能增加作物產量,反而會降低農作物的產量與品質,進而降低農民收益。在技術上可由3個方向來改善(1)施用肥效調控型肥料(2)改善施肥位置(3)在正確時期施用正確的施肥量。
被覆肥料具緩慢釋出特性
肥效調控型肥料可分為被覆肥料、化學合成的緩效性肥料和硝化抑制劑肥料等3種,其中被覆肥料是目前很多先進國家積極發展的技術。日本在被覆材料的發展上,以熱塑性樹脂和熱固性樹脂為主,其養分溶出速度受到土壤溫度的影響。
被覆肥料具有(1)養分釋放模式與作物生長階段對養分需求一致的特性,肥料養分的利用率高,對作物不會造成鹽害問題,對環境不會造成負荷;因其養分具有緩慢釋放的特性。(2)作物生長期間僅需一次施肥,可以節省農民肥培管理的勞力。被覆肥料具有緩慢釋出養分的特性,在施用技術上可以儘量靠近作物根部,減少養分揮發以及溶淋的損失,增加養分的吸收效率。
然而,不同的土壤溫度會影響被覆肥料的養分釋放特性,溫度高時養分釋放速度快,溫度低時養分釋放速度慢,在施用上必須配合環境條件,才能發揮其效果。被覆肥料須添加被覆材料並須對化學肥料進行二次加工,而且控釋型肥料的生產技術較傳統化學肥料複雜,對相關製造設備之研究較少,以及對包覆的材料與包覆的技術,均需投入人力開發,使得被覆型肥料之製造成本和售價都遠遠高於傳統化學肥料。
目前,被覆肥料均受限僅運用於高經濟作物上,難以在農田上推廣應用。然而,日本將被覆肥料施用在育苗箱中,隨同播種機一起播入水田中,是將被覆肥料配合施肥技術運用在水稻栽培上非常成功的國家。比較水稻田施用硫酸銨、被覆肥料與被覆肥料配合育苗箱全量施肥時氮素的利用率分別為23~33%、61~67%與72~82%,顯示在水稻田中不管施用被覆肥料或者被覆肥料配合育苗箱全量施肥,均可提升氮素的利用率。同時,由於大部分的肥料養分均被水稻吸收利用,沒有多餘的養分供雜草吸收,間接地抑制了雜草的生長,同時,也節省了除草劑與除草的勞工成本。
研製被覆肥料使肥料養分能供給農作物整個生長周期對養分的需求,提高作物生長對肥料養分的利用率,減少人工施肥次數與肥料使用量,減少農民田間肥培管理成本,提升肥料的利用率以及農業的經濟效益,同時減少能源損失以及因不當施肥所造成之環境污染問題,是當前各國農業科學家努力的方向之一。但因被覆肥料價格約為化學肥料的2倍到10倍之間,遠高於化學肥料,使得被覆肥料僅能受限運用於高經濟作物上,而日本是世界上唯一將被覆肥料成功運用於農田稻作的國家,其施用技術值得我國學習,然其發展之被覆材料採用熱塑性樹脂與熱固性樹脂,在自然界中有殘存不易分解的問題,國人發展被覆肥料時應注意被覆材料之選擇。
文圖 張瑞明‧陳佳玲‧黃建雄/農業試驗所
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7 則留言
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菁菁(達人級會員)發表於 108/07/29
GOOD
齡(達人級會員)發表於 106/07/16
good
秋秋美待子(達人級會員)發表於 106/07/16
讚
小老媽(達人級會員)發表於 106/07/16
好棒
小慶(達人級會員)發表於 106/07/16
好
小齡(達人級會員)發表於 106/07/16
棒
chousales(達人級會員)發表於 104/05/16
肥料是提高農作物產量的主要資材之一,也是增加農作物產量最快速而且直接的資材,試驗資料顯示增加作物的產量約有50%是來自於施用化學肥料的貢獻。