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有机无机复混肥生产的三大关键环节

2021-12-07

   有机肥料养分全,但浓度低,肥效慢。化学肥料养分高见效快,但长期施用,会造成土壤板结酸化。有机无机复混肥是用畜禽粪便、植物残体等经过发酵好的有机物料,添加部分化学肥料,充分混合后经造粒而制成的一类新型肥料。它既有无机肥肥效快的长处,又具备有机肥改良土壤、肥效持久的优点,取长补短互为调剂,使地力得到维持和提高,使作物增产,农产品品质改善,达到高产高效优质、生态安全的施用目的,对保持农业可持续发展具有十分重要的意义。

  有机无机复混肥肥效显著,但发展较慢,究其原因,一是由于各地有机物料资源不同,处理工艺复杂,前处理费用较高。在生产过程中,又由于有机物料有较强的吸水性和松散性,对造粒、烘干工序有较大影响,很难成粒,较难烘干,生产成本相对较高,农户对此一时难以接受。二是虽然GB18877两易其版,其有机质含量的检查方法和褐煤中碳的测定方法类似,目前一些复合肥企业没有有机物料发酵装置,生产有机无机复混肥,有机原料多是直接采用未经氨化处理的高有机质含量的褐煤原粉,影响了有机无机复混肥肥效。因此,为加快有机无机复混肥推广应用,在实际生产中必须把握以下三个环节:
  1、有机物料前处理。
  前处理工艺通常指有机肥发酵工艺。发酵腐熟是有机肥料的品质基础,发酵的理想条件包括:
  ① 水分。保持适当的含水量,是促进微生物活动和堆肥发酵的首要条件。一般最大持水量为60%左右为宜。水分过大会延长升温时间,反之升温会快,但降温也快,腐熟不彻底。只有合适的水分才能使发酵物料持续保温在50-65℃范围。
  ② 通气。保持堆中有适当的空气,有利好气微生物的繁殖和活动,促进有机物分解。高温堆肥时应注意堆积松紧适度,槽式发酵中,尽量按工艺要求添加辅料,以利通气。
  ③ 保持中性或微碱性环境。合适的PH环境,可以促进微生物繁殖和活动。调节PH,当物料碱性过大可以适量加H3PO4(磷酸)、KH2PO4(磷酸二氢钾)、FeCl3、FeSO4·7H2O中的一种。若物料呈酸性时适量加CaO(生石灰)、NaOH (烧碱)、K2HPO4(磷酸氢二钾)其中之一即可。
  ④ 碳氮比。微生物对有机质正常分解作用的碳氮比为25∶1。而豆科绿肥碳氮比为15~25∶1,杂草为25~45∶1,禾本科作物茎秆为60~100∶1。因此根据堆肥材料的种类,加入适量的含氮较高的物质来调整,以降低碳氮比值,促进微生物活动。
  有机物料发酵工艺路线(如下图)是将湿粪便与秸秆粉末、发酵腐熟的干有机物料混合,将混合物料的含水率由80%降到55%左右;如果鲜粪水分适合发酵工艺要求,则可以省略干湿混合的过程;利用生物发酵放热升温杀菌,蒸发水分,使其含水率降低到30%以内,体积减容,达到无害化、资源化的要求。
有机无机复混肥生产.jpg
  发酵好的有机物料,出槽无需装袋,一般堆入仓库进行7-15天的陈化处理。
  2、造粒与烘干调整。
  有机无机复混肥可以采用典型的固体团粒法工艺生产,工艺流程与化学复合肥工艺基本相似。与之不同的是造粒需要采用转鼓加圆盘两级造粒,烘干也需要连续式两段干燥,才能使水分达到颗粒强度和不结块要求。生产有机无机复混肥需要添加30%的有机物料,必须充分考虑有机物料影响生产的四个因素:
  ① 水分问题。好的发酵菌和良好的发酵装置以及合理发酵周期可以使发酵后物料水分降到25%,不然就需要对其采用预烘干或晴天集中晾晒,分批使用的方法。物料水分大,不仅加大了生产线烘干负荷,导致尿素含量高的配方无法生产。
  有机无机复混肥需要采用热造粒,造粒物料在一定液相范围内,物料粘性才好,进入造粒机的新料配方综合水分不能超过10%,要求有机原料水分小于25%,无机原料养分含量要高,水分要低。
  ② 细度问题。物料越细,既可以提高物料粘性,还能增加物料的比重,这两点都有利于造粒,使颗粒圆整且表面光亮。有机物料纤维粗杂质多,目前还没有适用的高湿物料细粉机,企业一般是进行预烘干后再进行细粉碎。用于造粒的有机物料细度比例要求:60目以上占60%,60-40目只能占40%。
  ③ 比重问题。有机物料发酵前比重一般在0.5,发酵腐熟经过细粉碎后比重为0.7。如果造粒物料比重轻,就不能完成造粒所需要的运动轨迹。生产有机无机复混肥,一般需要选用高有机质、高养分含量的原料,留足一定的配方空间来调整物料的比重和粘性。
  ④ 粘性问题。有机无机复混肥配方需要添加30%左右的有机物料,以保证有机质含量达标。有机物料一般是没有粘性的,充分发酵腐熟、进行细粉碎,虽然可以提高有机物的粘性,但还是不能满足团粒法造粒所需要的粘性要求,因此添加一定量的粘性造粒粘结剂是必不可少的。但有机无机复混肥国家标准对养分和有机质有双要求,添加量的空间有限,故添加的粘性物,一定要量少而粘性好。
  3、配料组方要求。
  国家有机无机复混肥料的强制性技术标准(GB18877-2009)规定,(N+P2O5+K2O)养分在15-25%有机质含量不低于20%;(N+P2O5+K2O)养分大于25%时有机质含量为15%。有机无机复混肥因其固有特性,有机物料种类繁多复杂,工厂需根据当地有机资源选择,必须充分发酵腐熟。无机氮磷钾必须选用养分含量高的尿素、磷酸二铵、磷酸一铵、氯化钾、硫酸钾。化学肥料多为无机盐类,如果在有机无机复混肥中添加微生物菌剂,化肥的加入量就不能太高,否则将抑制微生物的活性。可以视配方空间和土壤状况、作物需要,适量加入中微量元素,开发作物专用肥品种。在配方设计上可参考已有的化学复合肥养分配比,但不能照搬,因为有机无机复混肥中氮磷钾配比有其特殊性。主要表现在有机无机复混肥供氮过程波动少,较稳定,不会大起大落。供肥强度与持久性较为协调,与作物生长各时期的需肥较适应。磷的有效性较高,不易被固定,钾也不易流失,因此,配方中氮的比例可适当高而不致过高贪青,磷肥的比例可适当低而不致供磷不足,例如某地土壤化学复合肥13-7-10≥30%是较好的果菜类专用肥,相应的有机无机复混肥则可调整为 12-5-8≥25%,可以收到更理想的效果。
  有机无机复混肥由于有机质在生产过程中充分吸附了无机养分,可有效防止氮的挥发、磷的固定、钾的流失,肥效较同含量的化学复合肥效果好,吉林农业大学杨金教授多年实验示范表明,其养分综合利用率可达60%以上。有机无机复混肥可以作基肥、追肥或种肥。作种肥不能与种子直接接触;作基肥施用量一般为每亩50~150kg;作追肥应参照当季养分投入量,施用量可较基肥适当减少;施肥期可适当提前,以防贪青晚熟。

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