肥料学第七章复合肥

1、第七章 Compound Fertilizer,一 概论 二 复合肥的种类、性质和应用 三 复混肥料,重点：1 复合肥的种类和浓度的表示方法。2 复合肥的优缺点和合理施用技术,难点：复混肥料的混合原则和配置技术。,（一）复合肥料的概念 1 定义 ：一种肥料中含有氮、磷、钾三要素中两种或两种以上的化学肥料称为复合肥料。,一 概述,复合肥是目前世界肥料工业生产和投放农业的主要肥料形态。,复合肥发展简史,化肥品种从单一元素肥料过渡到以复混肥料为主，是一个国家化肥工业和农业发展水平的重要标志。,复肥的发展,100多年前，美国用天然有机物鱼粉、棉籽粉、屠宰废弃物制造复混肥。 农业发达国家从50年代兴起了

2、化肥的复合化。 80年代初，全世界消费化肥，复肥约占50。同期，发达国家消费的化肥中，复肥平均占70以上。 目前美、英、法、日、德等国的化肥消费结构中，有3545的氮素(N)；8085的磷素(P2O5)和8590的钾素(K2O)是由复混料提供的。 发展中国家，一般复混肥的比例要低，如在印度复肥的比例仅占26.5(NP2O5K2O)。 非洲和东南亚一些发展中国家，由于化肥主要依靠进口，因此复混肥的比例也较高。,发达国家复混肥占化肥生产量的比重（%）,50,90,90,0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,N,P2O5,K2O,数据来源：林乐，2002,中国生产复混肥的历史和现

3、状,80年代初，中国开始生产复混肥，主要为低浓度（三元25%，二元20%）。 90年代中期，少数厂开始生产高浓度复混肥（40%）。 1999年，中国取得复混肥料生产许可证的厂家有2240余家，总能力3000余万吨，但实际产量估计只有800万吨左右。 目前工厂最大规模已达60万吨。,近年来中国复合肥施用量（万吨，实物）,近年来中国国产和进口高浓度复合肥（151515）比较（万吨，实物）,中国和世界复混肥占化肥生产量的比重（%）,16,25,30,0,5,10,15,20,25,30,2001China,2005China,2001World,（一）复合肥料的概念,2 分类 1）Depending

4、 on the number of N, P, K ： （按元素多少分类） 二元：磷酸铵，硝酸钾 三元：硝磷钾肥,2）Depending on the manufacture methods: (按制造方法分类） Compound Fertilizer (化成复合肥料) Complex Fertilizer (复混肥料) Blended Fertilizer (掺合肥料) Bio-organic Fertilizer (生物有机肥料) Bulk Blending Fertilizer (BB肥) Controlling (Low-Releasing) Fertilizer (控释（缓释）肥料)

5、,工艺流程中经过显著的化学反应而制成的复合肥料。 如：磷酸铵，磷酸二氢钾,化成复合肥料,特点： （1）性质稳定，副成分少； （2）养分比例固定，有时难以适应不同土壤和作物要求。,几种单元肥料或单元肥料与化成复合肥料经简单的机械混合而成，有时经过二次加工造粒。,复混肥料,特点： （1）性质稳定，含少量副成分； （2）能按土壤或作物要求配制不同比例的复合肥； （3）混合时可能引起养分损失或物理性质变坏。,将颗粒大小比较一致的单元肥料或化合肥料直接由肥料销售系统按当地土壤和农作物要求确定配方，简单机械混合而成，不需二次加工，随配随用。,掺合肥料,特点： （1）养分损失少，物理性质变化小； （2）可满

6、足不同作物或土壤的要求。,以有机肥料为主（占50%），配以多功能微生物如固氮、解磷、解钾等菌落，加入一定比例的无机氮、磷、钾化肥复合造粒而成的复合肥料。,生物有机肥料,以有机肥料为主（占50%），加入一定比例的无机氮、磷、钾化肥复合造粒而成的复合肥料。,有机无机复混肥料,瓜果专用肥,生物肥料,定义：利用微生物的活性，提高土壤养分的有效性或提高作物对养分吸收的肥料。 现状：各种生物肥或菌肥满天飞 理论上：固氮、解磷、解钾、 实际上：豆科作物固氮（根瘤菌）、对有内生或外生菌根作物的解磷和吸磷 实际上：目前除生物固氮外，在从事生物肥开发并赚钱的人中没有一个土壤肥料学家或微生物学家 要慎重,BB肥 B

