無(wú)機添加劑對復混肥中有效養分的影響

第20卷第5期水土保持學(xué)報Vol. 20 No.52006年10月Journal of Soil and W ater ConservationOct.2006無(wú)機添加劑對復混肥中有效養分的影響陳海寧,張民,耿毓清,段路路,陳劍秋(山東農業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,山東泰安271018)摘要:復混肥制作過(guò)程中無(wú)機添加劑的使用可以導致肥料中有效養分的減少為了闡明和有效地解決這個(gè)問(wèn)題,選用含有氮、磷、鉀3種營(yíng)養元素的肥料和常用的無(wú)機添加劑作為原料模擬工廠(chǎng)化制作和貯存過(guò)程,以分析和探討無(wú)機添加劑對肥料養分有效性的影響。研究結果表明灰白色膨潤土、淺紅色膨潤土和鈣粉對復混肥的有效養分含量均有影響需根據實(shí)際生產(chǎn)需求選取適宜的添加劑。關(guān)鍵詞:無(wú)機添加劑;復混肥;有效養分中圖分類(lèi)號S147.4 .文獻標識碼:A文章編號: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復混肥的發(fā)展已成為化肥工業(yè)極其重要的內容成為衡量一個(gè)國家化肥工業(yè)發(fā)展程度的標準之一1。國內外的有關(guān)研究表明氮、磷、鉀等多種養分的配合施用,可提高肥效10% ~ 30% ,減少化肥損失?；蕮p失是一個(gè)相當嚴重的問(wèn)題,它不僅僅是經(jīng)濟的直接損失，更嚴重的是損失的化肥已經(jīng)和繼續給我們生存的環(huán)境產(chǎn)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術(shù)含量研制生產(chǎn)出高效、無(wú)污染的環(huán)境友好型.肥料已成為現代農業(yè)科學(xué)研究的重大課題21。近年來(lái)我國復混肥有了較大的發(fā)展肥料產(chǎn)量高速增長(cháng),但在高速增長(cháng)的背后也存在著(zhù)諸多不規范現象,如資源增長(cháng)過(guò)快產(chǎn)品合格率低等。尤其在復混肥生產(chǎn)加工時(shí)沒(méi)有充分考慮其生產(chǎn)工藝原理。由于原料混合后發(fā)生很多化學(xué)反應和物理變化生成某些具有特殊的物理、化學(xué)性質(zhì)的生成物。這樣勢必會(huì )造成肥料中某種養分的有效性降低3。鑒于存在的.上述問(wèn)題國內外一些肥料公司已經(jīng)對復混肥生產(chǎn)過(guò)程中所發(fā)生的化學(xué)反應和物理變化進(jìn)行了研究并找出了復混肥配方中的養分含量與成品中養分的實(shí)測值之間的差異的原因。但是國內現在直接從事無(wú)機添加劑對復混肥有效養分影響的研究還比較少,有待于進(jìn)一步深入探討。通過(guò)對復混肥制作和貯存過(guò)程中有效養分變化的研究篩選出復混肥生產(chǎn)的適宜添加劑對于提高原料的利用率減少浪費有重要意義。同時(shí)也為我國的復混肥工業(yè)提供技術(shù)指導。1材料與方法1.1供試材料本試驗于2005年3~8月在山東農業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院肥料車(chē)間及實(shí)驗室進(jìn)行。復混肥無(wú)機添加劑選用灰白色膨潤土、淺紅色膨潤土和鈣粉3種。肥料原料為常用尿素、硫酸銨、氯化銨、磷酸一銨、硫酸鉀、氯化鉀。主要復混肥制造設備有圓盤(pán)造粒機、轉筒干燥機、肥料篩選機。