Згідно The Association of American Plant Food Control Officials (AAPFCO), добрива контрольованого і пролонгованої дії - це добрива, які містять елементи живлення в формі, яка дозволяє відстрочити їх вивільнення і поглинання рослиною після внесення, або яка подовжує термін їх доступності для рослин в порівнянні з швидкодіючими добривами (такими, як аміачна селітра, карбамід та ін.). Такого ефекту досягають різними шляхами, серед яких: контроль розчинності в воді за допомогою напівпроникного покриття (капсули), медленнорастворімие з'єднання, використання інгібіторів нітрифікації і уреази.
Добрива пролонгованої / контрольованого дії і стабілізовані добрива є елементом «просунутої» практики застосування добрив, що користуються найбільшим попитом при вирощуванні декоративних рослин, плодових і овочевих культур в закритому і відкритому грунті, а також при введенні інноваційних систем землеробства, наприклад, технології но-тілл, коли необхідно за один раз внести велику кількість добрив.
Згідно з прогнозами MarketsandMarkets, світовий ринок добрив пролонгованої / контрольованого дії до 2020 року досягне позначки в 19,89 млрд. Доларів США, щорічно збільшуючись на 7%. Стимулюючими факторами їх ринку є їх висока ефективність в поєднанні з мінімальними втратами елементів (і зниженням ризику забруднення навколишнього середовища), легкість у використанні та зниження витрат на внесення. Стримуючими факторами називаються більш висока ціна в порівнянні з традиційними добривами, обмеження зберігання, а також домінування традиційних добрив на ринку і субсидування їх закупівель аграріями. Окремо слід зазначити, що ще одним стримуючим фактором розвитку ринку добрив пролонгованої / контрольованого дії є мала поінформованість аграріїв в їх перевагах.
Найбільшу частку ринку добрив пролонгованої / контрольованого дії займають країни Північної Америки, в першу чергу США. Країни, що розвиваються, такі як Китай, Індія, а також Японія, - основні гравці Азіатсько-Тихоокеанського регіону, - в найближчі роки покажуть найбільшу інтенсивність розвитку даного ринку, що стимулюється зростанням населення, посиленням уваги до питання охорони навколишнього середовища, а також збільшенням урядових ініціатив. В Європі також добре розвинена мережа дистрибуції добрив пролонгованої / контрольованого дії.
Одним з основних переваг добрив контрольованого і пролонгованої дії є знижений ризик опіків, а також економічні переваги внаслідок зниження витрат праці (добрива вносять один раз за сезон). У більшості випадків ефект від їх застосування становить 10% і більше прибавки врожайності.
Медленнодействующіе ДОБРИВА представляють собою сполуки азоту (органічні або неорганічні), які розчиняються і вивільняють азот повільніше, ніж традиційні азотні добрива, однак норма, інтенсивність і тривалість такого вивільнення не контролюється в достатній мірі і повністю залежить від грунтових і кліматичних умов.
До них можна віднести дві групи з'єднань:
1. Органічні медленнорастворімие азотні сполуки. До них відносяться: (А) Біологічно розкладаються з'єднання: продукти конденсації сечовини і альдегідів (сечовин-формальдегідні добрива); (Б) Хімічно розкладені з'єднання (ізобутілендімочевіна).
Ця група добрив використовується в основному для професійного догляду за газонами, в розсадниках, теплицях, на городах і в садово-паркової архітектури. У минулому ці добрива мали велику популярність, але сьогодні вони значно поступаються за масовістю використання капсульованих добрив, зокрема в результаті зростання виробництва останніх в Китаї (Kingenta, Hanfeng).
У колишньому СРСР було налагоджено виробництво цианамида кальцію і сечовин-формальдегідних добрив. Ціанід кальцію містив 19-21% азоту, який при внесенні в грунт швидко гідролізувати в сечовину. Також використовувався як дефоліант на посівах бавовнику і як гербіцид для знищення дводольних бур'янів і інсектицид при боротьбі з дротяними хробаками в грунті і слимаками.
Сечовин-формальдегід добриво (карбамідоформ, уреаформ) отримують конденсацією сечовини і формальдегіду. Склад і фізико-хімічні властивості залежать від умов конденсації (температура і рН розчину). Зміст азоту 37-40%, з них тільки 4-10% водорозчинні. Перспективно в районах з надлишковим зволоженням і на зрошенні, оскільки азот вимивається, а також при необхідності внесення разово високих доз азоту.
Ізобутілендімочевіна - продукт конденсації изобутилового спирту і сечовини. Містить 32% азоту, з яких тільки 10% розчинні у воді.
