作物專用肥料配方設(shè)計與計算

付云章，陸成杰，郜勝濤，周永瓊

（文山州土壤肥料工作站，云南文山 663099）

以不同農(nóng)作物對氮、磷、鉀養(yǎng)分的需求，土壤中所能供給的養(yǎng)分數(shù)量，以及所用肥料的各項養(yǎng)分、水分指標，當(dāng)年利用率等為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，采用目標產(chǎn)量法，通過計算設(shè)計出作物專用肥配方。

1 配方的設(shè)計（目標產(chǎn)量法）

1.1 設(shè)計配方所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

（1）當(dāng)?shù)赝寥赖膲A解氮、有效磷、速效鉀3項指標。

（2）目標產(chǎn)量（以當(dāng)?shù)?年收獲量的平均數(shù)為基礎(chǔ)數(shù)，增加5%～10%）。

（3）農(nóng)作物單位收獲量所吸收的氮、磷、鉀養(yǎng)分量（見表1）。

表1 不同作物形成100 kg經(jīng)濟產(chǎn)量吸收各養(yǎng)分數(shù)量

1.2 配方設(shè)計公式

例：計劃每畝收獲稻谷500 kg，經(jīng)查表1知：100 kg稻谷需氮2.4 kg、磷1.3 kg、鉀3.3 kg，則每畝需養(yǎng)分：

土壤供給養(yǎng)分量的計算方法：

土壤所能供給的養(yǎng)分量是通過對土樣檢測得到，主要是依據(jù)土壤的堿解氮、有效磷、速效鉀3項指標來計算。依照我國的具體情況，確定土壤的耕層深度為0.2 m，可耕層土壤的比重為1200 kg/m3，這樣就可以求出每畝耕層土壤的重量。

例：經(jīng)測試土壤的堿解氮為50 mg/kg、有效磷為20 mg/kg、速效鉀為80 mg/kg，則每畝土壤能供給的養(yǎng)分量分別為：

配方中各養(yǎng)分量為：已知養(yǎng)分量-土壤供給養(yǎng)分量

注意：（1）當(dāng)結(jié)果為負值時，即土壤的供肥能力較大，可以根據(jù)實際情況考慮該養(yǎng)分的加入量。

（2）豆科作物有固氮能力，在設(shè)計配方時應(yīng)考慮減少施氮量。

（3）可根據(jù)不同作物對中、微量元素的需求，可以再配入少量的中、微量元素。微量元素的種類因作物不同而異，配入量一般在0.5%以下為宜。

在同一地區(qū)設(shè)計其他作物專用肥料配方時，只要查出該作物對養(yǎng)分的需求量，其余數(shù)據(jù)不變，代入計算公式就可以。

2 基礎(chǔ)肥料配方設(shè)計

配方設(shè)計出來之后，要折算成基礎(chǔ)肥料的用量，應(yīng)該考慮使用的基礎(chǔ)肥料利用率（見表2）。

表2 各肥料利用率比較

由表2知，各肥料的利用率分別為：硫酸銨70%，過磷酸鈣15%～25%，氯化鉀50%，則配方設(shè)計的各養(yǎng)分量分別為：

折成基礎(chǔ)肥料實物量為：

共計氮、磷、鉀用肥量為：27.8 kg + 82.5 kg +12.3 kg = 122.6 kg，即表明：每畝水稻田若計劃產(chǎn)量為500 kg，整個生長期總施入化肥量122.6 kg，其中20.5%硫酸銨28 kg、16.0%過磷酸鈣83 kg、60.0%氯化鉀12 kg。

配方中的N∶P2O5∶K20 = 1.0∶2.3∶1.3。

GB15063—2001中將肥料規(guī)格分為低濃度≧25%，中濃度≧30%，高濃度≧40%，按此比例可以設(shè)計為低濃度N - P2O5- K2O = 5 - 13 - 7 = 25%；中濃度N - P2O5- K2O = 7 - 15 - 8 = 30%；高濃度N -P2O5- K2O = 9 - 20 - 11 = 40%。選其中任何一個配方都適用于水稻的種植。

