配伍增值型復混（合）肥料制備與應用

劉 榮，韓效釗，鄭曙峰，沈 浩，鄭之銀，闞畫春，張 旭，劉 昆

（1. 安徽六國化工股份有限公司，安徽 銅陵 244000； 2. 合肥工業大學 化學與化工學院，安徽 合肥 230009；3. 安徽省農業科學院 棉花研究所，安徽 合肥 230001）

我國存在化肥利用率低、化肥回報率不斷下降、面源污染嚴重等問題。產生這些問題的重要原因之一是，我國雖然重視復混（合）肥料的發展，但沒有重視大中微量元素的平衡供給，對中微量元素肥料的研究、開發、生產和應用明顯不足。目前，我國復混（合）肥料中等養分配比的通用型產品仍是主流，其市場占有率達到54%，大型企業仍以生產養分質量分數大于40%的高濃度產品為主。安徽農業大學的研究表明：含鈣、鎂、硫、硅、鋅、鐵、錳、硼中微量元素，w（有機質）為20%的13-4-8有機-無機復混肥料使水稻穎殼不閉合發生率降低26.9%～39.4%，增產率達到43.8%～66.6%［1］。國家鈣鎂磷復合肥技術研究推廣中心以含有多種中微量元素的鈣鎂磷肥為原料生產的無機包裹型復合肥料具有良好的減肥增效效果［2］。中國工程院張福鎖院士指出，未來我國肥料應該控制總量，生產適合的氮磷鉀肥料，增加中微量元素，通過形態配伍和元素之間的相互協同實現綠色增產增效［3］。鄭州大學許秀成教授指出，能合理利用中微量元素等資源的肥料也屬于增值肥料［4］。我國復混（合）肥料配方已不能適應農業發展需求和土壤肥力條件變化，需要加大復混（合）肥料配方的調整，逐步減少等養分配比的產品［5］，大力發展氮磷鉀科學配比、同時添加中微量元素的配伍增值型復混（合）肥料。

1 傳統中微量元素復混肥料制備

市場上為數不多的含中微量元素復混（合）肥料產品大多是在復混（合）肥料中簡單混合中微量元素（見圖1、圖2）。

圖1 傳統氮磷鉀鋅復混肥料制備工藝流程

圖2 傳統氮磷鉀硼復混肥料制備工藝流程

傳統法制備中微量元素復混肥料雖然是一種比較方便的補充中微量元素的方式，但1 t復混（合）肥料中加入幾千克中微量元素原料，在攪拌混合過程中含結晶水的原料又易脫水，因此，中微量元素在產品中很難均勻分布；添加到復混（合）肥料中的硼砂在土壤中溶解度很小、溶解速度非常慢，難以充分發揮肥效。同時，在復混（合）肥料中加入中微量元素（如鈣、鎂、鋅、錳、銅、鐵），會與磷形成難溶態養分，不僅不能被作物吸收利用，而且還會降低磷的有效性［6］。

2 配伍增值型復混（合）肥料制備

安徽六國化工股份有限公司、合肥工業大學和安徽省農業科學院聯合開展配伍增值型復混（合）肥料研發工作，開發出鈣、鎂、鋅、錳、銅、鐵營養元素在線螯合技術和硼砂助溶技術，將金屬類營養元素在線螯合技術和硼砂助溶技術集成于一體構成大中微量營養元素配伍增值型復混（合）肥料制備技術，較好地解決了中微量元素在復混（合）肥料中的均勻性和硼的有效性問題。

2.1 氮磷鉀鋅復合肥料制備工藝

氮磷鉀鋅復合肥料制備工藝流程（如圖3 所示）：將濕法磷酸與濃硫酸泵入管式反應器進行氨化反應；將羥基羧酸類酸性螯合劑與硫酸鋅、工藝水按一定比例加入釜式反應器進行螯合反應；再將磷銨和硫銨混合料漿、螯合后的螯合鋅溶液及少量液氨同步噴入造粒窯，與氯化鉀、尿素、磷銨等固相原料混合造粒；最后經干燥、篩分、冷卻獲得氮磷鉀鋅復合肥料。