7、ulk Blending Fertilizer,掺混肥料的一种特例 是指3种或3种以上的单质粒状化肥，即氮、磷、钾三要素及中、微量元素肥料，根据作物需肥规律和土壤供肥性能，经科学调配，使其混合均匀，施用后能持续地供给农作物生长所必需的氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼等营养元素的高养分配合肥料。 特点 1养分全面 2养分高： 一般总有效养分含量在50以上，而进口复合肥总有效养分含量为45，国产一般复混肥含量为25-30%： 3养分比例协调 4. 施用方便、易于大面积推广,控释（缓释）肥,运用某些物质控制养分的释放 缓释：缓慢释放 控释：使养分释放按照设定的模式释放 主要限制因子：价格，传统化肥的3-8

8、倍,控释肥料的类型,物理障碍性因素控制的水溶性肥料-包膜肥料、基质复合肥料 包膜包括：有机聚合物包膜：热塑性和树指类无机包膜肥料：硫磺、矿物 微溶有机含氮化合物： 生物可降解（脲甲醛等） 化学降解化合物（异丁烯环二脲） 微溶性无机化合物：金属磷铵盐,缓释肥消耗量,全世界：70万吨 其中：有机态氮化合物产品占50% 主要消费国家：日本、美国、西欧（其中美国占70%，日本、西欧各占15%） 主要对象：草坪、高尔夫球场、景观 农业上的经例10%（仅化肥总量的0.5%),（1）分析式：各种有效成分在复合肥中所占的百分率。,3 复合肥料中有效成分的表示,如：151010 NP2O5K2O 代表该肥料是三

9、元复合肥，其中 N、P2O5、K2O含量分别为15%、10%、10%。,再如：01510 代表该肥料是二元复合肥，其中 N、P2O5、K2O含量分别为0%、15%、10%。,（2）配合式 各种有效成分在复合肥中的比例。 按 N：P2O5：K2O 表示 如：3：1：1, 3：1：0,（3）复混肥料中含有微量营养元素在K2O后面的位置上表明，例如：121212 -2（ Zn），是含有锌的三元复混肥料。,按复合肥料中所有营养元素有效成分百分量总和分为：,4 复合肥的分级,高浓度复合肥：40% 中浓度复合肥：30% 低浓度复合肥： 对二元复合肥：20%，30% 对三元复合肥：25%，30%,（二） C

10、haracteristics of compound（复合肥的特点）,1 Advantages （优点） 养分种类多； 有效成分比较高； 物理性质较好； 节省贮、运、施等过程的费用。,2 Disadvantages（缺点） 养分比例比较固定； 难于满足施肥技术的要求 如：不同养分施肥期、 施肥方法不完全相同。,（三）我国复合肥料存在的问题,产量少 国外：复混肥是最主要的养分供应形式 N 45-55% P2O5 80-85% K2O 85-90% 国内：复混肥不到 50%,含量低,国外以高含量为主 40-60%；（平均含量55%） 国内以低含量为主 20-30% （低浓度占主导）,形式,国外以复

11、合肥为主 - 复合肥占主导 国内以复混肥为主 - 混合肥占主导,（四）复合肥的发展方向,高效化 如：聚磷酸铵（16620） 三磷化氮P3N5（431300） 复合化 有效成分不仅限于三要素，还包括微量元素、杀虫杀菌剂、生长素等。 液体化 加工简单、成本低，施用、运输方便。 缓效化 减少养分损失、固定，提高利用率。,中国复合（混）肥发展方向,磷铵和NPK复混肥是中国化肥工业发展的方向。 二者在磷肥中的比重将由2001年的32%提高到2005年的45%。,中国复合（混）肥发展方向,提高肥料中的养分含量一直是化肥工业的一个发展方向。 因为在农民购买肥料的费用中有一半左右是用于支付包装、运输、贮存和销

12、售费用。 但高浓度肥料的生产成本一般要比低浓度肥料高2030%。,中国复合（混）肥发展方向,中国磷铵生产已具一定规模，并是今后发展的重点。 目前中国大颗粒尿素生产能力已达200万吨，到2005年可达400500万吨。 以上条件为中国大力发展掺混肥创造了条件 中国复混肥今后以发展散装掺混法和蒸汽团粒法为主。,中国复合（混）肥发展方向,向具有复合型、功能型等具有个性的专用复混肥方向发展。 -根据土壤、作物需求，因地制宜生产各种配比的专用复混肥。 -添加必要的中量和微量元素 -添加农药、除草剂,21世纪化肥发展趋势,纵观国内外化肥工业的发展历史、近况及现代农业发展的要求，在21世纪，化肥发展的总趋势

