含钾页岩在有机—无机复混肥料中的应用技术研究

2015-04-02田娟等

现代农业科技 2015年1期

田娟等

摘要介绍了含钾页岩在有机-无机复混肥料制备中的应用现状及技术缺陷，据此提出了研究改进的复混肥料制备技术方案，经过改进工艺技术复混肥料应用试验得出该复混肥料不仅能提高大麦的产量，而且生产出的大麦品质较高，最后对该改进工艺技术进行了技术评述，以供参考。

关键词含钾页岩；有机-无机复混肥料；改进方案；大麦；产量；品质

中图分类号 TQ444 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）01-0209-02

Abstract The application status of containing potassium shale in the preparation of organic-inorganic compound fertilizers and the technical defects were introduced.Accordingly，the improvement methods of compound fertilizer preparation technology were put forward，and through application test concluded that the compound fertilizer not only can improve the production of barley，the quality of barley was also high，finally the improved technology was reviewed for reference.

Key words containing potassium shale；organic-inorganic compound fertilizer；improvement methods；barley；production；quality

1 研究背景

有机-无机复混肥料综合了有机肥、无机肥的优点，肥料中来源于无机肥料的速效养分在有机肥的调节下，对植物供养呈现出快而不猛的特点；而来源于有机肥的缓效性养分又能保证肥料养分持久供应，满足农作物生长对营养元素的需求，弥补了有机肥和无机肥的不足。在有机-无机复混肥中加入长效肥及其硅营养元素，将有机肥、无机肥、长效肥、硅等多种营养元素集中于一个载体，使肥料具有缓急相济、均衡稳定、养分充足的特点，达到了平衡、高效的供肥目的，是肥料行业的一个重要发展方向。有机-无机复混肥料生产采用的磷酸一铵是酸性原料，而有机-无机复混肥料成品要求pH值在5.5～8.0，因此配方中要加入碱性原料。目前，主要是通过加入碳酸氢铵调节产品的pH值。

钾能促进植株茎秆健壮，改善果实品质，增强植株抗寒能力，提高果实的糖分和VC的含量。钾素供应不足时，碳水化合物代谢受到干扰，光合作用受抑制，而呼吸作用加强。因此，缺钾时植株抗逆能力减弱，易受病害侵袭，果实品质下降，着色不良。我国土壤中缺乏钾元素，土壤中的钾元素不能满足植物生长对钾元素的需求，需要补钾的耕地占70%以上，每年约需钾肥折纯量800万t左右。硅肥是一种很好的品质肥料、保健肥料和植物调节性肥料，是其他化学肥料无法比拟的一种新型多功能肥料。硅肥既可作肥料，提供养分，又可用作土壤调理剂，改良土壤。此外，还兼有防病、防虫和减毒的作用。因其具有无毒、无味、不变质、不流失、无公害等突出优点，故将成为发展绿色生态农业的高效优质肥料。

含钾页岩的主要成分是钾长石，钾长石矿是含钾量较高、分布最广、储量最大的非水溶性钾资源，其主要化学成分为SiO2、Al2O3、K2O等。我国从20世纪60年代初起就开始利用钾长石制取钾肥的研究，在一些经济欠发达地区，直接将含钾页岩破碎后加入农家肥中作为混合钾肥使用，该方法虽然简单、经济，但是对含钾页岩的综合利用率较低，资源浪费严重。目前，贵州地区对含钾页岩的利用主要是用来提取钾，其工艺流程：将含钾页岩粉碎，再将其与助溶剂氯化钙在800 ℃的高温下焙烧80 min左右，然后在常温下用水将钾浸出，最后再加入添加剂即可制得含钾复合肥，该工艺所得的氧化钾浸出率较高，达到92%以上。但是转化工艺的流程复杂，生产成本较高，且无法充分利用含钾页岩中的其他元素成分如硅元素等[1-5]。

