水溶性肥料及其应用

水溶性肥料及其应用张承林[e-mail]华南农业大学资源环境学院作物营养与施肥研究室广东广州肥料种类（按养分名称）•氮肥、磷肥、钾肥、硫肥、钙肥、镁肥、硼肥、锌肥、铜肥、钼肥等。•每种具体肥料又有很多种类。如氮肥有酰胺态（尿素）、铵态氮肥（碳酸氢铵、硫铵等）、硝态氮肥（如硝酸钾、硝酸钙等）肥料种类（按材料来源）•无机肥（指化肥）•有机肥（秸秆、草、动物排泄物、花生麸等各种动植物的残体）肥料种类（按形态分）•固体肥•液体肥•气体肥（指CO2）肥料分类（按施用部位分）•常规化肥和有机肥（土壤施用）•叶面肥（叶面喷施）肥料分类（按溶解度分）•完全水溶（尿素、钾肥等）•部分水溶（过磷酸钙、颗粒复合肥等）•完全不溶(磷矿粉、秸秆类有机肥）为什么要用水溶肥料？1、科学施肥的要求2、设施施肥的要求作物是如何吸收养分的？根系是吸收水分和养分最重要的器官，其次是叶植物吸收养分的部位：矿质养分：根为主，叶也可，主要根部吸收气态养分：叶为主，根也可，主要叶部吸收根系和叶片就是植物的“嘴巴”扩散——由于植物根系对养分离子的吸收，导致根表离子浓度下降，从而形成土体-根表之间的浓度差，使离子从浓度高的土体向浓度低的根表迁移的过程。根系是怎么吸收养分的？质流——土壤中养分通过植物的蒸腾作用而随土壤溶液流向根部到达根际的过程。是土壤养分向植物根部迁移的一种方式•质流和扩散需要水做媒介，没有水这两个过程不能完成，所以根系吸收不到养分。通俗讲，就是肥料必须要溶解于水根系才能吸收。•不溶解的肥料是无效的。这些肥料在没有溶解的情况下都不能被作物吸收。其次是设施灌溉中要求用水溶性肥料进水管出肥管通过蝶阀控制施肥速度旁通罐施肥法广东徐闻县大水桥农场进肥方向肥料池水这是目前华南地区大力推广的施肥方式简单、实用、低廉、精确泵吸肥法的其它形式带搅拌机的施肥池定量施肥器，以色列产施肥泵----水力驱动灌溉模式多种多样，对水溶肥料溶解性的要求是不同的。总体而言，灌溉越精细，对肥料的溶解性要求越高。显然，滴灌对水溶肥的要求最高。喷水带灌溉，最普及的模式滴灌，快速推广的模式淋灌及沟灌：对水溶肥料要求最低的模式照片来自李俊良移动喷灌喷水带，华南应用最多的管道灌溉模式目前大面积应用的主要设施灌溉模式移动喷灌机，主要进口喷水带膜下滴灌喷灌小管出流灌溉狭义讲，就是把肥料溶解在灌溉水中，由灌溉管道带到田间每一株作物。广义讲，就是水肥同时供应作物需要。根系在吸收水分的同时吸收养分什么是水肥一体化技术？水肥一体化迅速发展全国农技中心2010年不完全统计，2009年全国应用面积达到3000万亩左右，主要省份包括：面积万亩主要作物面积万亩主要作物新疆区1500棉花山东22水果、蔬菜新疆兵团910棉花甘肃20棉花、玉米黑龙江100玉米内蒙古100蔬菜、马铃薯河北147蔬菜广西17.8水果、蔬菜广东300水果、蔬菜北京14.5水果、蔬菜我国适宜发展水肥一体化面积•果园面积1.6亿亩（2008），其中约18.1%的果园有灌溉条件，面积2700万亩，完全可以发展水肥一体化。•蔬菜面积2.68亿亩，大部分都有灌溉条件，可以发展水肥一体化。•玉米：4.48亿亩播种面积•马铃薯：1.7亿亩播种面积•甘蔗：0.26亿亩播种面积•以上大田作物灌溉条件尚不清楚，但可以肯定的是，适宜发展水肥一体化的面积巨大。引自高祥照适于某种灌溉模式的水溶肥的标准是什么？以不影响该灌溉模式的正常工作为标准能量化的肥料指标有两个：1.水不溶物的含量2.溶解速度（与搅拌、水温等有关）10%的母液5%的母液某水溶性复合肥，一分钟内溶解，静置30分钟，水不溶物达17%。可用于喷灌、微喷灌，但不能用于滴灌，快速堵塞过滤器田间溶解硫酸钾的场面，内蒙乌盟商都纯净硫酸钾水不溶物含量很低，但溶解速度很慢头晚泡肥云南山地蕉园施肥情况果园的沤肥池沤腐后的肥液通过管道淋到每株树国内外水溶肥料的发展情况1、我国目前市场上销售的水溶肥料•大量元素水溶肥氮磷钾单质或复合肥氮磷钾单质或复合肥+TE(微量元素)•微量元素水溶肥（叶面肥）单质、多养分混合型•特殊肥料有机水溶肥、海藻酸、腐殖酸、氨基酸水溶肥等等引自陈清我们目前谈论的大量元素水溶肥料实际指“水溶性复混肥”，并不指尿素、氯化钾、硝酸钾等一元或二元水溶肥。