13、是朝着高浓度化，专用化，有机、无机、生物一体化，长效化方向发展。,高浓度化,美国：50年代-22%，60年代-31%，70年代-43%。 西欧、日本：平均含量40%。 中国：80年代-25%为主，,目前向45%发展。,专用化,土肥系统把平衡施肥技术与肥料融合在一起，使肥料成为科学施肥技术的载体，生产出了多种作物专用配方肥，针对性强，增产效果显著，深受农民欢迎。,有机、无机、生物一体化-1,有机无机生物肥是一种将禽畜粪便经特种微生物快速发酵、脱臭和无害化处理后，配以无机养分和有益微生物而形成的一种融有机、无机和有益微生物于一体的多元相伴配位肥料。 特点：集微生物复合菌的长效、高质有机肥的稳效、无

14、机化肥的速效、中微量元素的增效、植物生长平衡剂的促效融为一体的特点，形成了营养的合力。 长期施用，不仅改良土壤，培肥地力而且创造了植物-土壤-自然生态的良性循环。,有机、无机、生物一体化-2,微生物与无机盐类共存的基本原理： 一是采用含有钴、钼、钒、铈等元素的有机催化剂，改变化学肥料的表面构型。 二是氧化镁加膨胀珍珠岩吸附无机盐类，保持无机盐类不渗透、不分解。 三是蜜糖素与化学肥料结合，通过化学作用，使化学肥料有机化。,营养全面，改善品质，培肥地力,大量元素、中量元素、微量元素、纤维素、氨基酸、维生素、生物活性物质等,生物有机复合肥开发前景,市场需求量大：无公害食品，绿色食品，特产经作 农牧结

15、合，变废为宝，改善环境 形成新型肥料产业，湖北省大中型养殖场年产鲜粪1000万吨以上，用其一半，可生产生物有机无机复合肥400万吨，价值40亿元。,长效化-1,包衣法： 为了控制肥料养分释放速度，提高化学肥料特别是氮素利用率，将有机、无机化工材料氮肥增效剂、脲酶抑制剂作为先导技术，引进化肥工业。 生产出如硫磺、硅石聚合物、聚乙烯塑料包膜肥料。,长效化-2,在肥料中加入硝化抑制剂或脲酶抑制剂。如在尿素中加入2-氯-6-三氯甲基吡啶(CP)、4氯基-1，2，4，三唑(ADC)、氢醌(HQ)、硫代磷酸三酰胺(NBPT)、硼砂(B)脲酶抑制剂，抑制脲酶的活性，缓解尿素在土壤中分解为铵态氮的速度 使硝化

16、、反硝化作用相应减弱 达到减少氮素损失的目的,长效化-3,在普通碳酸氢铵中加入铵离子稳定剂双氰铵(Dd)，使其共同结晶，不但增加氢氧化铵在土壤溶液中的稳定性，增加铵离子在土壤液体的吸附强度，而且可以增加碳酸氢铵在空气中的热稳定性，抑制碳酸氢铵的分解和挥发。,长效化-4,有机无机复合肥。 把有机肥与无机化肥结合起来，既实现了有机肥的商品化，又达到了肥料缓急相济，提高利用率的效果。,Section 2 Sorts, Properties and Application of Compound Fertilizer第二节 复合肥的特点与施用,1 磷酸铵, 铵磷复合肥 (Ammonium phosph

17、ate ） 磷酸一铵 (NH4H2PO4 ): 养分含量：12500 或 10520， 1：4：0 或 1：5：0 性质：性质稳定，pH4.4左右。,一 二元复合肥,磷酸二铵 (NH4)2HPO4 养分含量：18460 或 16480， 约 1：2.5 性质：稳定性稍差，pH8.0左右。,施用于各种土壤和作物，肥效高于单施等量的氮、磷； 宜做种肥、追肥、基肥， 做种肥时不要与种子直接接触，以免影响发芽与烧苗。 肥料含磷多，氮少，注意补施氮肥； 不能与碱性肥料混合。,Application,2 硝酸磷肥, 硝磷复合肥（Phosphate Nitrate ）,硝酸分解磷矿粉制得，节约“硫”资源。

18、施用： 可做基肥、追肥； 用于旱地，不用于水田。,3 磷酸二氢钾, 磷钾复合肥 (Ammonium phosphate ）,磷酸与K2SO4或KCl反应制得； pH 34 肥效高，施用于各种作物、土壤； 价格高，一般作根外追肥（0.1-0.3%）或浸种（0.2%）。,4 硝酸钾, 氮钾复合肥 (Potassium Nitrate ）,硝酸钠与氯化钾反应制得； 宜做追肥，不做基肥、种肥， 可用于浸种（0.2%）或根外追肥0.6-1.0%） 用于旱地； 用于喜钾忌氯作物。,二、 三元复合肥,1 尿素磷铵钾肥 (Potassium urea-ammonium phosphate） 尿素、磷酸一铵、氯

