日本智索公司控释肥分析

我国在控释肥料水田应用上的专利技术少，因此本章将结合市场调查，以日本智索公司生产的控释肥MEISTER在水稻上的应用为例进行具体分析。

MEISTER是日本智索株式会社开发的控释肥的商标名称，于20世纪60年代后期，由Fujita博士等开发出来。Fujita曾任智索株式会社北九州肥料研究所所长，该所于1998年与水俣肥料所合并。1980年MEISTER取得相应专利权，并以旭化学公司和智索公司的公司名注册上市。1982年，L型MEISTER配方进入市场销售。1990年，S型MEISTER配方也被推向了市场。目前，市场上至少有16种L型和S型MEISTER控释尿素肥料。我们统计了1984年到1997年该公司公开注册的21种肥料，其中，使用控释肥料的达19种，占90%（见图5-1）。

图5-1智索公司上市肥料控释品种占比图

MEISTER的调控释放基本上由其外层涂膜的特性决定，这层涂膜由水的可渗透性和不可渗透性树脂等混合而成，其释放率主要与温度相关。如图5-2所示，温度越高氮素的释放速率越快。

图5-2 MEISTER在不同温度下氮素释放速率变化

MEISTER配方被推向市场后，为了扩大市场占有率，智索公司的研究者一直在继续努力。1995年日本智索公司的佐藤健发明了苗箱一次性施肥技术。佐藤先生的贡献是把MEISTER成功地应用于大田作物，尤其是高纬度地区的水稻生产。具体实施技术是先在由树脂制作成的苗箱中添加一层苗床土，然后播上一层作物种子，再在其上播上一层控释肥，肥料上再覆盖一层苗床土。学术界称其为接触施肥法。

图5-3床土混合施肥图

该技术实施时，每箱使用水稻种子140g，育苗期为30天，30天后秧苗和肥料一次插入大田，如图5-3所示。大田的插秧量为每公顷0.25箱。苗箱施肥量为1箱1000g，其中“肥”指的是含有氮、磷、钾的控释复合肥。在第一次实施例中，与常规施肥法的产量47.3t/hm2相比，精米重达到58.35t/hm2；在第二次实施例中，与常规施肥法的产量56.5t/hm2相比，精米重达到59.0t/hm2。此外，该技术的特点是不用追肥，因而减少了肥料用量，提高了劳动效率，减少了环境污染，提高了肥料的利用率（高达83%）。依据日本智索公司在水稻上的研究结果表明，普通硫酸氨表面施肥利用率为9%，深施利用率为33%；控释尿素表面施用利用率为61%，深施利用率为78%；而苗箱一次性施肥中的接触施肥的利用率为83%（见图5-4）。

图5-4不同氮肥形态和施肥位置对水稻氮肥利用率的影响

1995—1996年间，世界缓控释肥的消耗量估计为562000吨（其中，重要的缓控释肥如尿素肥料占40%，聚合物涂层肥料占24%，表层是硫的肥料占19%，IBDU和CDU占15%）。

表5-1世界缓控释肥消耗量（单位：吨）（Trenkel，1997）

1983年，日本国内聚合物涂层氮肥的产量为2 903吨；到1989年，产量增至26 196吨；从1994年到1997年期间，分别增至26 196吨和34476吨。尽管控释肥生产规模不大，但是代表了世界肥料的发展方向。

在日本爱知县，1991年县经济联合会(AKR)和几位农学家开展联合研发项目，开发出经过改良的MEISTER混合肥料。1993—1998年间，这种创新技术的施用范围由稻田总面积的10%增至40%（见图5-5）。

智索公司还通过大量的田间实验，研究苗箱一次性施肥技术对水稻产量的影响。结果表明同传统的施肥量100kg/hm2相比，苗箱一次性施肥MEISTER400和MEISTER600施肥区的用量为41kg和62kg，但是产量指数却增加了5%和13%。该所还对苗箱一次性施肥在水稻栽培中施用MEISTER时减少的能源费用和化肥费用的效果进行实验，结果表明，传统施肥的能源费为每0.01公顷100日元，苗箱一次性施肥的能源费为每0.01公顷15日元，而肥料费用由100日元减少到63日元，综合成本由100日元下降为79日元。

图5-5爱知县移植水稻使用单一基部施肥的土地面积（%）
（来源：Archi Keizai-ren，1999）

智索公司苗箱一次性施肥技术占据日本水稻70%以上的市场份额，在日本寒带的秋田县和南部的熊本县得到大面积应用。