目前我国具有行标或国标的水溶肥主要有四类1、大量元素水溶肥料2、微量元素水溶肥料3、含氨基酸水溶肥料4、含腐殖酸水溶肥料水溶性肥料特点：•养分含量高，营养全面（NPK50%)•杂质少(5.0%)•复合化，特别是与微量元素复合；•多功能化，有腐植酸、氨基酸类水溶性肥料等。•形态多样化：固态、液态、悬浮态等•国际市场约560万吨•国际巨头有Yara,SQM,Haifa,ICL等•中国在最近几年市场迅速增加，目前约4万吨051015202530352008-092009-102010-112011-122012-13MiddleEastAfricaAsiaAmericaEuropeGlobalWSFConsumption(LacMt)全球全水溶肥料（大量元素水溶肥料）市场分析引自陈清液体肥BB肥复合肥美国肥料的使用情况引自高祥照国外发展历程•水溶性肥料产业在国际上由于其它一些工业国家对其投入研究较早，上个世纪70年代其国内的化学制剂业、化工机械业的配合相当成熟，所以，国际上水溶性肥料产品比较成熟，但都集中在一些工业比较发达的国家。如欧洲挪威的海德鲁（YARA）公司、芬兰的凯米拉（Kemira）公司、英国的奥美施（Omex）公司，以色列的海法（Haifa）公司、法国的圃朗特（Planta）公司、美国的施可得（Scotts）公司、美国的果茂（GrowMore）公司、美国的Greencare公司、美国的Plant-marvel公司、（株）韩国现代特产（HyundaiTuksan）公司、加拿大的植物产品（Plant-prod）公司等引自陈清国际一些水溶性肥料企业及产品国家公司名称产品名称养分含量挪威雅苒（YARA）雅苒苗乐复合肥系列雅苒福钙硝酸钙系列雅苒威特花蕾宝、美心朋、福多钙叶面肥系列雅苒康晶微灌系列12-11-18+TE15%N、CaO25%、0.3%BNPK≥50%、TE≥0.5%英国欧麦思农用流体公司（Omex）流体硼钙尔镁B≥15%22.5%CaO、15%N、3%MgO、TE以色列海法(Haifa)Multi-KClassicMultinpkMulti-KMgPoly-FeedGG13-0-4613-5-4212-0-44+1MgO15-30-15促根20-9-20促花果法国普朗丹（PLANTIN）加镁金奈特系列NPK≥50%、Mg≥1%、TE美国施可得（Scotts）农乐士Agrolution冲施肥花多多（水溶肥）系列10-10-30-3.3MgO+0.256TE14-7-14-14CaO+0.256TE16-10-16-5CaO-2MgO+0.256TE20-20-20美国果茂（GrowMore）GrowMore系列20-20-20通用型12-31-14、10-30-20高磷型20-10-20、24-10-18高氮型15-5-15,4.5%Ca,1.5%Mg13-2-13,6%Ca.3%Mg美国Greencare瑞莱系列17-5-17苗期平衡10-30-20开花型20-10-20生长期型20-20-20通用型美国Plant-marvelPlant-marvel系列20-20-20通用型加拿大Plant-ProdPlant-Prod系列20-20-20通用型引自陈清国内发展情况•水溶性肥料产业在2005年以后开始在我国逐步形成,并且在2007年以后开始随着国外水溶肥料产品在国内市场的出现,开始有了很大的发展;•我国在2009年出台大量元素水溶肥料登记标准;目前全国有二百多个企业生产水溶性肥料;•大量元素水溶肥料（520个有效登记证）、微量元素水溶肥料（1320个有效登记证）、含氨基酸水溶肥料（1120个有效登记证）、含腐植酸水溶肥料（890个有效登记证）