微量元素水溶肥料生產(chǎn)技術(shù)研究

張龍振

摘 要：微量元素水溶肥料在可持續(xù)發(fā)展的背景下具有廣闊的發(fā)展前景。本文分析了微量元素水溶肥料的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，討論微量元素水溶肥料的生產(chǎn)工藝與流程，以供參考。

關(guān)鍵詞：水溶肥料;微量元素;螯合技術(shù)

水溶性肥料是新型肥料的代表，已經(jīng)普遍應(yīng)用于多種作物的種植，具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。微量元素水溶肥料中添加了植物生長(zhǎng)所必需的微量元素，其生產(chǎn)具有一定的難度，生產(chǎn)工藝有很大的提升空間。

一、微量元素水溶肥料及其原料成分

在節(jié)能降耗、可持續(xù)發(fā)展的要求下，水肥一體將成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求。水溶性肥料是可以完全溶解于水的多元復(fù)合型肥料，植物吸收率高，能夠滿(mǎn)足噴滴灌等先進(jìn)設(shè)備，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率。植物生長(zhǎng)中除了氮、磷、鉀等需求量較大的大量元素，還有一些必需的元素，如鋅、硼、鐵、錳等，由于需求量極小而被稱(chēng)為微量元素。微量元素有大量元素?zé)o法替代的作用，如鐵元素能影響植物的光合作用和呼吸作用，鉬能起到固氮作用，硼能加快植物體內(nèi)糖的合成與運(yùn)輸，促進(jìn)生殖器官的正常發(fā)育。在化肥投入增多、有機(jī)肥投入減少的情況下，土壤中的微量元素減少，因此需要對(duì)植物施加微量元素肥料。微量元素水溶肥料的配方靈活，可以根據(jù)土壤情況和植物生長(zhǎng)情況進(jìn)行配制，養(yǎng)分利用率高，施用方便、安全。

二、微量元素水溶肥料的生產(chǎn)工藝與流程

1.原料選擇

水溶肥料生產(chǎn)中原材料的選擇非常重要，需要關(guān)注肥料的鹽指數(shù)和不溶物含量，盡量選擇低鹽的肥料品種，降低肥料中不溶物的含量。我國(guó)水溶性肥料中水不溶物的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)是低于5%，但在不同的應(yīng)用場(chǎng)合中這一標(biāo)準(zhǔn)也有所不同，如在滴灌施肥中水不溶物的含量需要低于0.5%。水溶性肥料生產(chǎn)的常用原料主要有：工業(yè)級(jí)磷酸一銨（規(guī)格如工業(yè)級(jí)99%的MAP磷酸一銨）、工業(yè)級(jí)磷酸二銨（規(guī)格如工業(yè)級(jí)98%的DAP磷酸二銨）、磷酸二氫鉀（規(guī)格如99%的MKP磷酸二氫鉀）、磷酸脲（規(guī)格如98%的UP磷酸脲）等。

向肥料中添加微量元素時(shí)有時(shí)直接使用含有微量元素的無(wú)機(jī)鹽，有時(shí)使用螯合態(tài)的微量元素，如EDTA絡(luò)合物或腐植酸、氨基酸等。

2.生產(chǎn)工藝

（1）固體水溶肥料。固體水溶肥料的生產(chǎn)首先要對(duì)物料進(jìn)行破碎、篩選，其次是對(duì)微量元素原料進(jìn)行計(jì)量，與原料混合，最后包裝成品。生產(chǎn)過(guò)程中需要破碎機(jī)、篩分機(jī)、計(jì)量稱(chēng)、輸送機(jī)、混合機(jī)和除塵設(shè)備等機(jī)器設(shè)備，生產(chǎn)過(guò)程中需要注意均勻混合，肥料成分按科學(xué)順序添加，為防止降低微量元素的有效性，應(yīng)該先將微量元素與酸性肥料混合，再添加其它原料。生產(chǎn)環(huán)境需要除濕除塵。固體水溶肥料儲(chǔ)藏時(shí)容易出現(xiàn)吸潮結(jié)塊現(xiàn)象，主要原因有原料吸潮性高、含水量高、堆壓嚴(yán)重、生產(chǎn)環(huán)境濕度高、包裝材料吸水性高等，通常來(lái)說(shuō)原料中包括尿素、磷酸二氫鉀、硫酸鎂、螯合微量元素的水溶肥料成品更容易吸潮結(jié)塊。因?yàn)樗芊柿蠈?duì)水不溶物的含量有較高要求，所以用于常規(guī)復(fù)合肥中的抗結(jié)塊成分一般不用于水溶肥料。固體水溶肥料成品在包裝后如果儲(chǔ)存在溫度較高的環(huán)境，或在夏天高溫時(shí)放置，常常會(huì)發(fā)生袋內(nèi)脹氣的現(xiàn)象，有時(shí)會(huì)脹破包裝。氣體成分主要是二氧化碳。含有尿素的水溶性肥料容易發(fā)生脹氣。選擇透氣性好的包裝材料可以解決這一問(wèn)題。為避免一些帶有腐蝕性的原料成分破壞包裝，選用包裝材料前應(yīng)提前試驗(yàn)，保證包裝合格耐用。