19、化钾按照不同比例掺混、造粒而成。 有效成分： 19-19-19； 27-13.5-13.5； 23-23-11.5等； 用于一般作物。,2 铵磷钾肥 (Potassium ammonium phosphate ) 硫酸铵、硫酸钾、磷酸盐按照不同比例混合而成； 12-14-12； 10-20-15； 10-30-10；等 主要用于烟草、棉花、甘蔗等经济作物。,3 硝磷钾肥 (Potassium phosphate nitrate ) 混酸法制造硝酸磷肥的基础上加入钾盐制成。 适宜于旱地，不用于水田。,三、专用复合肥料,是针对特定土壤和作物配制不同成分和比例的专用复肥，如我国已有的烟草专用复肥，加

20、锌专用肥料(适用于缺锌土壤上的某些作物)等，这类肥料主要用于特种作物和经济作物。是我国肥料的重要发展方向之一,近年来，专用肥发展快，其原因： (1) 专用肥料有明确的施用对象。使生产目的与施用效果直接相联系，有利于作物的专业化生产、发展机械化作业和专业化施肥。 (2) 专用肥料的配方，依据施用对象的具体要求。 (施肥量、施肥期、施肥深度与方法，可否喷施，是否含氯等)都有具体明确的规定。是施肥知识普及和施肥技术推广的一种形式。,(3) 从农业化学角度看， 可针对土壤中某些养分的缺陷(不足)而采取的所谓“矫正”施肥(补足施肥)阶段。如对严重缺氮的土壤主要供氮，对缺磷的土壤主要供磷等，一般连续“矫正

21、”多年以后，某种养分将会有所积累，直至达到较为充足。 可做到“平衡(持续)”施肥。其施肥的主要目的是按作物的吸肥要求，借助施肥措施以平衡作物从土壤中携出的养分，保持和提高土壤的生产力。,原 因,配方、工艺和施用技术。 配方是其中的核心和技术关键。,开发专用复肥三环节,专用复肥配方，应包含的主要技术内容： (1) 提供适应对象作物的养分形态、比例、含量和特殊的养分要求(如配入何种微量元素，是否允许含有Cl- 等)。 (2) 因地制宜。 (3) 合理选择原料 。 (4) 选定的配方应与同时推荐的施肥技术(施肥量、施肥期、施肥深度)相适应。 (5) 专用肥配方须在一定的肥效评价试验基础上向工厂推荐，

22、确证效果后才能正式投产。,四 复合肥的合理施用,1 根据土壤、作物选择合适比例的复合肥 豆科植物与一般植物 南方土壤与北方土壤,2 根据复合肥料养分形态合理施用 铵态型， 含氯的， 含拘溶性磷的 一般地作基肥，深施,3 复合肥料与单元肥料配合施用 复合肥用量计算： 养分比例接近或相等，按氮计算； 养分比例相差大，按比重的计算； 其它元素用单元肥料调整 合理的N:P:K=1:0.5:0.6,Section 3 Mixture of Fertilizer（肥料的混合）,1 要选择吸湿性小的肥料品种 若吸湿性强，混合过程和施肥过程都困难。 如：硝酸铵与尿素不宜混合； 硝酸铵与普钙不宜混合。,一 肥料

23、混合的原则,2 混合时肥料养分不受损失 注意肥料组分间发生反应，使养分损失或无效化。如：氨挥发，硝酸盐还原，水溶性磷的转化，等。 氨态氮肥和含氨复合肥不能与石灰、草木灰等碱性物质混合； 普钙、重钙等水溶性磷肥不能与石灰、草木灰等碱性物质混合； 硝态氮肥与过磷酸钙混合时，硝态氮能逐步分解释放出氧化氮。,二 常见肥料的混合,草木灰,石灰,磷酸铵,氯化钾,硫酸钾,磷矿粉,钙镁磷肥,过磷酸钙,尿素,硝酸铵,碳酸氢铵,氯化铵,硫酸铵,氨水,草木灰,石灰,磷酸铵,氯化钾,硫酸钾,磷矿粉,钙镁磷肥,过磷酸钙,尿素,硝酸铵,碳酸氢铵,氯化铵,硫酸铵,氨水,不可以混合,可以混合,可以混合，但必须随混随用,三 复合肥料的配置,在配制混合肥料时，必须根据土壤和作物的供需情况及单质肥料的养分含量进行配比计算，并注意配制工艺或操作方法。,例如：欲配制分析式8-10-