有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥研究綜述暨中鹽紅四方試生產(chǎn)工藝總結(jié)

姚校彬

1.綜述

我國(guó)是化肥生產(chǎn)和使用大國(guó)，化學(xué)肥料的生產(chǎn)使用占到肥料總量的80-90%以上。我國(guó)的肥料利用率較低，僅為30%左右，存在化肥過(guò)量施用、盲目施用等問(wèn)題，帶來(lái)了成本的增加和環(huán)境的污染、造成耕地板結(jié)、土壤酸化，亟需改進(jìn)施肥方式，提高肥料利用率，減少不合理投入，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

我國(guó)《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《方案》）中指出：我國(guó)施肥結(jié)構(gòu)不平衡，重化肥、輕有機(jī)肥，重大量元素肥料、輕中微量元素肥料，重氮肥、輕磷鉀肥“三重三輕”問(wèn)題突出；傳統(tǒng)人工施肥方式仍然占主導(dǎo)地位，化肥撒施、表施現(xiàn)象比較普遍，機(jī)械施肥僅占主要農(nóng)作物種植面積的30%左右。可以倡導(dǎo)通過(guò)有機(jī)肥替代化肥，通過(guò)合理利用有機(jī)養(yǎng)分資源，用有機(jī)肥替代部分化肥，實(shí)現(xiàn)有機(jī)無(wú)機(jī)相結(jié)合；提升耕地基礎(chǔ)地力，用耕地內(nèi)在養(yǎng)分替代外來(lái)化肥養(yǎng)分投入[1]。力爭(zhēng)到2020年，氮、磷、鉀和中微量元素等養(yǎng)分結(jié)構(gòu)趨于合理，有機(jī)肥資源得到合理利用，畜禽糞便養(yǎng)分還田率達(dá)到60%、提高10%；農(nóng)作物秸稈養(yǎng)分還田率達(dá)到60%、提高25%。立足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，整合科研、教學(xué)、推廣、企業(yè)力量，加大研發(fā)投入力度，追蹤國(guó)際前沿技術(shù)，開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān)，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，組建一批產(chǎn)學(xué)研推相結(jié)合的研發(fā)平臺(tái)，重點(diǎn)開(kāi)展農(nóng)作物高產(chǎn)高效施肥技術(shù)研究，速效與緩效、大量與中微量元素、有機(jī)與無(wú)機(jī)、養(yǎng)分形態(tài)與功能融合的新產(chǎn)品及裝備研發(fā)；適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)體制特點(diǎn)，積極探索有機(jī)養(yǎng)分資源利用的有效模式，加大支持力度，鼓勵(lì)引導(dǎo)農(nóng)民增施有機(jī)肥。

有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥是一種既含有機(jī)質(zhì)又含適量化肥的復(fù)混肥，它是對(duì)糞便、草炭等有機(jī)物料，通過(guò)微生物發(fā)酵進(jìn)行無(wú)害化和有效化處理，并添加適量化肥、腐殖酸、氨基酸或有益微生物菌，經(jīng)過(guò)造粒或直接摻混而制得的商品肥料。目前，我國(guó)有機(jī)肥資源總養(yǎng)分約7000 多萬(wàn)噸，實(shí)際利用不足40%。其中，畜禽糞便養(yǎng)分還田率為50%左右，農(nóng)作物秸稈養(yǎng)分還田率為35%左右，秸稈、城市污泥、發(fā)酵液、沼液、畜禽糞便、垃圾、有機(jī)質(zhì)、腐殖酸等廢料出現(xiàn)無(wú)處堆放、占用面積大的情況，正日益成為環(huán)境的負(fù)擔(dān)，因其含有氮、磷、鉀及其他微量元素，早在20 世紀(jì)80年代就已經(jīng)有學(xué)者開(kāi)始進(jìn)行把這些廢料變成肥料的研究工作。起初，這些廢料被直接用作肥料使用，但隨著時(shí)間的推移，直接施用的弊端日益突出，迫切需要一種新的制肥方法來(lái)滿(mǎn)足這個(gè)需求。

2002年中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)聯(lián)合發(fā)布了《中華人民共和國(guó)有機(jī)- 無(wú)機(jī)復(fù)混肥料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 18877-2002》，這是我國(guó)第一份有關(guān)有機(jī)- 無(wú)機(jī)復(fù)混肥料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這為規(guī)范此前混亂的有機(jī)- 無(wú)機(jī)復(fù)混肥料市場(chǎng)作出了巨大貢獻(xiàn)，但這并不是否認(rèn)此前所做的關(guān)于有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥料的研究及其結(jié)果，相反的，這些有先見(jiàn)之明的研究為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了良好的理論基礎(chǔ)、實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)及人才儲(chǔ)備。1988年常州市蔬菜研究所張叔寧[2]等就嘗試著用印染污泥與無(wú)機(jī)肥料混制為有機(jī)- 無(wú)機(jī)復(fù)混肥料，并在花果上做了肥效試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該肥對(duì)菊花、月季、扶桑和巨峰葡萄的肥效最好。1991年江山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所孫其偉[3]等利用以蠶沙為有機(jī)料的復(fù)混肥在稻麥輪作模式下進(jìn)行進(jìn)行增產(chǎn)效果、土壤理化性質(zhì)改良及生物活性影響的研究，結(jié)果顯示有機(jī)- 無(wú)機(jī)復(fù)混肥增產(chǎn)5.09%左右，生物菌落數(shù)量大、品種多，土壤疏松、保水能力強(qiáng)、通透性大。1994年中科院沈陽(yáng)應(yīng)科所何隨成[4]等利用腐熟處理的畜禽糞便配合無(wú)機(jī)肥料制成有機(jī)- 無(wú)機(jī)復(fù)混肥，其在番茄上的肥效良好。1997年劉佳銘[5]等利用含鎂工業(yè)廢水使木漿黑液絮凝，利用絮凝物與無(wú)機(jī)肥料混制成有機(jī)- 無(wú)機(jī)復(fù)混肥，該法不僅廢物利用了兩種廢水，還帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益。1998年馬鏡波[6]等發(fā)酵雞糞與無(wú)機(jī)肥料混制為有機(jī)- 無(wú)機(jī)復(fù)混肥，為發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)制定了一系列措施，不僅解決了雞糞造成的環(huán)境問(wèn)題，還帶來(lái)了產(chǎn)業(yè)的模式變更。2002年袁守軍[7]等發(fā)酵城市污泥，調(diào)整有機(jī)、無(wú)機(jī)比例制造混肥，不僅肥效優(yōu)異，而且為污水處理廠消耗了污泥；毛建華[8]等利用垃圾制作有機(jī)- 無(wú)機(jī)復(fù)混肥，廢物利用且效果良好。2006年徐傳忠[9]等確定了將腐殖酸和無(wú)機(jī)肥料混制有機(jī)- 無(wú)機(jī)復(fù)混肥的指標(biāo)，得出腐殖酸的加入量為14.75-24kg/100kg 肥的肥效最好。2015年朱亞紅[10]等利用電解錳渣混制有機(jī)- 無(wú)機(jī)復(fù)混肥，發(fā)現(xiàn)其對(duì)辣椒的肥效優(yōu)良，還能增加辣椒中可溶性糖、還原糖及維生素C 的累積。

