无机添加剂对复混肥中有效养分的影响

第20卷第5期水土保持学报Vol. 20 No.52006年10月Journal of Soil and W ater ConservationOct.2006无机添加剂对复混肥中有效养分的影响陈海宁,张民,耿毓清,段路路,陈剑秋(山东农业大学资源与环境学院,山东泰安271018)摘要:复混肥制作过程中无机添加剂的使用可以导致肥料中有效养分的减少为了阐明和有效地解决这个问题,选用含有氮、磷、钾3种营养元素的肥料和常用的无机添加剂作为原料模拟工厂化制作和贮存过程,以分析和探讨无机添加剂对肥料养分有效性的影响。研究结果表明灰白色膨润土、浅红色膨润土和钙粉对复混肥的有效养分含量均有影响需根据实际生产需求选取适宜的添加剂。关键词:无机添加剂;复混肥;有效养分中图分类号S147.4 .文献标识码:A文章编号:1009-2242( 2006 )05-0106-03Effect of Inorganic Additive on Effective Nutrient of Compound F ertilizerCHEN Hai-ning ,ZHANG Min ,GENG Yu-qing , DUAN lu-lu , CHEN Jian-qiu( Collge of Resources and Environment , Shandong Agricultural University , Taian 271018 )Abstract : Inorganic additives could cause effective nutrient of compound fertilizer to decrease in the course of pro-cessing and storing. In ordered to solve the problems ,the experiment of effective nutrient content changes in the courseof processing and storing with different N P ,K fertilizer raw materials and inorganic additives was conducted. The re-search result indicated that grey bentonite Jight red bentonite and calcium carbonate powder would have effect on ef-fective nutrient of compound fertilizer. Inorganic additive should be chose by actual production.Key words : inorganic additive ; compound fertilizer ; effective nutrient复混肥的发展已成为化肥工业极其重要的内容成为衡量一个国家化肥工业发展程度的标准之一1。国内外的有关研究表明氮、磷、钾等多种养分的配合施用,可提高肥效10% ~ 30% ,减少化肥损失。化肥损失是一个相当严重的问题,它不仅仅是经济的直接损失，更严重的是损失的化肥已经和继续给我们生存的环境产生了不良后果。因此如何有效地提高肥料利用率增加化肥的技术含量研制生产出高效、无污染的环境友好型.肥料已成为现代农业科学研究的重大课题21。近年来我国复混肥有了较大的发展肥料产量高速增长,但在高速增长的背后也存在着诸多不规范现象,如资源增长过快产品合格率低等。尤其在复混肥生产加工时没有充分考虑其生产工艺原理。由于原料混合后发生很多化学反应和物理变化生成某些具有特殊的物理、化学性质的生成物。这样势必会造成肥料中某种养分的有效性降低3。鉴于存在的.上述问题国内外一些肥料公司已经对复混肥生产过程中所发生的化学反应和物理变化进行了研究并找出了复混肥配方中的养分含量与成品中养分的实测值之间的差异的原因。但是国内现在直接从事无机添加剂对复混肥有效养分影响的研究还比较少,有待于进一步深入探讨。通过对复混肥制作和贮存过程中有效养分变化的研究筛选出复混肥生产的适宜添加剂对于提高原料的利用率减少浪费有重要意义。同时也为我国的复混肥工业提供技术指导。1材料与方法1.1供试材料本试验于2005年3~8月在山东农业大学资源与环境学院肥料车间及实验室进行。复混肥无机添加剂选用灰白色膨润土、浅红色膨润土和钙粉3种。肥料原料为常用尿素、硫酸铵、氯化铵、磷酸一铵、硫酸钾、氯化钾。主要复混肥制造设备有圆盘造粒机、转筒干燥机、肥料筛选机。1.2试验设计中国煤化工。1.2.1 复混肥料配比试验处理 各个处理中复混肥养分( NMYHCNMHG刊均为15: 13: 12其原料组合列于表1中。*收稿日 期2006-03-26基金项具国家农业科技跨越计划2001 -跨8 ]教育部高等学校骨干教师资助计划”[教技司2000 )65号项目资助作者阎什徐海虧,女生于1981 年硕士研究生。主要从事土壤环境化学及微量元素肥料的应用研究。第5期陈海宁等无机添加剂对复混肥中有效养分的影响1071.2.2 复混肥料氮、磷、钾有效养分的测定 复表1复混肥料配比试验处理混肥制作完毕后以及成品装袋贮存后的第220 ,_处理氮肥磷肥钾肥添加剂4050天以及第60天取肥料样。测定肥料中氮、CFT1 *尿素磷酸一铵氯化钾浅红色膨润土CFT2*尿素、 氯化铵磷酸一铵磷酸一铵磷、钾有效养分的含量。测定方法按照中华人民CFT3* 尿素、硫酸铰、磷酸一铵磷酸一铵氯化钾灰白色膨润土共和国国家标准方法进行4。