微量元素水溶肥料生產技術研究

張龍振

摘 要：微量元素水溶肥料在可持續發展的背景下具有廣闊的發展前景。本文分析了微量元素水溶肥料的特點和優勢，討論微量元素水溶肥料的生產工藝與流程，以供參考。

關鍵詞：水溶肥料;微量元素;螯合技術

水溶性肥料是新型肥料的代表，已經普遍應用于多種作物的種植，具有強大的優勢。微量元素水溶肥料中添加了植物生長所必需的微量元素，其生產具有一定的難度，生產工藝有很大的提升空間。

一、微量元素水溶肥料及其原料成分

在節能降耗、可持續發展的要求下，水肥一體將成為農業發展的必然要求。水溶性肥料是可以完全溶解于水的多元復合型肥料，植物吸收率高，能夠滿足噴滴灌等先進設備，提高農業生產的效率。植物生長中除了氮、磷、鉀等需求量較大的大量元素，還有一些必需的元素，如鋅、硼、鐵、錳等，由于需求量極小而被稱為微量元素。微量元素有大量元素無法替代的作用，如鐵元素能影響植物的光合作用和呼吸作用，鉬能起到固氮作用，硼能加快植物體內糖的合成與運輸，促進生殖器官的正常發育。在化肥投入增多、有機肥投入減少的情況下，土壤中的微量元素減少，因此需要對植物施加微量元素肥料。微量元素水溶肥料的配方靈活，可以根據土壤情況和植物生長情況進行配制，養分利用率高，施用方便、安全。

二、微量元素水溶肥料的生產工藝與流程

1.原料選擇

水溶肥料生產中原材料的選擇非常重要，需要關注肥料的鹽指數和不溶物含量，盡量選擇低鹽的肥料品種，降低肥料中不溶物的含量。我國水溶性肥料中水不溶物的生產標準是低于5%，但在不同的應用場合中這一標準也有所不同，如在滴灌施肥中水不溶物的含量需要低于0.5%。水溶性肥料生產的常用原料主要有：工業級磷酸一銨（規格如工業級99%的MAP磷酸一銨）、工業級磷酸二銨（規格如工業級98%的DAP磷酸二銨）、磷酸二氫鉀（規格如99%的MKP磷酸二氫鉀）、磷酸脲（規格如98%的UP磷酸脲）等。

向肥料中添加微量元素時有時直接使用含有微量元素的無機鹽，有時使用螯合態的微量元素，如EDTA絡合物或腐植酸、氨基酸等。

2.生產工藝

（1）固體水溶肥料。固體水溶肥料的生產首先要對物料進行破碎、篩選，其次是對微量元素原料進行計量，與原料混合，最后包裝成品。生產過程中需要破碎機、篩分機、計量稱、輸送機、混合機和除塵設備等機器設備，生產過程中需要注意均勻混合，肥料成分按科學順序添加，為防止降低微量元素的有效性，應該先將微量元素與酸性肥料混合，再添加其它原料。生產環境需要除濕除塵。固體水溶肥料儲藏時容易出現吸潮結塊現象，主要原因有原料吸潮性高、含水量高、堆壓嚴重、生產環境濕度高、包裝材料吸水性高等，通常來說原料中包括尿素、磷酸二氫鉀、硫酸鎂、螯合微量元素的水溶肥料成品更容易吸潮結塊。因為水溶肥料對水不溶物的含量有較高要求，所以用于常規復合肥中的抗結塊成分一般不用于水溶肥料。固體水溶肥料成品在包裝后如果儲存在溫度較高的環境，或在夏天高溫時放置，常常會發生袋內脹氣的現象，有時會脹破包裝。氣體成分主要是二氧化碳。含有尿素的水溶性肥料容易發生脹氣。選擇透氣性好的包裝材料可以解決這一問題。為避免一些帶有腐蝕性的原料成分破壞包裝，選用包裝材料前應提前試驗，保證包裝合格耐用。

（2）液體水溶肥料。液體水溶性肥料通過溶解、螯合等技術將原料成分、微量元素和輔料溶解在水中，加工成液體劑料。首先要進行水質凈化，將原料稱量后溶解在水中，其次是微量元素的螯合與復配，檢查酸堿度、透明度和營養成分分含量，按需要進行調整，最后進行灌裝。需要用到溶解槽、混合攪拌槽、儲存罐等設備。液體水溶性肥料的生產技術比固體水溶性肥料復雜，各環節的控制也有較高要求，需要對水質、原料添加順序、反應時間、酸堿值、原料溶解程度等加強關注。液體水溶肥料在外界條件改變時可能出現養分飽和、結晶的情況，結晶體也有生長快慢的差異，這就需要對肥料配方進行調整，通常一年時間的觀察可以將配方調整穩定。因為各種原料成分的粒子大小不均，懸浮性肥料在放置一段時間后可能出現分層，需要在生產時對原料盡量粉碎，并選擇適合的懸浮劑。液體水溶肥料也可能出現包裝脹氣的現象，需要增加包裝抗壓程度，平衡水溶肥料的酸堿度。

螯合技術是微量元素水溶肥料生產技術的重大突破，指用有機化合物將鋅元素包裹，保持其活性的技術。螯合技術的核心是螯合工藝與螯合劑選擇。螯合技術的重要參數由螯合率和穩定常數決定，螯合率反映出有機微量元素螯合物中有機成分和無機成分的比例，是影響微量元素發揮效果的最重要因素。在傳統螯合技術之外，近年來又出現了新的螯合技術，如取得專利的固相螯合技術，將螯合放在固相下進行，簡化了生產工藝，降低成本，分子量小，有效成分含量高，穩定性高，螯合劑的營養性高，參與植物代謝過程，起到良好的促進作用，對環境友好。再例如有研究人員創新了氨基酸微量元素水溶肥料的螯合技術，使用硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸錳等原料分別配制三種混合液，將三種混合液循環乳化形成產品，氨基酸和聚磷酸銨雙螯合的微量元素更容易被植物吸收，營養成分的利用率大大提高。

3.成品檢驗

微量元素水溶肥料成品需要通過檢驗，達到各項指標后才能成為產品進入市場。對成品外觀的檢驗主要通過目測，觀察是否有結晶、脹氣等現象。技術檢測指標包括酸堿值、水不溶物含量、密度、微量元素含量等，都需要按照相應標準的規定進行，將成品取樣、密封，注明產品和企業名稱、生產日期、采樣日期等，取樣要同時采集兩份，一份用于檢測，另一份保存一到兩個月后用于復檢。如果一項及以上不符合生產標準，則整批產品不合格。

三、結語

微量元素水溶肥料的生產技術中存在一定的難點，需要相關人員不斷探索，改革創新，尋找新的工藝與技術，提升微量元素水溶肥料的產量和質量，為農業可持續發展做出貢獻。

參考文獻：

[1]蔡敏新，王釷汀，葉藝俊，等.含氨基酸的微量元素水溶肥料制備研究[J].農家參謀，2018，13：226.

[2]劉鵬，韓效釗，黃家祥，等.液體高硼微量元素水溶肥料料的制備[J].化肥工業，2017，05：15-17+21.