Крім того, вітчизняна агрохімія пропонувала виробнику такі добрива, як сечовин-ацетальдегідное добриво, кротонілмочевіну, оксамід і ін.
2. Неорганічні медленнорастворімие з'єднання: наприклад, метал-амоній фосфати (магній-амоній фосфат MgNH4PO4), частково розкладена фосфоритне борошно, біологічно і мікробноразложенние сполуки азоту.
Для медленнорастворімих добрив важливий гранулометричний склад: чим менше частинки, тим краще контакт з грунтом, тим швидше вивільнення азоту.
Добрива пролонгованої дії на основі сечовини, що випускаються в світі
Північна Америка
Рідкі продукти
Georgia-Pacific Nitamin® 30L - розчин уреаформальдегіда Tessenderlo Kerley Formolene-Plus® і деякі Trisert® - уреатріазон Helena Chemicals CoRoN® - розчин уреаформальдегіда Kugler Company KQ XRN 28-0-0 - розчин уреаформальдегіда Growth Products Nitro-30 - розчин уреаформальдегіда 30-0-0 Гранульовані продукти Agrium (колишній Nu-Gro) Nitroform® - уреаформальдегід
Nutralene® - метіленмочевіна
IB Nitrogen - IBDU (ізобутілідендімочевіна) Західна Європа Aglukon Plantosan® - гранульоване
Метіленмочевіна - Azolon® гранульоване і Azolon® рідке
Метіленмочевіна - PlantoDur® - NPK добриво, N у вигляді уреаформальдегіда (UF) BASF (виробник)
Compo (дистриб'ютор) CDU (імпортований з Японії) - Triabon®- NPK добриво на основі CDU
Floranid® - N-, NK- і NPK-добриво, N в формі IBDU Puccioni (Італія) Nutritop® - Nutritop® N, Smartfert® Top - NPK і NP добрива, на основі UF Sadepan Chimica (Італія) SirflorTM N38, на основі UF
SazoleneTM - гранульована і рідка метіленмочевіна
Китай
Hanfeng Evergreen UF
Японія
Chissoasahi Fertilizer CDU азот
'UBER' - на основі CDU (в Японії реалізується під назвою 'Hyper CDU')
NPK добриво на основі CDU Mitsubishi Chemical Азот у вигляді IBDU
'Good-IB' і 'Super-IB', на основі IBDU
NPK добриво на основі IBDU Sun Agro UF
NPK fertilizer based on UF
Джерело: https://en.wikipedia.org
ДОБРИВА контрольованих ДІЇ, це добрива, в яких фізичний бар'єр контролює вивільнення елементів живлення. Вони можуть бути у вигляді: (1) таблеток або гранул, покритих гидрофобной полімерною плівкою (капсульованих добрива), (2) або являти собою матрицю, в якій розчинна речовина дисперговані в компонентах, що зменшують розчинність добрива, (3) також можуть бути використані препаративні форми з низьким співвідношенням площа / обсяг, наприклад, супергранули, брикети, таблетки, палички та ін.
Добрива контрольованого дії на основі матриці представляють собою частинки добрива, занурені в матрицю-носій. Для матриці використовують гідрофобні матеріали (полиолефини, каучук) і гідрогелю, які за своєю природою гідрофільних і зменшують розчинність добрива за рахунок високої водоудерживающей здатності (набухання). Найчастіше матриця складається з розплавлених восків, сурфактантов і поліетіленгліколей. Однак ця група добрив менш поширена, чим капсульованих. Для досягнення пролонгованого ефекту зміст матриці може досягати 40%, тому можливо виробництво тільки низькоконцентрованого добрив.
Капсульованих добрива можуть бути покриті органічними сполуками (термопластики або гуми) і неорганічними (сірка - наприклад, покриття для карбаміду).
Основний принцип виробництва капсульованих добрив - покриття традиційних розчинних форм добрив захисною плівкою, яка може бути нерозчинної у воді, напівпроникною або непроникною з порами для вивільнення елементів. Це покриття контролює проникнення води всередину гранули, рівень розчинення компонентів добрива і дає можливість синхронізувати вивільнення елементів до потреб рослини.
Мал. 1. Вивільнення елементів живлення з добрив, капсульованих напівпроникною мембраною (Basacote®) (Джерело: IFA 2010, адаптовано по Hahndel, BASF, 1997)
Гранула добрива абсорбує воду через мембрану. Солі елементів розчиняються у відповідності зі своїми характеристиками розчинності. В результаті впливу осмотичного тиску розчинені елементи проходять через мембрану назовні, де поглинаються корінням рослини. Цей механізм дозволяє контролювати вивільнення елементів живлення протягом всього періоду вегетації культур.