复混肥料中总氮含CFT4" 尿素、硫酸铵、磷酸一铵 磷酸-铵硫酸钾灰白色膨润土CFT5 *氯化钾钙粉量的测定(蒸馏后滴定法) ;复混肥料中有效磷含CFT6° 尿素、氯化铵、磷酸一铵 磷酸一铵粉量的测定(磷钼酸喹啉重量法);复混肥料中有效* Compound frtilizer treatment简称CFT以上处理均设3次重复。钾含量的测定(四苯基合硼酸钾重量法)。2结果与讨论2.1不同的无机添加剂对复混肥氮磷、钾有效含量的影响2. 1. 1不同的无机添加剂对 复混肥含氮量的影响各个复混肥处理间所对应的曲线的起点不一致,有的相差较大产生这种结果的原因可能是由于在复混肥料的造粒、干燥及过筛等过程中尤其是干燥过程尿素的损失较严重。因此为了比较相同肥料组合下不同无机添加剂对复混肥有效养分减少程度的影响将图1中CFT1的曲线做平行移动至与CFT5同一起点处,CFT2的曲线也做相同方式平移。以下各图中曲线均做相应的平移处理。15.50从图1中可以看出相同时间段内CFTI与CFT515.30只 一-CFT2一+十- CFT6 ...0.-- CFT2#的含氮量减少量在前期基本一致 ,但在后期CFT5的15.10减少量明显增大这主要是因为后期钙粉与肥料中的。14.90.....0某些物质结合导致肥料中含氮量的减少趋势明显增14.70大。CFT6 单位时间段内含氮量的减少量更是明显，成14.50知14.30其总计减少量已经达到1. 25%导致复混肥含氮量急14.10剧下降。而CFT2在各个时间段内的变化量也较小。13.90从以上分析可以看出某些无机添加剂的使用对13.700 510152025303540455055 60贮存过程中复混肥的含氮量产生较大影响。浅红色天数(d)膨润土对复混肥中含氮量的减少无明显作用,而钙粉图1复混肥含氮量的变化对于复混肥含氮量的减少有促进作用使得复混肥含氮量呈急剧下降趋势。2.1.2不同的无机添加剂对复混肥有效磷含量的影.11.90 .响复混肥中有 效磷的起始含量不在同一个水平上11.85(图2)这是复混肥料的配方、原料的称取以及造粒11.8011.75等多种因素造成的结果。11.70复混肥CFT1和CFT5曲线的起点不同,两条曲畅11.65车11.60线总体上呈相近的下降趋势。由此看来，复混肥社11.55CFT1和CFT5中有效磷含量的降低与无机添加剂的11.50;FT! 一x一CFT511.45...% --CFT5#一+- CFT2种类没有明显相关性。11.40CFT6 "--"--CFT6#复混肥料中的有效磷含量要受多种因素的影响，135051015202530354045505560其中包括粘土矿物和矿石。复混肥CFT1和CFT5的养分减少趋势基本相同。尽管两种肥料的起始养分图2复混肥有效磷含 量的变化含量不同但随着贮存时间的延长，两者的曲线在迅速减少阶段近乎平行。而在测定后期,曲线的变化趋势基本保持一致。这说明在尿素、磷酸一铵、氯化钾的混合料中添加不同类型的无机添加剂(浅红色膨润土、钙粉)对肥料有效养分的退化影响较小甚至不产生影响。中国煤化工同理CFT2和CFT6也表现出与CFT1和CFT5相同的趋势YHCNMHG以上说明无机添加剂浅红色膨润土和钙粉在复混肥生产中的使用不会对肥料中有效磷含量产生较大影响。但从理论上推断钙粉的使用,应对复混肥中磷的有效性产生负面作用。因为肥料中的有效磷对钙类尤其是碳酸钙较敏感。磷的有效养分与钙离子结合形成磷酸钙化合物导致磷的有效性降低，从而使得复混肥料中磷的有效性降低。而在本试验中却没有出现上述现象这个问题将在以后的试验中进一步 探讨。108水土保持学报第20卷2.1.3不同的无机添加剂对复混肥有效钾含量的影14.80CFT5..... CFTI#响从图3中看出,CFT5和CFT6处理中有效钾减少4.60CFT2一+一 CFT6---0-- CFT2#量变化不大，说明钙粉作为添加剂对复混肥中有效钾4.40 1含量影响较小。而CFT1和CFT2中有效钾含量变化14.20明显,下降趋势大,说明膨润土的使用造成有效钾的14.0013.808大幅度减少。和13.60而复混肥中钾的有效性与添加剂中粘土矿物的13.40性质有关尤其是2: 1型粘土矿物。在本试验中,无13.20机添加剂膨润土属于蒙脱类矿物,是2: 1型的具13.000S1015202530354045505560有晶层结构。这样,钾离子就有可能进入晶层结构天数(d)中从而被矿物固定,进 而使有效钾的含量减少。因此导致复混肥中有效钾的含量减少。图3复 混肥有效钾含量的变化3结论对于需要提高含氮量的复混肥来说应尽量避免用钙粉作为添加剂使用钙粉作添加剂的复混肥含氮量减少率达0.5%。膨润土和钙粉对于复混肥中的有效磷含量没有产生较大影响。灰白色膨润土、浅红色膨润土的使用对复混肥料有效钾的含量减少影响显著,钾离子进入晶层结构中，从而被矿物固定进而使有效钾的含量减少减少率达0.37%。复混肥料中的添加剂要因肥料养分含量要求不同而定膨润土适用于需提高含氮量的复混肥,而钙粉适用于需要提高有效钾含量的复混肥。参考文献:[1] 梁雄才黄小练万洪富等.当前复混肥生产发展地有关问题及对策J]土壤与环境2002 11(2)213 -215.[2]谢世昌.世界肥料使用现状与前景[ J]植物营养与肥料学报,1998 A( 4)321 -330.[3] Fenn L B ,Hossner R L. Ammonia volatilization from ammonium and ammonium-forming fertilizer[J ]. Adv. 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