复合肥讲义.doc

1复混肥料复混肥料第一节 复混肥料概述 一、一、 复混肥料的定义复混肥料的定义 复合肥料：氮、磷、钾三养分中，至少有两种养分标明量的肥料，由化学 方法制成的产品 混合肥料：氮、磷、钾三养分中，至少有两种养分标明量的肥料，由物理 混合方法制成的产品 复混肥料：氮、磷、钾三养分中，至少有两种养分标明量的肥料，由化学 方法和（或）物理加工制成的产品 复混肥料按其施用功能可分二类：通用型（或称广谱型）和专用型复混肥 料 通用型复混肥料，适用的地域及作物的范围比较广阔，但其中某一种或两 种有效养分可能富裕过剩，造成浪费；而另外的有效养分又可能不足，成为作 物产量提高的限制因子 专用型复混肥料仅适用于某一地域的某种作物，具有较强的针对性在某 特定的土壤、作物上施用该作物专用复混肥，可使有限的资源，发挥较大的经 济效益，如麦类、稻类、黍类、豆类、瓜类、菜类、果类、烟叶类等在类与 类之间有一定的专一性，在同类之间又有一定的通用性 将除草、抗病虫害之农药及激素，或将稀土元素、腐殖酸、生物菌，科学 地添加到复混肥中，或将磁性载体于复混肥中使其磁化，让复混肥料成为具有 “肥”与“除草” 、 “杀虫” ，或“生化” ，或“磁性”等功能的结合。

这类产品 很受用户欢迎，社会效益提高 复混肥料按其物理状态（剂型）可分为固体复混肥料和流体（液体）复混 肥料两大类根据加工方法和物性的不同，固体复混肥料又可分为粒状复混肥 料和粉状复混肥料，而流体复混肥料则可分为清液复混肥料和悬浮液复混肥料 世界上使用粒状复混肥料、流体复混肥料的国家很多因此，对这类肥料的基 础理论和应用研究，得到重视和较大发展 固体粒状复混肥料，在中国按其氮、磷、钾总养分含量浓度分为三类：高 浓度、中浓度、低浓度 高浓度复混肥料宜于长途运输它主要由高浓度基础肥料（尿素、磷铵、 硝酸磷肥、重钙、氯化铵、氯化钾）配制而成，缺少 Ca、Mg、S 等（处重钙外） 中、微量元素长期单一使用，土壤团粒结构和肥力会遭到破坏 ；补施或配施 Ca、Mg、S 等其他肥料，又繁化施肥手续 中、低浓度复混肥料，主要由硫铵、氯化铵、普钙、钙镁磷肥、氯化钾、 硫酸钾、硝酸钾作基础肥料，辅以高浓度肥料配制而成，可以根据土壤肥力、 作物需肥规律，而含有大、中及微量营养元素，能稳产、高产，简化施肥 一般出口商品，系高浓度复混肥料；国内就地使用的，系中、低浓度复混 肥料如 1976 年，日本生产使用山谷型和山峰型低浓度复混肥料有 1089 种牌 号，总量达 33.1 万 t，约占全部复混肥料生产产量的 12%，全部用于日本国内。

随着科学技术的发展，复混肥料的生产、施用将是一个综合学科如：电 磁物理学和肥料学结合的产物——含磁复混肥料，具有“肥”和“磁”的双重 功能；生物学和肥料学结合的含生物菌复混肥料，具有“肥”和“生物菌、酶”2的双重功能……必将进一步提高有效养分利用率，使种植的作物稳产、高产二、二、复混肥料的优点复混肥料的优点 1.养分齐全、形态配合合理、针对性强、养分利用率高、肥效好 根据种植作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，于种植该作物前计算 出需要补充的氮、磷、钾和中、微量元素适宜用量比例，并生产出相应品牌的 复混肥料，然后辅以科学方法施肥，能满足该种植作物生育、生长所需求的各 种养分数量，达到稳产、高产的目的 不同作物对养分形态常有一定的要求 由于复混肥料，尤其是专用型复混肥料的组成，是作物生育、生长中缺什 么营养元素就配什么营养元素，缺多少量就配入多少量，喜欢什么形态就配入 什么形态，因而针对性强、养分利用率高、效果好 2.简化施肥，适用于多种施肥方法，促进农业生产机械化三、复混肥料发展简史、现状及前景三、复混肥料发展简史、现状及前景 复混肥料是建立在农业施肥的要求（如：单产不断提高、作物品质不断改 善、NPK 的利用率不断提高） ，以及肥料工业本身成就（如：生产技术的进步、 生产装置规模日益扩大、具有足够的各种基础肥料等）的基础上诞生并发展。

