聚磷酸铵是一种高浓度含氮、磷肥料。低聚合度聚磷酸铵由于水溶性好,养分易于被作物吸收利用,常制成农用固体肥料和液体肥料形式,作为高浓度肥料使用。目前,聚磷酸铵已作为一种新型肥料进入化肥领域,特别是因其溶解度大,用作配制高浓度液体复合肥料的基础磷肥。
近几十年来,磷酸盐化学得到了迅速的发展,尤其是聚磷酸盐化学发展得更快。聚磷酸铵养分含量高,溶解性好,含聚合态磷,不易与土壤溶液中的钙、镁、铁、铝等离子反应而使磷酸根失效,从而避免磷被土壤固定,增大磷在土壤中的移动距离,营养深层根系,大幅提高磷的当季利用率;还具有螯合金属离子的作用,不易被土壤中的铁、钙等金属离子固定,反而可与土壤中的无效微量元素形成可溶性络合物而被植物吸收利用;pH呈中性,不伤害土壤环境和作物根系,对土壤和作物安全性高;且聚磷酸铵在土壤中不被植物直接吸收,而是逐步水解成正磷酸盐被植物利用,因而肥料具有缓释作用;结晶温度较低,生产使用方便。
聚磷酸铵在我国被逐步重视
聚磷酸铵已逐渐用于复混肥和液体肥料生产,特别是在发达国家已经得到广泛应用。例如在美国,磷肥每年的使用量为380万吨,液体磷肥占总磷肥使用量的29%,而每年的农用聚磷酸铵产量大约有150万吨,其中80%作为液体肥料使用。据国外资料介绍,聚磷酸铵在玉米、土豆、棉花、苜蓿等不同作物上大量施用,呈现出明显提高产量的作用。其作为玉米种肥可以快速启动玉米的出苗,促进玉米前期的生长;而以不同配比聚磷酸铵为基础配置成的各种液体肥料得到大量应用,在棉花和土豆上的应用结果显示,与施用一铵比,施用液体聚磷酸铵总产量分别提高15%和9.6%。
但是,聚磷酸铵在我国的应用和研究发展较晚,目前国内聚磷酸铵产量不足,现有的聚磷酸铵生产企业面临着生产规模较小,设备和技术不成熟等问题。近年来,我国逐渐开始重视聚磷酸铵的研发,重点集中在聚磷酸铵的“一高一低”聚合度的开发工作。对于高聚合度聚磷酸铵,主要是作为新型无毒型无机阻燃剂的原料,随着工艺技术的改进,生产成本的降低,以聚磷酸铵为主剂的阻燃剂将得到较快的发展;对于低聚合度的聚磷酸铵,主要是作为高浓度肥料,尤其是固体磷复肥和全水溶性肥料的产品开发。
金正大生态工程集团股份有限公司作为国内肥料行业龙头企业,坚持不懈地开展对聚磷酸盐,尤其是对聚磷酸铵的研究和应用探索。经过不懈地努力和研究探索,研发出聚磷安、含聚磷酸铵复合肥等一系列聚磷酸铵相关的新型肥料,其在不同作物、不同土壤及不同用量下的应用效果都较为显著。
提高磷素利用率
从而提升作物产量
聚磷安是金正大集团针对聚磷酸盐特点研究出的一种新型氮磷肥料(18-32-0),该肥料通过磷酸与尿素缩合法进行生产,具有溶解性好,含聚合态磷,磷缓慢释放,并且不易与土壤溶液中的离子反应,避免磷被土壤固定,营养深层根系,磷的当季利用率高等特点。在不同作物上施用相同质量的聚磷安(18-32-0)与普通二铵(18-46-0)对比试验,其结果显示:与普通二铵比,在临沂酸性土壤上,春花生表现为根系发育更加强大,毛细根增多,生物量明显提高,平均产量增产20%左右,饱果率得到较大幅度提高;在碱性土壤种植作物沾化冬枣上表现为叶色浓绿,叶片较厚,枣吊长度较长,长势较好,果期枣个头较大较多,冬枣的重量平均提高幅度在20%以上。可见,聚磷酸铵在不同作物、不同土壤上均表现出明显的增产效果,主要是因为其聚合态磷不易与土壤溶液中的金属离子反应而使磷酸根失效,增大了磷在土壤中的移动距离,营养深层根系,从而提高产量。
聚磷酸铵复合肥前景广阔
根据中国农业统计年鉴统计,2014年全国农用复合肥产量达2115.81万吨,聚磷酸铵在复合肥中的应用同样具有广阔的市场前景。金正大集团通过试验,探明了聚磷酸铵在复合肥中合理的添加量及施用方法,并研发出一系列适合不同作物的含聚磷酸铵复合肥。试验表明:在施等总磷量条件下,添加聚磷酸铵后能明显提高播种60天的玉米幼苗株高、茎粗,同时提高了玉米地上部和根系的生物量以及根冠比,其中聚磷酸铵:磷酸二铵为2:1(有效磷比)时,效果最好;在聚磷酸铵不同添加量条件下,聚合态磷占总磷比例为15%时显著提高小麦产量,增产幅度接近20%,在其他添加量下均有不同程度的增产作用。聚磷酸铵相同用量,磷肥总量逐渐减少条件下,聚合态磷含量占总磷30%基础上降低磷肥用量降低10%-20%时,小麦呈现不同程度增产作用,磷肥用量降低30%时,小麦也未出现减产。可见,含聚磷酸铵复合肥中聚合态磷的螯合离子及缓释作用,使得其不易被土壤固定,增大磷在土壤中的移动距离,营养深层根系,提高磷的利用率,进而增加产量。
综上可以看出,聚磷酸铵在磷肥及复合肥中具有促进根系发育、提高磷素利用效率、增产等作用,其应用前景广阔;而在水溶性肥料中,具有易溶性、分散性好等优点,随着节水农业的发展,水溶性(包括液体)聚磷酸铵产品必将得到更广泛的应用。
(马存金,胡兆平,刘永秀,陈剑秋)