化肥是以提供植物养分为主要功用和部分兼有改善土壤性质的物料，是重要的农业生产资料，肥料工业的发展在促进农业生产中起着不可替代的作用。

据有关资料显示，我国耕地基础地力偏低，化肥施用对粮食增产的贡献较大。但是当前我国化肥使用中仍然存在施肥结构不平衡、有机肥资源利用率低、单位面积施用量大等问题，制约着我国农业的高质量发展。为推进化肥减量提效和新肥料、新技术应用，积极探索产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代农业绿色发展之路，原农业部制定了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》。

近年来，新型肥料的科技创新开发工作越来越受到国内相关企业的青睐和重视，新型肥料如雨后春笋，发展快速，产品呈现多样化、专业化。基于其兴起所肩负的“化肥零增长”的战略使命和“提高肥效利用率、发展生态农业”的历史任务，新型肥料的快速发展推动着行业的进步。当前国内外新型肥料有缓释/控失肥、商品有机肥、多功能肥料等，如聚合物包膜肥料、硫黄类包膜肥料、磷酸铵钾盐包膜肥料等。

中国科学院离子束重点实验室课题组经过数年研究，通过对天然材料进行物理和生物改性，研制出了化肥养分控失剂，利用控失剂形成的互穿分子网“网捕”住养分，生产出新型肥料控失肥。

环保型内质控失复合肥采用环境友好、成本较低、无溶剂型的改性化肥养分载体材料研制而成，所采用的控失剂由中国科学院离子束重点实验室开发。控失复合肥针对肥料施用中养分移出的多少，控制其流失。而缓控释肥重在控制养分释放速率，而非解决养分流失问题^[1]。

环保型内质控失复合肥工作原理：遇水自组装成的絮状海绵体“放大”了肥料分子的空间尺度而被土壤截留，网捕住肥料养分，改变了肥料的溶解特性及主动释放性，“定植”在作物根系周围形成营养库，延长了作物对有效养分吸收利用的有效期，增加土壤保水性能；可有效解决硫包膜或树脂包膜肥料影响作物对养分的前期吸收、破坏土壤结构、因氨氮挥发造成的水体富营养化等难题。

高塔造粒控失复合肥的创新工艺流程如图 1所示。在尿素熔液中添加经过加热的磷酸一铵或磷酸氢钙、氯化钾或硫酸钾、粉状填充料，同时添加化肥养分控失剂、肥料增效剂，使添加的所有固体物料与尿素熔液充分混合。其中，尿素熔液40~65质量份、磷酸一铵或磷酸氢钙1~40质量份、氯化钾或硫酸钾10~40质量份、填充料1~38质量份、化肥养分控失剂3~5质量份、肥料增效剂1~2质量份^[2]。在尿素熔融温度、机械搅拌和剪切作用下，各种原料迅速复合成具有一定流动性的低温共熔体，然后通过喷淋造粒工艺进行造粒，形成一种具有控制肥料养分流失功能的复合肥料。

图 1

高塔造粒控失复合肥的创新工艺流程示意

(1) 开发的内质型控失复合肥生产工艺可解决现有高塔造粒工艺适应性单一、兼容性差以及生产能力受限、产品溶解快、肥料养分易流失和易挥发等难题^[7]；实现了尿基复合肥和控失复合肥两种工艺的生产互换。

(2) 新型高效混合装置可提高混合均匀度，达到乳化效果，减少清理造粒机次数，同时因制浆细度达到了微米级，能保证造粒机良好运行。产品外观形成一层致密的光滑层，减少了肥料颗粒间的接触面积，可达到减轻肥料结块的目的。

(3) 筛分专用自动振打回转筛具有筛分效率高、防糊筛效果好、筛网损坏次数少等优点，可保证肥料颗粒粒度均匀，产品外观质量良好。

环保型内质控失复合肥既能满足农作物对养分的需求，又能将多余养分保持在土壤中，还可控制氨氮挥发，解决了因氮、磷径流造成的水体富营养化问题，大幅度减轻了农业面源污染，达到了提高肥料利用率和减轻肥料对土壤、水系污染的目的^[2]。

在推进农业发展由数量扩张向质量提升转变的过程中，开展以农业绿色生产为重点的技术攻关，开发环保型内质控失复合肥等新型肥料，符合国家制定的《到2020年化肥使用量零增长行动方案》要求，可为农业绿色高质量发展、建设美丽中国、实现经济社会可持续发展提供坚实支撑。