水溶性肥料原料的特点与功能(最全版)

第三章营养型水溶性肥料原料的特点与功能

水溶性肥料的基础原料既能提供作物所需的氮、磷、钾等大量营养元素，又能够提供钙、镁、硼、锌、铁等中微量营养元素。对于这些基础原料的要求是水溶性好，能够迅速溶解于水，并能满足作物营养元素的养分形态和数量需求（表3-1）。

水溶性肥料的基础原料一方面可以作为普通水溶性肥料单独施用，另一方面可以是登记型水溶性肥料的良好原料，是设计生产登记型水溶性肥料的基础。登记型水溶性肥料养分浓度高，配方适宜，更适合采用水、肥同施，以水带肥，实现水肥一体化．减少施肥总量，发挥肥水协同效应，显著提高肥水利用效率。登记型大量元素水溶性肥料总养分（N+P2O5+K2O）含量一般大于50%，且大部分产品应添加中微量元素，养分更全面、肥效快，可解决高产作物快速生长期的营养需求。

表3-1 作物生长所需营养元素的可利用形态和相对需要量类别元素主要可利用形态作物需要量（%）

大量元素C CO242.1 H H2O37.9 O H2O , O2 5.5 N NH4+ , NO3- 4.3 P H2PO4- , HPO32-0.45 K K+ 5.5

中量元素Ca Ca2+0.6 Mg Mg2+0.3 S SO42- , SO20.3

微量元素Fe Fe2+0.03 Mn Mn2+0.01 Cu Cu2+0.001 Zn Zn2+0.002 B H3BO3- , B2O72-0.001 Mo MoO42-0.0002 Cl Cl-0.05

所有用来配制水溶性肥料的基本型原料都是很好的水溶性单质肥料，在具备一定农化服务和施肥技术基础的种植大户、合作社及规模化农场，一般选用这些原料肥料按照特定的比例混合后直接施用。

3.1 基础型原料的选择原则

水溶性肥料原料选择需关注两个方面的技术指标：一是肥料的水不溶物含量；二是肥料的盐度指数，尽可能选用低盐度指数的原料品种。

一般不产生沉淀的物质可选用无机盐，强酸盐通常是水溶性的，硝酸盐、硫酸盐及氯化物是常用的形态，硝酸盐及氯化物的溶解度远远大于硫酸盐。

水溶性肥料在储存、施用过程中，稳定性指标非常重要。对于水溶性肥料来说，溶液的pH、养分浓度和养分存在形态对稳定性的影响很大，尤其是液体水溶性肥料，从原料的选择方面，必须注重混合物料之间的化学稳定性。一般地，金属元素在酸性条件下比较稳定，例如Ca、Mg、cu、Fe、Mn等中微量元素，在偏碱性条件下易生成氢氧化物沉淀；而非金属元素一般在碱性条件下比较稳定，例如硼在酸性条件下生成不易水解的硼酸，导致液体肥料分层现象。对于一些溶解度较低的原料来说，温度对其稳定性的影响也较大。尽管一些液体水溶性肥料在生产时养分元素处于完全溶解状态，但是在温度等外界条件改变时导致养分元素处于过饱和状态，出现结晶；当环境温度降低时，悬浮性液体肥料还会出现黏度升高、流动性显著降低的情况，在施用过程中不易将肥料倒出。因此，在选择水溶性肥料原料时，不仅要从原料本身的物理化学特性出发，还应关注多种养分元素在溶液中的共稳定性及溶解性等。

水溶性肥料的生产原料通常选用单质肥料、复合肥料或一些添加剂。生产原料的选择对产品性状的优劣有重要影响，包括原料的级别、元素种类以及含量。固体水溶性肥料的溶解性非常重要，同样的养分含量并不意味着同样的产品品质。因此，在原料的选择上需要严格把关，选择性价比高的优质原料生产水溶性肥料，使其具有理化性状稳定、溶解性好等优点。

3.2 供应大量营养元素的原料

供应大量营养元素的水溶性原料种类有很多，主要包括供应不同形态氮、磷、钾的原料产品，具体如表3-2。

表3-2 以供应大量营养元素为目的的常用原料

供氮原料供磷原料供钾原料

尿素磷铵硝酸钾尿素硝酸铵溶液磷酸二氢钾硫酸钾

硫酸铵磷酸氢二钾氯化钾

硝酸铵磷酸二氢铵焦磷酸钾

硝酸铵钙磷酸氢二铵三聚磷酸钾

硝酸铵磷磷酸脲柠檬酸钾

液氮聚磷酸铵硅酸钾

氨水——氢氧化钾磷酸一铵/二铵————

3.2.1 供氮原料

氮是植物体内许多重要有机化合物的组分，如蛋白质、核酸、叶绿素、酶、维生素、生物碱和一些激素等，这些物质涉及遗传信息传递、细胞器的合成、光合作用以及呼吸作用等大部分生化反应，对作物生长具有重要作用。

能够为作物供应氮素的主要氮肥形态可分为铵态氮、硝态氮、酰胺态氮，三者均为速效养分，酰胺态氮在土壤中经微生物过程可转化为铵态氮或硝态氮，快速为作物生长提供氮素营养。水溶性肥料生产中的氮肥原料主要有液氨、氨水、尿素、硝酸铵及其改性氮源等。其具体特性如表3-3。

表3-3 常见供氮原料的种类及特性分析

原料类别名称分子式

氮含量

（N,%）

特性

酰胺

态氮素尿素CO(NH2)246

①中性有机化合物，施入土壤后以分子态存在于土壤中，

并与土壤胶粒发生氢键吸附，吸附力略小于电荷吸附。

②在土壤中守脲酶作用而幻化成碳酸铵，形成NH4+—N，

其水解产物同铵态氮肥。

③吸湿性强，水溶性好。

铵态氮素

液氨NH382.3①易溶于水，可被作物直接吸收利用

②NH4+在土壤中不易淋失，肥效比NO3-长。

③遇碱性物质会分解出NH3，深施覆土，可以提高其肥效。

④在通气良好的土壤中，NH4+可通过硝化作用迅速转化

为NO3-。

氨水NH3•H2O12.4~16.5

硫酸铵(NH4)2SO420~21

氯化铵NH4Cl25

硝态氮素

硝酸钙Ca(NO3)212.6~15

①易溶于水，肥效迅速，溶解度很大，吸湿性强，严格防

潮。

②NO3-流动性大，降雨量大或水田易流失。

③受热时分解出O2，助燃性极强，存储时既要防潮又要防

热。

硝酸钠NaNO315~16

硝酸钙镁—13.6

硝酸铵NH4NO334~35

硝酸铵钙Ca(NO3)2•NH4NO315.5

硝酸铵磷—32

硝酸钾KNO313

3.2.1.1 尿素

尿素是在高温、高压且具有催化剂存在时，由氨气（NH3）和二氧化碳（CO2）反映而制得。尿素含氮量达46%，是目前含氮量最高的固体氮肥。纯品尿素为白色针状结晶，吸湿性很强。目前应用于农业领域的尿素，为防止产品运输、储存过程中发生吸湿、结块现象，均采用造粒工艺，将尿素制成颗粒状。如将颗粒状尿素应用于固体水溶性肥料中，要进行一定的破碎，达到养分离子的粒径分布一致。

尿素的密度为1.35克/厘米3，熔点为132.7℃，易溶于水，在20℃时每100克水中可