Добрива контрольованого дії призначені в першу чергу для внесення в розплідниках, під балконні та горшкові рослини.
Для капсуляції найчастіше використовують такі матеріали:
• Сірку: непроникна мембрана, яка поступово руйнується під впливом мікробіологічних, хімічних і фізичних процесів в грунті; рівень вивільнення азоту з карбаміду, капсульованої сірої, залежить від товщини і складу мембрани. Однак темпи вивільнення елементів дуже залежать від оточуючих умов і сильно різняться.
• полімери (наприклад, сополімери на основі полівініліденхлоріда, гелеобразующіе полімери, поліетилен, етиленвінілацетат, поліестери, сечовин-формальдегідні смоли, поліуретанові гуми і ін.), Мембрана може бути напівпроникна або непроникна з найдрібнішими порами, проникнення через яку елементів живлення залежить не стільки від ґрунтових умов (рН, вміст солей, гранулометричний склад, мікробна активність, окислювально-відновний потенціал, іонна сила), скільки від температури і водопроникності по лімерного покриття. Таким чином, з'являється можливість передбачити темпи та інтенсивність вивільнення елементів живлення з капсульованих добрив.
• солі жирних кислот (наприклад, стеарат кальцію),
• латекс, гуми, гуарові смоли, Анти зліплювачі, воски,
• фосфати кальцію і магнію, оксид магнію, фосфат магнію-амонію, фосфат калію-амонію,
• фосфогіпс, фосфоритне борошно, аттапульгітовая глина,
• торф (органо-мінеральні добрива, що представляють собою торф'яні пелети).
Вибір полімерного матеріалу залежить від його хімічних і фізичних властивостей, ціни, доступності і наявності патенту.
Лідерами виробництва добрив контрольованого і пролонгованої дії в Північній Америці є компанії Agrium Inc. (Включаючи Pursell Technologies Inc. і Nu-Gro Corp.), Georgia-Pacific, Growth Products, Helena Chemicals, Kugler Company, Lebanon Seaboard Corp., Lesco Inc, Tessenderlo Kerley і The Scotts Company (сьогодні - Everris International). У Західній Європі виробництвом такого виду добрив займаються компанії Ekompany Agro BV (Нідерланди), Aglukon (Німеччина), BASF (Німеччина), Compo (Німеччина), Scotts Europe (Нідерланди), Puccioni (Італія) і Sadepan Chimica (Італія). В Ізраїлі лідер - компанія Haifa Chemicals. Японські компанії: Central Union Fertilizer, Chissoasahi Fertilizer11, Co-op Chemical, Katakura Chikkarin, Mitsubishi Chemical, Sumitomo Chemical, Taki Chemical і Ube Agri-Materials. У Китаї цю галузь представляють компанії Hanfeng Evergreen, Shandong Kingenta Ecological Engineering і Shikefeng Chemical Industry.
Добрива контрольованого дії, що випускаються в світі
Північна Америкакапсульованих полімером добрива Everris International (колишня The Scotts Company) Agroblen® - капсульованих полімером N, NK і NPK добрива
Osmocote® - капсульованих полімером NPK добрива Agrium (колишня Pursell Technologies) ESN®
Duration® CR - капсульованих глиною PCU
Polyon® PCU - капсулована полімером сечовина
Polyon® капсульований нітрат калію, MAP і NPK добрива капсульованих сірої добрива (SCU) Agrium (колишня Nu-Gro) SCU® капсульованих полімером / сірої добрива Agrium (колишня Pursell Technologies) TriKote® - добрива, капсульованих декількома полімерами та сірої Західна Європа і Ізраїль капсульованих полімерами добрива Aglucon Plantacote® капсульованих полімером NPK добрива Compo Basacote® - капсульованих полімером NPK добрива
Basatop® - частково капсульованих полімером N- і NPK-добрива Ekompany Agro BV Ekote® Повністю і частково капсульованих полімером NPK, карбамід, фосфор, калій і ін. Добрива для культур відкритого грунту, фруктових дерев, декоративних рослин, розплідників і газонів Haifa Chemicals Multicote ® - капсульованих полімером NPK-, NP- і NK- добрива
CoteNTM - капсулована полімером сечовина
Mulitcote® Agri - капсульованих NPK-добрива для культур відкритого грунту і фруктових насаджень
Multigreen® - добриво контрольованого дії для газонів
Multigro® - суміші добрив контрольованого дії для польових і плодово-овочевих культур