3 工廠化生產(chǎn)配方肥料的設(shè)計與計算

如果不考慮工業(yè)化的大批量生產(chǎn)，只是小面積的單獨施肥，可以按3種基礎(chǔ)肥料的實物量施肥。但是，工廠化生產(chǎn)要求產(chǎn)品必須保持質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)計算方便，使產(chǎn)品符合國家標準。就可將上述設(shè)計的配方，整理成為工廠的生產(chǎn)配方。以低濃度肥料25%的配方為例，計算過程如下。

3.1 配方中氮、磷、鉀、水分的比例

GB15063 - 2001中規(guī)定三元素復(fù)混肥氮、磷、鉀總養(yǎng)分含量之和應(yīng)≧25.0%，水分≦5.0%。

3.2 生產(chǎn)配方的計算

如果使用的基礎(chǔ)肥料為氯化鉀、過磷酸鈣、磷酸一銨、硫酸銨、填充料，則按以下方法計算配料。

3.2.1 原料規(guī)格

以分析結(jié)果為準（N∶P2O5∶K2O∶H2O）。

氯化鉀（0 - 0 - 60.0 - 0.5）、磷酸一銨（11.0- 44.0 - 0 - 1.0）、過磷酸鈣（0 - 16.5 - 0 - 12.5）、硫酸銨（20.5- 0 - 0 - 0.9）、填充料（0 - 0 - 0 - 5.0）。

3.2.2 計算公式

原料肥的加入重量=設(shè)計的養(yǎng)分量÷所用原料肥的養(yǎng)分含量。

例如，求氯化鉀的用量 = K2O設(shè)計量÷原料肥養(yǎng)分含量 = 7.0%÷60.0% = 0.117 （t）。計算的原則是，所用的原料肥重量之和不能大于1，養(yǎng)分之和應(yīng)大于設(shè)計數(shù)據(jù)0.3%，水分應(yīng)小于5.0%。若生產(chǎn)的實際需要或農(nóng)作物的營養(yǎng)需求，其中某一養(yǎng)分需要2種以上原料肥的時候，可以利用養(yǎng)分和重量的關(guān)系列二元或三元一次方程求出。例如，K2O采用1種肥料，應(yīng)先求氯化鉀的用量0.117 t，其他肥料的用量為（1 t - 0.117 t = 0.883t），其他3種肥料的用量可以用三元一次方程求得，設(shè)磷酸一銨用量為x，過磷酸鈣用量為y，硫酸銨用量為z，則形成：

解得：x = 0.064 t（N= 0.7%、P2O5= 2.8%）；y = 0.56 t（P2O5= 9.2%）；z = 0.259 t（N = 5.3%）

3.2.3 計算原料肥用量

60% 氯化鉀用量：7.0% ÷60.0% = 0.117（t）、K2O = 7.0%；

55%磷酸一銨用量：2.8%÷44.0% = 0.064（t）、N = 0.7%、P2O5= 2.8%；

16.5%過磷酸鈣用量：9.2%÷16.5% = 0.560（t）、P2O5= 9.2%；

25%硫酸銨用量：5.3%÷20.5% = 0.259（t）、N = 5.3%；

3.3 原料肥總重量

0.117 + 0.064 + 0.560 + 0.259 = 1.0 （t） （如原料不足1 t時可以用填充料補足1 t）

3.4 原料肥中總養(yǎng)分重量

3.5 原料肥中的含水量

即1 t產(chǎn)品中有0.074 t水分，折算含百分率為7.4%，超過國家標準≦5.0%的規(guī)定，必須進行烘干處理去除多余水分。

3.6 需烘去水分量

3.7 產(chǎn)品總重量

3.8 產(chǎn)品總養(yǎng)分百分率

經(jīng)過以上的配方選用和計算，生產(chǎn)出的產(chǎn)品尚有0.6%的養(yǎng)分富余，可以保證產(chǎn)品質(zhì)量符合CB16053—2001的標準。再依據(jù)作物生長特性，寫出使用說明，這樣便完成一個農(nóng)作物的專用肥料的配方設(shè)計與計算。