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【行业纵横】向理想的完全肥料进军

2014-09-20 12:52:06 点击数:

我国化肥使用中存在的问题之一是化肥品种“过精”。2012年我国生产尿素6200万吨、磷铵类肥料2800万吨、可溶性钾盐总供应量1660万吨,即2012年有1亿吨高浓度基础肥料供作复合(混)肥基础原料。用290千克尿素、410千克磷酸一铵、300千克氯化钾,可以很容易制得18-18-18高浓度复合肥料,它含有18%氮、18%五氧化二磷、18%的氯化钾及13.5%氯。


 

教授参观考察公司车间生产情况

 

2012年中国磷肥工业协会统计的全国55个大中型复合肥厂,复合肥总产量3260万吨,平均养分为氮15.77%、五氧化二磷16.53%、氧化钾13.55%,总养分45.35%。为制得这种平均养分的复合肥料,可用241千克尿素、370千克磷酸一铵、226千克氯化钾,考虑到复合肥料含水分20千克,尚余137千克。如何补足这些余量?当前,通常的做法是以廉价的氯化铵代替尿素,或以惰性材料(粘土、高岭土、膨润土、凹凸棒土、石粉、沸石粉、海泡石粉等)为填料,调整成分至所需比例。只有个别厂以钙镁磷肥、过磷酸钙、硫铵等含营养元素的低浓度肥料来填补余量。

 

作物生长需要17种必不可少的营养元素:碳、氢、氧、氮、磷、钾、硫、钙、镁、铁、氯、硼、锰、铜、锌、钼、镍。市售的高浓度复合肥料大多仅提供氮、磷、钾、氯、硫。致使作物营养失调,抗病害、对不良气候条件的抗逆性能力下降,易遭受病虫害侵袭。高产作物成熟期易倒伏,而倒伏是影响产量进一步提高的制约因素之一。 


国内外广泛研究表明,非平衡施肥易导致病虫害发生。施氮过多,叶片肉质肥厚,易受害虫青睐;叶片软弱,茎叶挺立性差,接受阳光的面积变小,透风性差;植物体内抗病害作用大的钙、硅含量相对降低,这些均影响产量的提高并导致农药用量增大。


中微量营养元素的合理施用,有助于减轻病虫害的发生,施钙可减轻西红柿的溃烂病、洋葱的黑霉病、生菜的灰霉病、白菜的根腐病;施硅可抑制水稻的稻瘟病、纹枯病,小麦的白粉病,黄瓜的枯萎病。钾、硅、钙营养元素常被称为功能性元素,能提高作物的抗逆性。

 

镁是叶绿素的核心元素,氮、镁、铁元素的联合作用,可明显增加叶片的绿色。叶绿素通过光合作用,合成碳水化合物是作物高产的基础;镁与硫的共同作用,可提高种子中的含油量。


硫是蛋白质不可缺少的成分,作物体内几乎所有的蛋白质都含有硫。十字花科种子中的芥子油、葱蒜中的蒜油都是硫酯化合物,硫是许多作物产生特殊辛香气味的风味元素。


据农业部最新估测,我国耕地土壤中,微量元素在缺素临界值以下的比例为:钙63%,镁53%,硫40%,硼84%,铁31%,锰48%,铜25%,钼59%,与第二次土壤普查相比,缺中微量元素的耕地面积增加近一倍。

 

郑州大学以脲硫酸分解磷矿,不排出磷石膏,并在造料过程中添加钙镁磷肥、熔融磷钾肥,形成中浓度、多营养、功能性复合肥料。该肥料含有氮磷钾,总养分36%~42%,含钙、镁营养元素超过2%,含硫、硅超过5%,功能性营养元素全面;磷矿中的氟以氟硅酸脲的形态存在于复合肥料中,具有可部分代替农药的作用;尿素以络合态存在,氮适度缓效;磷、钾既有水溶性也有枸溶性形态,提高肥料利用率。


脲硫酸功能性复肥工艺是一种低成本,无污染的复肥新工艺。这种中浓度、多营养、功能性复肥在湖北、河南水稻和河南、山东小麦的大田试验中,均表现了优良的肥效,不仅提高产量5%~20%,而且具有增强抗倒伏能力、减轻病虫害的附加功能。鲁西化工的大田试验表明,在等施用量下,总养分40%的脲硫酸功能性复肥,其肥效高于45%的普通复合肥,病虫害发生率低。这是因为钙、镁、硫、硅多营养的协同作用及硅、钙的附加功能。中浓度、多营养、功能性复合肥料有良好的经济效益、环境效益。


刘总与中国化工报冯主编在公司合影

  

湖北宜施壮农业科技有限公司多年来以钙镁磷肥、过磷酸钙、硫酸铵为养分调节剂生产氮磷钾总养分为30%~40%的中浓度、多营养、功能性复肥,用于柑橘、叶菜类、油菜、玉米、水稻等种植,等重量施肥其肥效相当于或超过总养分45%的普通复合肥,且改善了作物品质。

 

 

许教授来公司访问与公司刘总合影留念


国外曾提出“理想的完全肥料”概念,这是指:一次施用,能供给作物当季所必需的全部养分;养分的释放应与作物不同生长阶段的需肥量相适应;为节省劳力,肥料中应含有除草剂、杀虫剂、杀菌剂;含有抗旱、防寒、防倒伏以及调节植物生长的物质;具有改良土壤,特别是改良下层土壤的作用。而中浓度、多营养、功能性复合肥正在接近这种“理想的完全肥料”概念。

 

(作者:许秀成 侯翠红 赵秉强 张卫峰 2014年04月04日 来源:中国化工报)

 

许秀成: 全国著名化工工艺专家,郑州大学资深教授,《磷肥与复合肥》杂志主编,曾获得2 项国家技术发明奖和多项省部级奖项;取得中国发明专利5 项、美国专利1 项,其中获中国专利优秀奖1 项、中国专利金奖1 项。

赵秉强:中国农业科学院土壤肥料研究所研究员,博士后,农业部创新团队负责人。负责国家重点野外实验站"国家土壤肥力与肥料效益长期监测基地网"研究与管理工作。中国植物营养与肥料学会秘书长。


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