Китайкапсульованих сірої добрива (SCU) Shandong Kingenta Ecological Engineering Syncote®- капсулована сірої сечовина і NPK-добрива Hanfeng Evergreen Shikefeng Chemical капсульованих полімером / сірої добрива Shandong Kingenta Ecological Engineering Syncote®- капсулована полімером / сірої сечовина капсульованих полімерами добрива Shandong Kingenta Ecological Engineering Syncote ® - капсульованих полімером NPK-добрива і сечовина Японія капсульованих сірої добрива (SCU) Sun-Agro S-Coat®- капсульованих сірої NPK- добрива і сечовина капсульованих полімерами добрива Chissoasahi Fertilizer Meister®- капсулювання я полімером сечовина (в Японії під маркою 'LP-cote')
Nutricote® - капсульованих полімером NPK добрива, сульфат магнію або нітрат кальцію
Pile Nutricote® - Nutricote®
'Naebako-makase' - спеціальне добриво марки Meister® для основного внесення в чеки при вирощуванні рису
'Ikubyou-makase' - спеціальне Nutricote®- для основного внесення в розплідниках під овочеві культури Mitsubishi Chemical M-coat® - капсулована полімером сечовина Taki Chemical Taki-coat® - капсулована полімером сечовина MC Ferticom U-coat® - капсулована полімером сечовина Central Union Fertilizer Cera-Coat® капсулована полімером сечовина Co-op Chemical Co-op coat®- капсульованих полімером NPK добрива Katakura Chikkarin Sigma Coat® капсулована полімером сечовина і NPK добрива Sumitomo Chemical 'SR-coat' - капсулована полімером сечовина
Джерело: https://en.wikipedia.org
Plantacote - технологія виробництва капсульованих добрив контрольованого дії. Добриво вироблено на основі нових стандартів до добрив такого типу.
Технологія розроблена і запатентована німецькою компанією Aglukon, яка в 2013 році передала бізнес з виробництва та дистрибуції даного продукту компанії SQM. Виробництво досі перебуває в Німеччині.
Технологія PLANTACOTE може бути використана для концентрованих складів, забезпечуючи оптимальне вивільнення елементів живлення і отримання високоякісної продукції.
До переваг PLANTACOTE потрібно віднести безпечне покриття (пружне і міцне), безпечне вивільнення елементів живлення навіть при нестабільних умовах. Міцне покриття попереджає пошкодження при змішуванні з іншими добривами, а також при зберіганні і внесенні.
Час вивільнення елементів живлення не залежить від типу субстрату, рН, мікроорганізмів, рівня поливу і вологості грунту. Елементи живлення починають надходити в грунтовий розчин через 2-3 тижні після внесення (в залежності від температури), що забезпечує безпеку для проростків. Вивільнення елементів живлення приурочено до фізіологічних потреб культур. У прохолодних умовах рослини ростуть і поглинають елементи повільніше і споживають менше елементів живлення, а при підвищенні температури ростові процеси інтенсифікуються. Вивільнення же елементів живлення добривами марок PLANTACOTE також залежить тільки від температури.
Тривалість вивільнення елементів живлення з добрив PLANTACOTE в залежності від температури
Тип добрива Середня температура грунту 15 / 16оС 20 / 21оС 26 / 27оС 2М 2-3 місяці 1-2 місяці 1 місяць 4М 4-5 місяців 3-5 місяців 2-3 місяці 6М 6-7 місяців 5-6 місяців 4-5 місяців 8М 9-10 місяців 8-9 місяців 6-7 місяців 12М 14-16 місяців 12-14 місяців 10-12 місяців 16М 17-18 місяців 15-16 місяців 14-15 місяців
Після періоду вивільнення, покриття добрив PLANTACOTE руйнується під впливом хімічних і фізичних процесів, а також розкладається мікроорганізмами грунту. Мінімізовані втрати елементів.
Кожне добриво Plantacote містить азот, фосфор, калій, а також може здобути магній і мікроелементи. Вивільнення елементів живлення контролюється напівпроникності мембраною, яка повністю покриває гранулу добрива. Товщина полімерного покриття визначає тривалість вивільнення елементів.
Технологія виробництва добрив Osmocote бере початок ще з 1967 року. Компанія Everris займалася розробкою ще першого покоління капсульованих добрив. Сьогодні вони виробляють добрива вже 4-го покоління, і продовжують розробки в цій галузі.
Ірина Логінова, експерт ринку
спеціальних добрив ІК «Інфоіндустрія»