（2）液體水溶肥料。液體水溶性肥料通過(guò)溶解、螯合等技術(shù)將原料成分、微量元素和輔料溶解在水中，加工成液體劑料。首先要進(jìn)行水質(zhì)凈化，將原料稱(chēng)量后溶解在水中，其次是微量元素的螯合與復(fù)配，檢查酸堿度、透明度和營(yíng)養(yǎng)成分分含量，按需要進(jìn)行調(diào)整，最后進(jìn)行灌裝。需要用到溶解槽、混合攪拌槽、儲(chǔ)存罐等設(shè)備。液體水溶性肥料的生產(chǎn)技術(shù)比固體水溶性肥料復(fù)雜，各環(huán)節(jié)的控制也有較高要求，需要對(duì)水質(zhì)、原料添加順序、反應(yīng)時(shí)間、酸堿值、原料溶解程度等加強(qiáng)關(guān)注。液體水溶肥料在外界條件改變時(shí)可能出現(xiàn)養(yǎng)分飽和、結(jié)晶的情況，結(jié)晶體也有生長(zhǎng)快慢的差異，這就需要對(duì)肥料配方進(jìn)行調(diào)整，通常一年時(shí)間的觀(guān)察可以將配方調(diào)整穩(wěn)定。因?yàn)楦鞣N原料成分的粒子大小不均，懸浮性肥料在放置一段時(shí)間后可能出現(xiàn)分層，需要在生產(chǎn)時(shí)對(duì)原料盡量粉碎，并選擇適合的懸浮劑。液體水溶肥料也可能出現(xiàn)包裝脹氣的現(xiàn)象，需要增加包裝抗壓程度，平衡水溶肥料的酸堿度。

螯合技術(shù)是微量元素水溶肥料生產(chǎn)技術(shù)的重大突破，指用有機(jī)化合物將鋅元素包裹，保持其活性的技術(shù)。螯合技術(shù)的核心是螯合工藝與螯合劑選擇。螯合技術(shù)的重要參數(shù)由螯合率和穩(wěn)定常數(shù)決定，螯合率反映出有機(jī)微量元素螯合物中有機(jī)成分和無(wú)機(jī)成分的比例，是影響微量元素發(fā)揮效果的最重要因素。在傳統(tǒng)螯合技術(shù)之外，近年來(lái)又出現(xiàn)了新的螯合技術(shù)，如取得專(zhuān)利的固相螯合技術(shù)，將螯合放在固相下進(jìn)行，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，降低成本，分子量小，有效成分含量高，穩(wěn)定性高，螯合劑的營(yíng)養(yǎng)性高，參與植物代謝過(guò)程，起到良好的促進(jìn)作用，對(duì)環(huán)境友好。再例如有研究人員創(chuàng)新了氨基酸微量元素水溶肥料的螯合技術(shù)，使用硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸錳等原料分別配制三種混合液，將三種混合液循環(huán)乳化形成產(chǎn)品，氨基酸和聚磷酸銨雙螯合的微量元素更容易被植物吸收，營(yíng)養(yǎng)成分的利用率大大提高。

3.成品檢驗(yàn)

微量元素水溶肥料成品需要通過(guò)檢驗(yàn)，達(dá)到各項(xiàng)指標(biāo)后才能成為產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。對(duì)成品外觀(guān)的檢驗(yàn)主要通過(guò)目測(cè)，觀(guān)察是否有結(jié)晶、脹氣等現(xiàn)象。技術(shù)檢測(cè)指標(biāo)包括酸堿值、水不溶物含量、密度、微量元素含量等，都需要按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行，將成品取樣、密封，注明產(chǎn)品和企業(yè)名稱(chēng)、生產(chǎn)日期、采樣日期等，取樣要同時(shí)采集兩份，一份用于檢測(cè)，另一份保存一到兩個(gè)月后用于復(fù)檢。如果一項(xiàng)及以上不符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，則整批產(chǎn)品不合格。

三、結(jié)語(yǔ)

微量元素水溶肥料的生產(chǎn)技術(shù)中存在一定的難點(diǎn)，需要相關(guān)人員不斷探索，改革創(chuàng)新，尋找新的工藝與技術(shù)，提升微量元素水溶肥料的產(chǎn)量和質(zhì)量，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡敏新，王釷汀，葉藝俊，等.含氨基酸的微量元素水溶肥料制備研究[J].農(nóng)家參謀，2018，13：226.

[2]劉鵬，韓效釗，黃家祥，等.液體高硼微量元素水溶肥料料的制備[J].化肥工業(yè)，2017，05：15-17+21.