【CIS特肥会】茂施农业钟成虎：植物油聚氨酯控释肥的产业化道路

茂施农业科技有限公司董事长 钟成虎

一、技术与产业发展的渊源和历程

1.研发方向确立期（2005―2007年）

与Agrium的交流：最低包衣率3.3%、膜材料成本50美金、植物油聚氨酯、单套15万短吨（13万吨）。

国际化的视野：日本、以色列、美国、欧洲控释肥技术比较，ESN在农业上最有前途，量也是最大的，28万吨。

控释肥研发方向：RLC（Reactive Layers Coating）技术最具前途，无溶剂、可降解、高质量、低成本和大规模生产，重点是农业上突破，而不是花卉等经济作物。

2.技术发展初期和创业原始资本积累期（2007―2010年）

三次控释肥技术转让：台湾翠筠、马来西亚SK Specialty和深圳芭田。

安徽茂施特肥：基施硼、锌、硅颗粒，高浓度液体肥料。

3.技术发展成熟期（2010―2016年）

给龙灯代工包膜尿素。

在临沂、德州开始租赁厂房：从投料1吨开始，放大到12吨，日产能350吨/天（10万吨/年），仅次于Agrium。

2011开发了现有A2材料，2012年开发高降解性植物油膜材料A4，2013年开发A5材料（耐高温材料，水稻使用），现在研发植物油高降解性低温材料A6和S型A7材料。

组建销售推广队伍。

4.产业化扩张期（2016―至今）

青阳、平原、巨野自建厂房：环保政策趋严，平原、巨野工厂位于化工园。

市场化方面：在外贸、玉米和大蒜市场取得较大成功，小麦和水稻上取得初步成功，2021年销售量为35万吨，产值超10.3亿元。

往产业链上游走：巨野工厂建立年产1.2万吨植物油聚酯多元醇合成生产线，可生产包膜尿素100万吨/年。

二、茂施聚氨酯包膜肥产业化的技术突破点

1.基础理论方面

控释肥是科学和技术的统一。

科学方面：养分释放动力学（膜内外蒸气压差和渗透压）、养分释放期（膜材料、肥芯、包膜厚度）。

技术方面：工艺设备技术、膜材料技术和肥芯技术。

控释肥是交叉边缘学科涉及有机化学、机械与自动化、土壤及作物营养、肥料造粒技术、快速检测等。另外，控释肥也必须依靠市场进行优化技术工艺。

基础理论创新：推导出膜内外蒸汽压差公式

2010年在UAF（新型肥料联盟）会议钟成虎首次提出，并于2014年IFA缓控释论坛和2018年FMB会议做演讲。在相同的包衣率和温度下，溶解度高，膜内外压强差越大，释放期越短；溶解度低，膜内外压强差越小，释放期越长。用释放期60天的树脂尿素相同包衣率的膜包衣硝铵磷的释放期是40天，而硫酸钾的释放期是2年以。

2.设备和工艺技术创新

茂施农业控释肥最低包衣率为1.8%―2.1%，批量生产的包膜尿素氮含量为45.3%―45.5%，处于世界领先的位置，获农业部45%缓释氮肥唯一登记，10万吨/年的包膜。

茂施农业，拥有世界第二大包膜装置，全PLC数字化控制。

肥芯技术，包含肥芯表面缺陷修复技术和造粒技术，茂施农业青阳工厂有造粒实验室，计划建一条高级肥芯中试造粒生产线。

三、作物应用推广及种肥同播技术

作物成功推广的前提：

1. 配方要为作物量身定制，尤其是释放期必须要精准，养分释放和作物需求相一致。

2. 要体现控释肥的特殊价值：增产、省工、安全性、抗烧、减盐、增加效益。

3. 技术加效率驱动，尤其是数字化技术运用降低成本。

4. 同等养分吨产品的价格比常规复合肥贵50-100元，就可以大规模推广应用。

5. 与种肥同播或者秧肥同播技术结合，提高种植施肥的效率，提高肥料利用率。

玉米是推广面积最大的作物，茂施聚氨酯包膜肥应用面积为1500万亩―2000万亩/年。产品配方：包膜尿素比例为18%―50%，一般释放期为60天；内蒙和宁夏特殊地区为60天和90天各一半；黑龙江等低积温地区为30-40天包膜尿素。基本都实现种肥同播。

小麦一次性施肥，应用面积300万亩/年。产品配方：要使用低温释放良好的膜材料，返青拔节期间要迅速释放出来，释放期为60天，比例为20%-30%。垂直分层种肥同播、侧施种肥同播或撒施（河南南部、皖中北和苏北地区）

水稻是最难推广的作物，高度复杂，100万亩/年。产品配方：总氮为常规施氮为80%左右，减氮20%，包膜尿素比例为18%―50%，早晚稻占总氮比例为30%；移栽超级稻占总氮比例为40%―50%；移栽粳糯稻占总氮比例为50%―60%；直播粳糯稻占总氮比例为60%―70%。采用机插秧侧深施肥或种肥同播技术

大蒜是推广最成功的作物，茂施包膜尿素150万亩/年，金乡的大蒜底肥90%用控释掺混肥料，其余是15-15-15硫基肥料和二铵。产品配方：包膜尿素比例为18%―30%，释放期为90―100天，养分释放10月份―第二年5月底，全程一次性免追肥，亩增产500斤左右。基施覆膜。

控释肥在经济作物上的使用以及使用效果被认识的是远远不够的。比较有前景的是温度高降雨量大的区域，地下块茎类作物，施肥不方便的山区。作物品类有：生姜、蓝莓、草莓、葡萄、甘蔗、柑橘、桉树、茄果类蔬菜、石斛、三七等。产品配方：全包膜带微量元素型、全包膜型、半控氮磷钾钙型、控氮控钾型、控氮型。

经济控释肥的价值：降低肥料盐对根系和块茎的伤害，提高品质，减少人工投入，一次性提高基肥施入量，减少后期水肥的投入量，正确的应该是70%的控释底肥+30%的追肥。

包膜肥产业化最核心的是成本，降低成本主要通过降低包衣率、肥芯成本、膜材料价格和提高装置规模。

未来研发的核心是膜材料：提高膜材料的降解性能；降低成本；提高养分释放和作物需求的一致性，适应大部分应用场景，低温高温释放性能，低包衣率S型释放；提高当季养分释放率。

包膜控释肥未来最大的价值是增产、省工和环保。