1.2試驗設計中國煤化工。1.2.1 復混肥料配比試驗處理 各個(gè)處理中復混肥養分( NMYHCNMHG刊均為15: 13: 12其原料組合列于表1中。*收稿日 期2006-03-26基金項具國家農業(yè)科技跨越計劃2001 -跨8 ]教育部高等學(xué)校骨干教師資助計劃”[教技司2000 )65號項目資助作者閻什徐海虧,女生于1981 年碩士研究生。主要從事土壤環(huán)境化學(xué)及微量元素肥料的應用研究。第5期陳海寧等無(wú)機添加劑對復混肥中有效養分的影響1071.2.2 復混肥料氮、磷、鉀有效養分的測定 復表1復混肥料配比試驗處理混肥制作完畢后以及成品裝袋貯存后的第220 ,_處理氮肥磷肥鉀肥添加劑4050天以及第60天取肥料樣。測定肥料中氮、CFT1 *尿素磷酸一銨氯化鉀淺紅色膨潤土CFT2*尿素、 氯化銨磷酸一銨磷酸一銨磷、鉀有效養分的含量。測定方法按照中華人民CFT3* 尿素、硫酸鉸、磷酸一銨磷酸一銨氯化鉀灰白色膨潤土共和國國家標準方法進(jìn)行4。復混肥料中總氮含CFT4" 尿素、硫酸銨、磷酸一銨 磷酸-銨硫酸鉀灰白色膨潤土CFT5 *氯化鉀鈣粉量的測定(蒸餾后滴定法) ;復混肥料中有效磷含CFT6° 尿素、氯化銨、磷酸一銨 磷酸一銨粉量的測定(磷鉬酸喹啉重量法);復混肥料中有效* Compound frtilizer treatment簡(jiǎn)稱(chēng)CFT以上處理均設3次重復。鉀含量的測定(四苯基合硼酸鉀重量法)。2結果與討論2.1不同的無(wú)機添加劑對復混肥氮磷、鉀有效含量的影響2. 1. 1不同的無(wú)機添加劑對 復混肥含氮量的影響各個(gè)復混肥處理間所對應的曲線(xiàn)的起點(diǎn)不一致,有的相差較大產(chǎn)生這種結果的原因可能是由于在復混肥料的造粒、干燥及過(guò)篩等過(guò)程中尤其是干燥過(guò)程尿素的損失較嚴重。因此為了比較相同肥料組合下不同無(wú)機添加劑對復混肥有效養分減少程度的影響將圖1中CFT1的曲線(xiàn)做平行移動(dòng)至與CFT5同一起點(diǎn)處,CFT2的曲線(xiàn)也做相同方式平移。以下各圖中曲線(xiàn)均做相應的平移處理。15.50從圖1中可以看出相同時(shí)間段內CFTI與CFT515.30只 一-CFT2一+十- CFT6 ...0.-- CFT2#的含氮量減少量在前期基本一致 ,但在后期CFT5的15.10減少量明顯增大這主要是因為后期鈣粉與肥料中的。14.90.....0某些物質(zhì)結合導致肥料中含氮量的減少趨勢明顯增14.70大。CFT6 單位時(shí)間段內含氮量的減少量更是明顯，成14.50知14.30其總計減少量已經(jīng)達到1. 25%導致復混肥含氮量急14.10劇下降。而CFT2在各個(gè)時(shí)間段內的變化量也較小。13.90從以上分析可以看出某些無(wú)機添加劑的使用對13.700 510152025303540455055 60貯存過(guò)程中復混肥的含氮量產(chǎn)生較大影響。淺紅色天數(d)膨潤土對復混肥中含氮量的減少無(wú)明顯作用,而鈣粉圖1復混肥含氮量的變化對于復混肥含氮量的減少有促進(jìn)作用使得復混肥含氮量呈急劇下降趨勢。2.1.2不同的無(wú)機添加劑對復混肥有效磷含量的影.11.90 .響復混肥中有 效磷的起始含量不在同一個(gè)水平上11.85(圖2)這是復混肥料的配方、原料的稱(chēng)取以及造粒11.8011.75等多種因素造成的結果。11.70復混肥CFT1和CFT5曲線(xiàn)的起點(diǎn)不同,兩條曲暢11.65車(chē)11.60線(xiàn)總體上呈相近的下降趨勢。