中国复混肥料的发展、现状及前景大致为：复混肥料的基础肥料研究、建厂生 产；通用型复混肥料的生产；配方施肥的专用型复混肥料的发展；以及生物复 混肥料的研制、推广几个阶段 复混肥料的基础肥料研究、建厂生产阶段有两个明显特征：一是建设了 NPK 中单一营养养分的高、中、低浓度生产厂及微肥生产厂，如尿素、硫铵、 氯化铵、普钙、钙镁磷肥、氯化钾等；二是研究并建设了 NP、PK 的高浓度复 肥工业化生产厂，如磷酸铵、硝酸磷肥等，为复混肥料的发展奠定了理论和物 质基础，孕育了复混肥料 有了上述基础后，通用型复混肥料迅速生产其特征是：一是 NP、NPK、NK、PK 的盲目配合，无论何种土壤、无论种植什么作物， N/P2O5、N/K2O、P2O5/K2O、N/P2O5/K2O 都是一成不变，施用后与空白对照比 较，有一定的增长幅度，但其 N、P2O5、K2O 利用率不高，浪费严重；二是 NP、NPK 配合工业化生产，解决了混配的物化理论、生产实践的诸多问题，使 通用型复混肥料既可在 NP 配合生产装置中实现 NPK 配合，又可以以基础肥料 在专门生产装置（圆盘、转鼓、双轴、沸腾、塔式、挤压等造粒方式）中生产 出产品。

专用型复混肥料是在肥料工业生产者注意到在农田盲目的单一使用 N、P2O5、K2O 肥料或按 N、P2O5、K2O 定比例（如N﹕P2O5﹕K2O=1﹕1﹕1，N﹕P2O5=18﹕46，N﹕P2O5=12﹕52……）地施用后，出现作物产出与施肥投入的价值比逐步下降的情况下，与农业土肥工作者合作 研究发展起来的其特征一是认识到农作物产量、品质及效益与施肥关系必须 符合 19 世纪德国结束的化学家李比希提出的“养分归还（补偿）学说” 、 “最小 养分律” ；必须符合欧洲的经济学家杜尔哥和安德森及米采利希提出的报酬递减 率；必须符合“因子综合作用律” ，使施肥技术迈进了科学大门二是以作物需 求营养特性为主，同时考虑土壤供肥能力进行混配，混配成的某一作物专用肥，3其针对性强，施用地域虽宽而有所限三是由于农作物繁多，种植作物的土壤、 气温、雨量等差异又较大，因而混配成的统一作物专用肥的品级较多四是既 考虑土壤供肥能力，又满足种植的农作物需肥要求；既能使种植的作物增产增 收，又能不断改良、提高土壤团粒结构和肥力，养地与用地相结合在作物种 植前施用足量的有机肥，可起到培肥养地作用同时测定土壤中有效养分（大、 中、微量元素） ，按种植作物需肥特性，缺什么养分补什么养分，缺多什么形态 的养分就补什么形态的养分，缺多少补多少的原则来混配成复混肥料，并借助 于“磁性” 、 “激素” 、 “生物菌”……来提高肥料中 N、P2O5、K2O 的利用率。

这样，一个国家就需要有一大批从事测土配方施肥的专家，以及众多的分布合 理的复混肥料加工厂，做到生产与使用相结合，共同服务于土壤作物中国称 之为“农化服务” 仅占世界耕地的 7%，却要养活占世界人口 22%的中国十分 强调“农户服务” 第二节 复混肥料的物理化学性质 一、一、尿素系列复混肥料生产物化基础尿素系列复混肥料生产物化基础 以尿素为基础的系列复混肥料，配料时会出现一些技术困难，其中包括： （1）高的吸湿点；（2）低的软化点；（3）在加工过程中尿素的水解和过磷酸 钙（或重过磷酸钙）中的五氧化二磷的退化；（4）在加工过程中生成加和物； （5）在加工过程中缩二脲的形成或增加 1. 尿素和普钙（或重钙）的反应 含于普钙（或重钙）中的磷酸一钙和游离酸同尿素反应如下： Ca(H2PO4)2·H2O+4(NH2)2CO＝Ca(H2PO4)2·4(NH2)2CO+H2O Ca(H2PO4)2·H2O+(NH2)2CO＝(NH2)2CO·H3PO4+CaHPO4+H2O H3PO4+(NH2)2CO=(NH2)2CO·H3PO4 H2SiF6+(NH2)2CO=(NH2)2CO·H2SiF6 反应生成的加和物尿素磷酸盐、磷酸尿素或氟硅酸尿素的溶解度极大，在 40℃时差不多是尿素溶解度的 5.8 倍，即 986.6g/100g 水。