国内主要的水溶肥料生产厂家•深圳芭田•上海永通•四川什邡安达•成都一心化工•云南马龙三福•北京富特森•SQM星四季•河北萌帮•新疆三益•新疆正义等等基本上生产固体产品固体水溶性配方肥，用户使用方便固体水溶肥料配方丰富主要为混配工艺和料浆高塔造粒工艺国外完全水溶性肥料产业地位•欧美各国肥料使用现状，以常规肥料为主；•新型肥料只在特殊作物、特殊土壤应用•重点放在提高科学施肥水平上，完善施肥技术，常规肥料在今后相当长时间为市场主流引自陈清国外完全水溶性肥料包装标识清楚•明确产品原料来源；•明确标明各元素含量，包括微量元素含量以及氮含量中硝态氮、铵态氮以及酰胺态氮的含量；•注明产品特征、优点；•明确注明产品施用方法，肥料的酸度以及在使用产品过程中出现问题该如何解决等引自陈清固体水溶肥料的主要技术问题•吸潮•结块•缩二脲的形成•气胀为了克服固体水溶肥料的缺点，国外大力发展液体肥料。液体肥料的显著优点有：1、生产成本低；2、多功能；3、配方易调整；4、适合自动化施肥。鉴于上述优点，液体肥料在一些人力成本高的国家得到快速发展。美国液体肥料占总肥料的38%，个别州达到50%。年消耗液体肥料1600多万吨。法国、澳大利亚、加拿大、荷兰、丹麦、挪威、以色列、新西兰、墨西哥、哥伦比亚等国都是大面积应用液体肥料的国家。以色列90%的农作物通过灌溉系统使用液体肥料。液体肥是灌溉施肥的好肥料，液体肥配方容易调整，含养分种类多，生产成本较低。不足为包装运输费用高，适合近距离配送。以色列田间地头的液体肥料桶以色列液体肥料工厂，生产400多个配方，满足各种作物不同生长阶段需要华南农业大学液体肥料中试生产线，年产3000吨悬浮液体肥的研发目标•高浓度•多养分•多功能悬浮液体肥料冲施肥，我国主要的液体肥料种类通过喷灌系统施液体肥料是美国液体肥料的主要用法内蒙马铃薯施用液体肥完全水溶性肥料是一类新型肥料新型肥料一般认为有别于常规肥料:1)功能拓展或者功效提高,除了提供养分外,具有保水、抗寒、抗旱、杀虫、防病等其它功能；2）形态多样，除了固体外，根据不同的施用目的而生产的液体肥料、膏状肥料等；3）新型材料的应用；其中包括肥料原料、添加剂、助剂等，使肥料品种多样、效能稳定、易用、高效。4）应用方式的改变：如冲施、滴施、喷施等。合理利用水溶肥料的一些要求•少量多次符合植物根系不间断吸收养分的特点，减少一次性大量施肥造成的淋溶损失。每次每亩水溶肥料用量在3~6公斤/亩。•养分平衡特别在滴灌施肥条件下，根系生长密集、量大，这时对土壤的养分供应依赖性减小，更多依赖于通过滴灌提供的养分。对养分的合理比例和浓度有更高要求合理施用水溶肥料的注意事项1、完全水溶肥料通常只做追肥2、强调基肥与追肥结合，有机与无机结合，水溶肥与常规肥结合。不要强调水溶肥代替其它肥，要配合使用，降低成本。3、根据作物养分规律和土壤理化性质选择合适配方和分配用量。水溶肥料应更加强调针对性。针对企业发展开发水溶肥1）探索适合的营销模式。企业要培训具备专业素养的技术人员，水溶性肥料的销售队伍就是技术队伍，销售水溶性肥料实际上就是推广技术和设备，即“水溶性肥料”销售=“水溶性肥料产品”+“灌溉设备”+“施用技术”（芭田模式）；不同作物、不同时期的配方需要实现精量调控，如果销售队伍达不到专业性要求，就很难在市场上站住脚。（引自陈清）针对企业发展开发水溶肥2）产品的定价应考虑农民的利益，虽然完全水溶性肥料卖的是服务，定价需要考虑服务成本，但盲目高价而不实行优质、高效的服务，只能阻碍产品的推广和技术的进步。低价的冲施肥是销量最大的水溶肥针对产品定位1.给中低含量水溶性肥料一个发展空间，不能盲目发展高端产品。2.完全水溶性肥料作为常规复合肥的小类品种，由于完全可以通过精量施用，明显减少肥料的投入总量，提高利用率;3.完全水溶性肥料产品与施用技术符合“低碳节能”、“高效环保”的要求；4.完全水溶性肥料产品不可能完全代替普通复合肥成为市场的主导产品。（引自陈清）新疆农垦科