由此看來(lái)，復混肥社11.55CFT1和CFT5中有效磷含量的降低與無(wú)機添加劑的11.50;FT! 一x一CFT511.45...% --CFT5#一+- CFT2種類(lèi)沒(méi)有明顯相關(guān)性。11.40CFT6 "--"--CFT6#復混肥料中的有效磷含量要受多種因素的影響，135051015202530354045505560其中包括粘土礦物和礦石。復混肥CFT1和CFT5的養分減少趨勢基本相同。盡管兩種肥料的起始養分圖2復混肥有效磷含 量的變化含量不同但隨著(zhù)貯存時(shí)間的延長(cháng)，兩者的曲線(xiàn)在迅速減少階段近乎平行。而在測定后期,曲線(xiàn)的變化趨勢基本保持一致。這說(shuō)明在尿素、磷酸一銨、氯化鉀的混合料中添加不同類(lèi)型的無(wú)機添加劑(淺紅色膨潤土、鈣粉)對肥料有效養分的退化影響較小甚至不產(chǎn)生影響。中國煤化工同理CFT2和CFT6也表現出與CFT1和CFT5相同的趨勢YHCNMHG以上說(shuō)明無(wú)機添加劑淺紅色膨潤土和鈣粉在復混肥生產(chǎn)中的使用不會(huì )對肥料中有效磷含量產(chǎn)生較大影響。但從理論上推斷鈣粉的使用,應對復混肥中磷的有效性產(chǎn)生負面作用。因為肥料中的有效磷對鈣類(lèi)尤其是碳酸鈣較敏感。磷的有效養分與鈣離子結合形成磷酸鈣化合物導致磷的有效性降低，從而使得復混肥料中磷的有效性降低。而在本試驗中卻沒(méi)有出現上述現象這個(gè)問(wèn)題將在以后的試驗中進(jìn)一步 探討。108水土保持學(xué)報第20卷2.1.3不同的無(wú)機添加劑對復混肥有效鉀含量的影14.80CFT5..... CFTI#響從圖3中看出,CFT5和CFT6處理中有效鉀減少4.60CFT2一+一 CFT6---0-- CFT2#量變化不大，說(shuō)明鈣粉作為添加劑對復混肥中有效鉀4.40 1含量影響較小。而CFT1和CFT2中有效鉀含量變化14.20明顯,下降趨勢大,說(shuō)明膨潤土的使用造成有效鉀的14.0013.808大幅度減少。和13.60而復混肥中鉀的有效性與添加劑中粘土礦物的13.40性質(zhì)有關(guān)尤其是2: 1型粘土礦物。在本試驗中,無(wú)13.20機添加劑膨潤土屬于蒙脫類(lèi)礦物,是2: 1型的具13.000S1015202530354045505560有晶層結構。這樣,鉀離子就有可能進(jìn)入晶層結構天數(d)中從而被礦物固定,進(jìn) 而使有效鉀的含量減少。因此導致復混肥中有效鉀的含量減少。圖3復 混肥有效鉀含量的變化3結論對于需要提高含氮量的復混肥來(lái)說(shuō)應盡量避免用鈣粉作為添加劑使用鈣粉作添加劑的復混肥含氮量減少率達0.5%。膨潤土和鈣粉對于復混肥中的有效磷含量沒(méi)有產(chǎn)生較大影響?；野咨驖櫷?、淺紅色膨潤土的使用對復混肥料有效鉀的含量減少影響顯著(zhù),鉀離子進(jìn)入晶層結構中，從而被礦物固定進(jìn)而使有效鉀的含量減少減少率達0.37%。復混肥料中的添加劑要因肥料養分含量要求不同而定膨潤土適用于需提高含氮量的復混肥,而鈣粉適用于需要提高有效鉀含量的復混肥。參考文獻:[1] 梁雄才黃小練萬(wàn)洪富等.當前復混肥生產(chǎn)發(fā)展地有關(guān)問(wèn)題及對策J]土壤與環(huán)境2002 11(2)213 -215.[2]謝世昌.世界肥料使用現狀與前景[ J]植物營(yíng)養與肥料學(xué)報,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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