实际操作中发现，只要使混合物中尿素含量不超过 12%，就不存在上述问 题；铵粒子的存在，无论是磷酸二铵、磷酸一铵，或是硫铵中的铵粒子，都有 助于克服上述障碍；如果含有这些铵粒子的组分与普钙和尿素一起混合时，即 使采用较高比例的组分普钙和尿素，也不会引起麻烦但必须根据配方，向造 粒机中通入蒸汽或用煤气均匀燃烧，以控制水的平衡 尿素和普钙（或重钙）中的游离水发生水解反应：（NH2）2CO+H2O=2NH3+CO2 在混配料里，于不同温度、含湿量和酸度条件下，这个反应会不同程度地 缓慢进行在物料干燥过程中，反应进行的比较快水解反应产生的氨与磷酸 一钙或磷酸一铵进行下列反应，P2O5发生了部分“退化” ，水溶性 P2O5变成枸溶 性 P2O5 2．尿素与磷酸一铵（MAP）或磷酸二铵（DAP）混配 以尿素为主要氮素来源和以磷酸铵（MAP 或 DAP）为磷素来源的复混肥配方 中，其混合盐饱和溶液的 N 和 P2O5的总浓度，在等温线上以 pH 值等于 4.5 时最 低 根据和利用混和肥料盐这一特性进行配料，可以在低液相含量下进行干法 造粒和烘干4磷酸二铵（DAP）和普钙（或重钙）中游离磷酸反应： H3PO4+(NH4)2HPO4=2NH4H2PO4 可以使尿素-和普钙（或重钙）-磷铵混合料 pH 值升高，液相量下降。

2. 尿素、磷铵、氯化钾混配 氯化钾会与磷酸一铵反应生成磷酸二氢钾和氯化铵： KCl+NH4H2PO4=KH2PO4+NH4Cl 此反映在低温下进行缓慢，KH2PO4生成率较低；升高温度会加速此反应 在有尿素存在时，由于氯化铵与尿素生成复盐： NH4Cl+(NH2)2CO=(NH2)2CO·NH4Cl 因而会促进磷酸二氢钾的生成反应 进入复混肥料体系的硫酸铵，可与氯化钾反应生成硫酸钾与氯化铵： （NH4）2SO4+2KCl=K2SO4+2NH4Cl 反应生成的氯化铵可与氯化钾形成氯化铵钾固溶体（NH4、K）Cl；反应生 成的硫酸钾可与硫酸铵形成硫酸铵钾固溶体（NH4、K）2SO4；反应生成的磷酸二 氢钾可与磷酸一铵形成磷酸铵钾固溶体（NH4、K）H2PO4，化学反应式如下： （1-p）NH4Cl+pKCl=（NH4、K）Cl p=0～1 (1-q)(NH4)2SO4+qK2SO4=（NH4、K）2SO4 q=0～1 (1-n)NH4H2PO4+nKH2PO4=（NH4、K）H2PO4 n=0～1 上述的复分解反应及复盐、固溶体的生成，均是在产品中有一定水分的条 件下进行。

若产品含有一定量水分，在储存过程中仍将进行上述反应，导致产 品结块为了避免结块，在干燥过程中应将复混肥料产品的水分降低到 2%以下二、二、氯化铵系列复混肥料生产物化的基础氯化铵系列复混肥料生产物化的基础 氯化铵和普钙（或重钙）混配发生下述反应： 2NH4Cl+Ca(H2PO4)2·H2O=2NH4H2PO4+CaCl+H2O 有尿素的氯化铵-普钙-钾盐复混肥料，在堆置、贮存时，会看到有一层薄 白壳结块这是生成尿素氯化铵结晶溶解、再结晶成块的缘故 NH4Cl+(NH2)2CO=(NH2)2CO·NH4Cl 由于铵离子与钾离子都是一价离子，其大小也相当接近，同时又由于氯化 铵和氯化钾结晶构造相近，晶格常数也相近，所以铵离子和钾离子可以互换， 铵盐与钾盐间易生成固溶体 （1-p）NH4Cl+pKCl=（NH4、K）Cl p=0～1 氯化铵与氯化钾均含氯氯是植物、作物必需的微量元素，在适量浓度下 （土壤氯含量小于 200mg/kg),氯能促进小麦和水稻的生长但土壤中氯含量大 于 800mg/kg 时，小麦出苗率降低，分蘖减少，麦苗生长受抑，产量品质均下 降，严重者植株死亡稻、麦、棉都属于强耐。