2 复混肥料制备技术改进方案

有鉴于此，本文开展含钾页岩生产有机-无机复混肥料的技术改进研究，以解决现有技术对含钾页岩的综合利用率较低、资源浪费严重、转化工艺复杂、生产成本较高等技术问题。

为了实现上述目的，笔者通过大量的探索性试验、对比试验和条件试验而提出本技术方案。硫酸钾型有机-无机复混肥料的制备具体包括以下步骤：①含钾页岩的活化，将含钾页岩与碳酸钠按照100∶（110～120）的重量比混合，并将该混合物加热至温度为750～850 ℃，使其混合反应55～65 min；②粉碎，将活化后的含钾页岩冷却至常温后，将其粉碎至细度为60～200目；③有机-无机复混肥料的生产，将粉碎后的含钾页岩、尿素、硫酸钾、硫酸一铵、氯化钾、有机肥料、普钙以及黄泥按照重量比为（35～45）∶（170～190）∶（140～160）∶（170～190）∶（40～60）∶（200～220）∶（35～45）∶（140～160）充分混合后，再进行造粒，即得到硫酸钾型的有机-无机复混肥料。

含氯型有机-无机复混肥料工艺技术指标如下：含钾页岩与碳酸钠的重量比为100∶115，调节反应温度为800 ℃，控制反应时间为60 min。粉碎后的含钾页岩的细度为80目。将粉碎后的含钾页岩、尿素、硫酸一铵、氯化钾、有机肥料以及脲甲醛按照重量比为（35～45）∶（170～190）∶（170～190）∶（160～180）∶（200～220）∶（210～230）充分混合后，再进行造粒，得到含氯型的有机-无机复混肥料[6-8]。

3 改进工艺复混肥料应用试验

利用改进工艺生产的有机-无机复混肥料对大麦进行施肥，对生产的大麦的产量和质量进行统计和分析，具体情况如下。

3.1 材料与方法

选取1 400 m2的一块空地，将其平均分为7个部分，每部分200 m2，并分别标为1号地、2号地、3号地、4号地、5号地、6号地和7号地。选取籽粒饱满的莆方麦4号大麦种子分别在该空地上种植，种植前先在塘底施肥，以后不再施肥。以贵州省气候条件为例，种植时间选为12月，种植行距为0.5 m。1号、2号、3号、4号、5号和6号地上分别施用上述方法制备的有机-无机复混肥料；7号地施用高氮复合肥料，该高氮复合肥中氮含量为25%，磷含量为15%，钾含量为11%。

3.2 结果与分析

试验结果为1号地上收获大麦种子75.3 kg，2号地收获大麦种子75.4 kg，3号地收获大麦种子76.1 kg，4号地收获大麦种子75.4 kg，5号地上收获大麦种子75.2 kg，6号地上收获大麦种子76.8 kg，7号地上收获大麦种子69.7 kg。由此可见，该有机-无机复混肥料对大麦的增产效果非常明显，约增产300 kg/hm2。

根据中国饲料用大麦质量标准《中华人民共和国国家标准》（OB10367—89）规定，对上述生产出来的大麦进行检测。施用传统肥料与改进工艺生产的复混肥料的大麦品质检测结果见表1。

3.3 结论

由上述统计结果可知，该有机-无机复混肥料不仅能提高大麦的产量，而且生产出来的大麦品质较高，达到国家二级以上标准。

4 技术评述

与现有技术相比，改进工艺技术的优势体现在：首先，本文提出的生产工艺简单、操作方便、生产成本低、便于进行批量化生产，具有显著的经济效益。其次，本文提出的工艺技术将含钾页岩在高温条件下与碳酸钠进行反应，有效地将难以被农作物直接吸收利用的二氧化硅等化合物转化成能被农作物直接吸收利用的硅酸钠等化合物，为后续生产的有机-无机复混肥料中添加了硅元素，不仅增加了肥料中的营养元素，而且施用含有硅元素的肥料还可以调理和改良土壤，对农作物具有防病、防虫和减毒等作用。再次，本文提出的工艺技术将含钾页岩用于生产有机-无机复混肥料，不仅能够充分地利用含钾页岩中的钾以及硅等营养元素，大大提高了含钾页岩的综合利用率，而且含钾页岩能够有效调节有机-无机复混肥料中的pH值，降低了因生产有机-无机复混肥料需要添加碱性原料来调节其pH值而产生的成本。最后，本文提出的工艺技术生产的肥料不仅肥效高，总养分为28%以上，而且肥效期长[9-12]。

5 参考文献

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