摘要：本文评述了普通尿素产品存在的主要问题和改性增效的意义；分析了尿素改性增效的途径，定义了增值尿素的概念和范畴；对增值尿素的增产效果、增效机理、施用技术等进行了讨论；加强增值尿素产品质量标准建设，是推动尿素增值技术在我国健康发展的重要环节。
关键词：尿素增值技术；增值尿素；增值肥料
 
Abstract: This paper explored the reasons that the ordinary urea has low N use efficiency, and discussed the technical ways of modifying urea properties to increase its N use efficiency. It defined the concept and scope of Value-added Urea and pointed out the significance of developing this new synergy Urea. Its function in yield increase, mechanism in increased use efficiency and application techniques have also been discussed. Building up Value-added Urea product relevant criteria system is a crucial factor to push forward the sound development of synergy urea technology.
Key words: Value-added urea technology; Value-added urea; Value-added fertilizer              
 
1 尿素增值技术的概念
肥料增值技术或发展增值肥料（Value-added Fertilizer）是国内外新型肥料研究的重要方向之一^[1]。尿素增值技术也叫尿素增效技术，泛指通过改善尿素性能来提高尿素利用率的技术。目前尿素增值改性技术的途径主要包括三个方面：第一是缓释法增效改性。主要是使氮素养分能缓慢或控制释放，如包膜缓释尿素，包括各种有机材料包膜和无机营养材料包裹等形式^[2,3,4]；将尿素与甲醛等反应，合成微溶态脲醛类肥料，也是尿素缓释增效改性的重要方法^[2,3]。第二是稳定法增效改性。主要是向尿素产品中加入脲酶抑制剂或硝化抑制剂等，使尿素在土壤中的转化过程得到延缓，提高尿素氮肥的稳定性，减少了流失和挥发^[2]。第三是增效剂改性增效。主要是通过向尿素中添加生物活性类物质，如各种经过加工改性的海藻素、腐植酸或氨基酸等天然物质，既可提高尿素中氮素的稳定性，又可促进作物根系生长与吸收活性，从而改善尿素增产效果，这一类改性尿素产品通常叫做增值尿素^[5,6,7]。
2 发展尿素增值技术的迫切性
尿素是我国化学氮肥的主要品种，占氮肥消耗总量的65%。尿素氮肥因其活性强，损失途径多，利用率低。国内外大量研究证明^[2,3]，未被作物利用的氮肥基本上不能在土壤中直接存留。我国农田氮肥的利用效率一直处在较低的水平，全国大田作物平均的氮肥利用率只有30%左右^[2,3]，明显低于发达国家50-60%的水平。2011年，我国农业消费的尿素超过5000万吨（尿素商品量），通过挥发、淋洗和径流等途径损失掉的尿素氮肥就达到2000多万吨（尿素商品量），直接经济损失500多亿元人民币，不仅造成能源与资源的巨大浪费，而且对环境也造成极大威胁。对普通尿素进行增值改性，开发增值尿素新产品，是提高氮肥利用率、减少损失和减低环境风险的重要途径。
3 增值尿素的概念
增值尿素（Value-added Urea）是指在基本不改变尿素生产工艺的基础上，增加简单设备，向尿液中直接添加生物活性类增效剂所生产的尿素增值产品。增效剂是指利用海藻、腐植酸和氨基酸等天然物质经改性获得的、可以提高尿素氮肥利用率的物质。增值尿素产品具有产能高、成本低、效果好的特点。增值尿素产品应符合以下原则：（1）含氮量不低于46%，符合尿素产品含氮量国家标准；（2）可建立添加增效剂的增值尿素质量标准，具有常规的可检测性；（3）增效剂微量高效，添加量在0.5‰-5‰之间；（4）工艺简单，成本低；（5） 增效剂为天然物质及其提取物或合成物，对环境、作物和人体无害。
4 增值尿素的增产效果
中国农业科学院新型肥料课题组，在国家863计划、国家科技支撑计划等项目的支持下，经过近十年的努力，研发出改性腐植酸、发酵海藻液和聚合氨基酸等系列尿素氮肥增效剂，开发了含腐植酸尿素、含海藻酸尿素和含氨基酸尿素等增值尿素新产品，并制定了相应的产品企业标准，申请了多项发明专利，与山东瑞星集团合作，实现了增值尿素产业化，并在全国建立了增值尿素新产品试验、示范网络，在黑龙江、吉林、新疆、陕西、山东、河南、湖南、浙江、湖北、江西、重庆、广东等地的春玉米、棉花、冬小麦、夏玉米、花生、水稻、油菜等大田作物上进行了广泛的田间效果验证试验。结果表明，增值尿素与普通尿素在用量相同的情况下，作物平均增产9.6%，氮肥利用率平均提高7.9个百分点。
5 增值尿素的增产机理
含海藻酸尿素、含腐植酸尿素和含氨基酸尿素的增产增效机理，概括起来主要包括三个方面：一是通过促进根系生长和调节根系的吸收活性，来提高氮素的吸收利用；二是增效剂通过抑制土壤脲酶活性，可降低氨挥发和硝态氮淋失损失^[5,6,7]，提高氮肥利用率；三是增效剂与尿素发生反应，通过改变尿素的结构性^[5,7]，使尿素在土壤中的转化、释放和运移模式发生改变，提高氮肥的利用率。由于增值尿素具有多方面的综合增效作用，作物的增产幅度比较大，氮肥利用率的提高幅度较高。我们在夏玉米上运用¹⁵N核素示踪技术，研究了增值尿素的氮肥利用率，结果表明^[8]，含腐植酸尿素的氮肥利用率比普通尿素提高了5.2～13.2个百分点。
6 增值尿素的使用技术
增值尿素的使用方法与普通尿素没有区别，凡是用普通尿素的地方，都可用增值尿素来替代。在相同用量条件下，增值尿素比普通尿素增产效果显著；由于增值尿素比普通尿素的氮肥利用率高，因此，增值尿素的用量可比普通尿素减少20%～30%，仍能保证作物产量。
7 增值尿素的成本
增值尿素具有“产能高、成本低、利用率高、损失少、效果好、环境友好”的特点，是农民朋友在大田作物上能用得起的新型肥料产品。与普通尿素相同用量情况下，增值尿素比普通尿素每亩增加投入增加不超过10元，但每亩作物增产30-50公斤以上，比普通尿素增加收益达50-100元/亩。
8 增值尿素的发展潜力
增值尿素技术经过5-10年的推广，在我国可形成年生产能力1000万吨，年产量500万吨，每年应用面积可达2.5亿亩，企业增收5亿元以上，作物综合增产80亿公斤，农民增收150亿元，减少尿素损失100万吨，具有良好的社会、生态和经济效益，推动我国尿素产品技术升级。
增值尿素技术具有工艺简单、产能高、成本低、效果好、环保安全等特点，深受农民朋友的欢迎。尿素增值性技术是改善和提高氮肥利用率的重要课题，受到国内外的普遍重视。然而，目前我国增值尿素市场因产品质量标准建设等相关环节滞后，产品质量存在良莠不齐，甚至有炒作概念等不法行为存在，需要加强引导和管理。但在增值尿素管理过程中，不可因有个别不法企业的炒作或造假行为引起的市场不规范，而因噎废食来否定尿素增值技术的发展方向，打压甚至关闭增值尿素市场。正确的方法应当是加强引导，积极研究和制定增值尿素的相关行业或国家标准，规范和保障增值尿素产业市场有序，使之健康发展。
 
参考文献
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