石墨烯包膜控釋技術文章封面
2026年8月6日農業知識

石墨烯包膜是什麼?如何提升肥料利用率與土壤健康

同樣一包肥,作物真正吸收到的不到一半。石墨烯包膜控釋技術如何把肥料利用率提升到 40–60%?從它為什麼能當包膜、對土壤帶來什麼改變,到與傳統樹脂包膜的差異。

同樣一包肥,作物真正吸收到的其實不到一半。赫爾曼導入石墨烯包膜控釋技術後,肥料利用率從傳統的 30–40% 提升到 40–60%——這是這項技術最直接的意義。

肥料施下去,作物到底吸收了多少?

傳統肥料的養分在土壤中會被淋洗、揮發與固定,真正被作物利用的大約只有三到四成,其餘流失到環境中。這不只是成本浪費——為了補足流失而加量施肥,又讓土壤逐漸酸化、板結,形成「愈施愈多、地力卻愈差」的循環。

要打破這個循環,關鍵不是施更多肥,而是讓養分的釋放節奏,對得上作物的吸收節奏。

石墨烯是什麼?為什麼能用來包肥料?

很多農友第一次聽到會以為是某種化學添加物。其實石墨烯並不是合成化學物,而是碳材料最基本的組成——把石墨一層一層剝到只剩單一原子的厚度,就是石墨烯。

它之所以適合當包膜,靠的是兩個特性:晶格排列極為緻密,能有效隔絕水氣;本身又具強疏水性。這讓它可以在肥料顆粒外形成一道「養分擴散壁壘」——不是把養分封死,而是像一道可調節的閘門,控制養分往外釋放的速率。

石墨烯單原子層蜂巢狀分子結構示意圖
石墨烯的單原子層蜂巢狀結構示意

從高階工業走進田間

石墨烯原本的應用集中在對材料穩定性要求極高的高階工業領域。難的從來不是材料本身,而是製程:如何在高塔造粒的高溫環境下,把它均勻包覆到每一顆肥料上,而且成本要讓農業市場用得起。

赫爾曼與國際知名石墨烯創新技術單位合作,取得這項累積逾五百項專利的包膜技術,再依台灣的作物、氣候與土壤條件調整配方與釋放曲線,讓它真正能用在台灣的田區。同時採用高塔無甲醛製程,從源頭避免甲醛殘留的疑慮。

對作物和土壤,實際的差別在哪?

包膜控釋的價值不只是「讓肥料慢一點釋放」。養分依土壤水分與溫度條件逐步釋出,等於讓供肥曲線貼近作物各生育期的吸肥高峰,而不是一次放完再任其流失。

田間試驗顯示,土壤本身也跟著改善:

  • 土壤孔隙度提升,板結被打破,透氣保水性變好、根系有向下發展的空間
  • 有機質含量明顯提升,土壤肥力基底更厚
  • 養分吸附能力增強,鉀與氮更留得住,減少隨水流失
  • 促進土壤有益菌繁殖,有助種子萌發與根系生長
  • 作物對乾旱、低溫等逆境的耐受性提升

對長期耕作、已經出現板結的老田區來說,這一點往往比單季增產更有價值——因為地力是逐年累積回來的。

傳統土壤與石墨烯包膜施用後的土壤結構對比圖
傳統土壤與石墨烯包膜施用後土壤的結構對比

和傳統樹脂包膜差在哪?

包膜控釋肥不是新概念,市面上已有樹脂包膜。真正的差別在包膜材料本身,而這決定了三件實務上很有感的事:

  • 肥料利用率:石墨烯包膜 40–60%,傳統約 30–40%
  • 包膜降解:石墨烯包膜降解率達 99% 以上,用完即化不殘留;樹脂包膜不可降解,會長期累積在耕作層
  • 倉儲結塊:倉儲六個月後結塊率控制在 3% 以下,傳統防結劑則逾 60%
  • 綜合成本:標準化量產讓綜合成本較傳統作法降低約 20%

其中最容易被忽略、實務上卻最有感的是結塊。包膜肥若在倉儲期間結塊,撒施時落肥不均、機械容易卡料,再好的配方體驗都會打折。

石墨烯包膜與傳統樹脂包膜在利用率、降解率、結塊率的數據對比圖
石墨烯包膜與傳統樹脂包膜的關鍵指標對比

已完成農業部肥料登記

技術要能用在田裡,合規是前提。赫爾曼採用石墨烯包膜技術的肥料產品,皆已經農業部審查並正式核准在台上市:

  • 赫圃樂-S(NPK 30-10-10)|肥進(複)字第 0955040 號
  • 年年赫-S(NPK 29-10-8)|肥進(複)字第 0955042 號

其中赫圃樂-S 為水稻機插側條施肥(機下肥)專用配方,插秧與施肥一次完成,養分釋放曲線對應水稻各生育期的吸肥高峰,可大幅減少後續追肥次數。

想進一步了解?

想知道這項技術適不適合你的田區與栽培方式,可以先看 赫圃樂 S 的產品說明,或參考我們整理的水稻各生育期施肥重點。

需要針對自己的作物與產區規劃施肥方案,歡迎與赫爾曼農藝技術團隊聯繫,我們會依你的實際條件提供建議。

※ 本文引用之試驗數據由技術合作單位提供,實際成效會因作物、土壤條件、氣候與栽培管理方式而異。

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