圖3 氮磷鉀鋅復合肥料制備工藝流程

產品中氮、磷、鉀含量根據不同作物營養需求，依據GB/T 15063—2009 確定；鋅質量分數在0.03%～1.00%，根據特定地區土壤鋅含量測定值設置肥料中具體鋅含量。

2.2 氮磷鉀硼復合肥料制備工藝

氮磷鉀硼復合肥料制備工藝流程（如圖4 所示）：將硼砂與濕法磷酸按一定比例加入釜式反應器進行酸化反應形成硼磷混合酸，將硼磷混合酸與濃硫酸同步泵入管式反應器進行氨化反應；再將硼銨、磷銨和硫銨混合料漿及少量液氨同步噴入造粒窯，與氯化鉀、尿素、磷銨等固相原料混合造粒；最后經干燥、篩分、冷卻獲得氮磷鉀硼復合肥料。

圖4 氮磷鉀硼復合肥料制備工藝流程

產品中氮、磷、鉀含量根據不同作物營養需求，依據GB/T 15063—2009 確定；硼質量分數在0.03%～0.50%，根據特定地區土壤硼含量測定值設置肥料中具體硼含量。

3 配伍增值型復混（合）肥料減肥增效效果

3.1 試驗材料

試驗地土壤肥力中等，供試油菜品種為德新油53，前茬為棉花。

3.2 試驗設計

設計4 個處理，每個處理3 次重復，每個小區面積68.4 m2。4個處理分別是：（1）配伍增值型復合肥料（N、P2O5、K2O、Zn、B 質量分數分別為22%、8%、10%、0.03%、0.026%），安徽六國化工股份有限公司生產；（2）配方復合肥料（N、P2O5、K2O質量分數分別為22%、8%、10%），安徽六國化工股份有限公司生產；（3）等養分配比復合肥料（17-17-17），市購；（4）不施肥（對照）。

試驗采用免耕人工撒播，施肥量每667 m250 kg，其中基施30 kg，油菜抽薹前撒施20 kg。

3.4 試驗結果

不同處理對油菜苗情的影響見表1。由表1 可以看出，不施肥處理的各項指標都比3個施肥處理差，除莖基粗外，其他指標與3個施肥處理差異都達到了顯著水平。處理1、處理2 與處理3 三者之間差異未到顯著水平。

不同處理對油菜生育時期的影響見表2。由表2可以看出，不施肥（對照）處理的全生育期最短，為166 d，其他3 個施肥處理的全生育期都是173 d，僅是抽薹日期與初、終花日期略有不同。

表1 不同處理的油菜苗情

表2 不同處理的油菜生育時期

不同處理對油菜主要經濟性狀的影響見表3。由表3 知，株高處理2 最高，不施肥處理最矮；分枝高度不施肥處理最低，3個施肥處理之間差別不大；主花序長、主花序角果長、分枝角果長及主花序角果數各處理之間差異不顯著；分枝數、分枝角果數及總角果數3個施肥處理都顯著多于不施肥處理。

不同處理對油菜產量性狀的影響見表4。

表3 不同處理油菜的主要經濟性狀

表4 不同處理油菜的產量性狀

由表4可知，施肥處理的實收產量顯著高于不施肥處理，處理1 產量最高；主花序單角果粒數、主花序千粒及分枝千粒質量各處理間差異不顯著，處理1 的主花序單角果粒數最多，達25.7粒；單株分枝總粒質量及單株產量施肥處理顯著高于不施肥處理；單株主花序總粒質量處理1最高。配伍增值型復混（合） 肥料與不施肥對照相比增產45.77%，與等養分配比復合肥料相比增產6.78%，與配方復合肥料相比增產4.65%。

4 結論與建議

配伍增值型復合肥料較等養分配比復合肥料養分用量降低21.57%，但油菜增產6.78%。

試驗結果表明，油菜施用配伍增值型復合肥料，壯苗效果明顯，株高矮，倒伏輕，主花序短，單株產量高；田間病害輕，后期病死株顯著少于其他3個處理，這也是它實收產量高于其他3個處理的原因之一。

建議進一步根據作物需肥規律研究氮磷鉀配比，同時提升復合肥料中微量元素含量，以提升配伍增值型復混（合）肥料肥效。