2.中鹽紅四方肥業(yè)股份有限公司有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥試生產(chǎn)總結(jié)

中鹽紅四方肥業(yè)股份有限公司為豐富公司肥料產(chǎn)品，創(chuàng)新產(chǎn)品差異化，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，充分利用較為完善的銷(xiāo)售服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，開(kāi)始組織力量開(kāi)發(fā)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥產(chǎn)品。

2.1 生產(chǎn)概況

預(yù)備生產(chǎn)配方為13-5-7 的硫基有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥，準(zhǔn)備的原料有有機(jī)質(zhì)原料、硫酸銨、尿素、磷酸一銨、棒土等，經(jīng)過(guò)計(jì)量、混勻、粉碎之后，送入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)，加入適量蒸汽團(tuán)聚成粒，物料經(jīng)干燥、冷卻、粗細(xì)篩分后進(jìn)入包膜機(jī)。

2.2 生產(chǎn)結(jié)果

生產(chǎn)了10 噸有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥，產(chǎn)品水分8.0%，有機(jī)質(zhì)21.5%，N：P205：K2O=12.33：5.25：6.34，總養(yǎng)分23.92%，70%以上粒子達(dá)到1.00mm-4.75mm，pH=6.1，蛔蟲(chóng)卵死亡率93%，大腸桿菌數(shù)≤100 個(gè)/g。蛔蟲(chóng)卵死亡率檢測(cè)結(jié)果不符合《GB 18877-2009 有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》的蛔蟲(chóng)卵死亡率≥95%的標(biāo)準(zhǔn)，且造粒情況不佳，生產(chǎn)失敗。

2.3 結(jié)果分析

生產(chǎn)失敗的原因：1、有機(jī)質(zhì)原材料發(fā)酵不夠完全；2、原料水分太高，未做烘干處理就直接造粒，造成物料在造粒機(jī)內(nèi)結(jié)塊。

2.4 解決辦法

選購(gòu)發(fā)酵更加完全的有機(jī)物料，對(duì)水分過(guò)高的物料要進(jìn)行曬干或者烘干處理并粉碎后再進(jìn)行造粒工作。

3.關(guān)于有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥前景的討論

對(duì)于有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥研發(fā)的初衷是為了既處理掉污染環(huán)境、占用場(chǎng)地的有機(jī)廢料，還能得到能增收提質(zhì)的肥料，對(duì)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都是雙贏的行為，應(yīng)該是前景無(wú)量的一個(gè)產(chǎn)品。但是有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥抽檢合格較低，這已經(jīng)是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，監(jiān)督管理的缺失使得不合格產(chǎn)品在市面上猖獗肆虐，農(nóng)民識(shí)別能力差易被不法商家的假冒產(chǎn)品迷惑，這一切都導(dǎo)致合法廠家的正規(guī)產(chǎn)品在市面上被先入為主的觀點(diǎn)質(zhì)疑。

對(duì)于以上問(wèn)題，需要明確以下幾點(diǎn)：一是有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥中的有機(jī)部分肥效不會(huì)很高。二是有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥中的微生物作用將不會(huì)很大，化學(xué)肥料大多數(shù)是鹽類(lèi)，溶解度很高，對(duì)微生物的活性肯定會(huì)起殺滅或抑制作用。有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥料加工過(guò)程中化肥采用的是干物料，不含或少含水份，對(duì)微生物的活性起抑制作用。這種肥料施入土壤后，水分充足，高濃度的肥料溶液不可能復(fù)活加入的微生物，只有可能將加入的微生物殺死。所謂的活性有機(jī)復(fù)混肥和生物有機(jī)復(fù)混肥的肥效難以肯定。三是有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥料的肥效主要是無(wú)機(jī)化肥的作用。四是有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥生產(chǎn)的另一個(gè)初衷就是減少氮磷鉀的投入，繼而減少氮磷泄露進(jìn)入環(huán)境。但據(jù)最新的研究表明有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥并不能減少氮磷的泄露，反而加劇了氮磷的泄露。

綜上，對(duì)于處理環(huán)境廢料和制造有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)混肥之間還需要做更多的研究工作，以期達(dá)到理想的平衡，切不可盲目生產(chǎn)。