蘇群 呂常厚 王立華 孫磊 劉勇

摘要? ? 本文研究了碳酸鉀和一水硫酸鎂作為防結(jié)塊劑在模擬極端高溫環(huán)境下對(duì)大量元素水溶肥料防結(jié)塊、防脹包效果的影響，同時(shí)研究了在生產(chǎn)過程中增加干燥工藝對(duì)肥料防結(jié)塊、防脹包的效果。結(jié)果表明，碳酸鉀防結(jié)塊效果優(yōu)于一水硫酸鎂，且添加2%碳酸鉀的防結(jié)塊效果優(yōu)于添加1%碳酸鉀，生產(chǎn)過程中增加干燥工藝能在一定程度上防止結(jié)塊問題的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞? ? 大量元素水溶肥料;防結(jié)塊;防脹包;干燥工藝

中圖分類號(hào)? ? TQ440? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）16-0158-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Abstract? ? The effects of potassium carbonate and magnesium sulfate monohydrate as anti-caking agents on the anti-caking and anti-swelling effects of water-soluble fertilizers with a large amount of elements under simulated extreme high temperature environment were studied. Meanwhile，the effects of adding drying process in the production process on the anti-caking and anti-swelling effects of fertilizers were also studied in this paper.The results showed that the anti-caking effect of potassium carbonate was better than that of magnesium sulfate monohydrate，and the anti-caking effect of adding 2% potassium carbonate was better than that of adding 1% polassium carbonate，in addition，the addition of drying process in the production process can prevent agglomeration to some extent.

Key words? ? water-soluble fertilizer with a large amount of elements;anti-caking;anti-swelling;drying process

隨著我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的逐步建立和完善，水溶肥作為與節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)、立體高效栽培、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)相配套產(chǎn)生的一類新型肥料，與噴滴灌相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)水肥一體化，既能節(jié)約水資源，又能提高肥料利用率，增加經(jīng)濟(jì)效益、保護(hù)環(huán)境，是肥料未來發(fā)展的重要方向之一。大量元素水溶肥料因其養(yǎng)分濃度高、全水溶，具有良好的兼容性，有效規(guī)避了傳統(tǒng)復(fù)合肥的缺點(diǎn)，可沖施、噴施，在市場(chǎng)中得到了越來越廣泛的推廣和使用，完全符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水、省肥、省時(shí)、高效、環(huán)保的施肥理念，適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[1]。

目前，水溶肥市場(chǎng)需求不斷加大，對(duì)固體水溶肥有著很高的質(zhì)量要求。固體水溶肥在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)或特定條件下容易形成硬塊，尤其是粉劑的水溶肥因其粒徑小、比表面積大而更易結(jié)塊[2]。肥料結(jié)塊是影響化肥質(zhì)量的重要因素之一[3]。導(dǎo)致水溶肥結(jié)塊的因素是多方面的，原料自身性質(zhì)、配方，生產(chǎn)過程中的環(huán)境條件、包裝材料，儲(chǔ)運(yùn)過程中物料的堆壓等都在某種程度上影響水溶肥的結(jié)塊程度[4]。

大量元素水溶肥料市場(chǎng)面臨的最普遍的問題之一就是肥料的結(jié)塊現(xiàn)象。在大量元素水溶肥料中添加一定比例的防結(jié)塊劑是研究防結(jié)塊效果最常用、最有效的手段之一。研究大量元素水溶肥料的防結(jié)塊劑既要滿足水溶肥料的全水溶特點(diǎn)，減少水溶肥料的結(jié)塊現(xiàn)象，又要隨肥料進(jìn)入土壤后作為植物吸收的養(yǎng)分，減少對(duì)土壤及周邊環(huán)境的影響，降低成本。

1? ? 材料與方法

1.1? ? 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用肥：大量元素水溶肥料（21-21-21，總養(yǎng)分≥63%，粉劑，山東寶源生物科技股份有限公司，以下簡(jiǎn)稱公司）。

防結(jié)塊劑：碳酸鉀、一水硫酸鎂。

包裝：密封厚膜袋（公司微寶產(chǎn)品包裝袋）。

試驗(yàn)儀器：電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（型號(hào)DHG-9240，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司太倉(cāng)精宏儀器設(shè)備有限公司）;生化培養(yǎng)箱（型號(hào)SPX-250-Z，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）;塑料薄膜連續(xù)封口機(jī)（型號(hào)FRB-7701，華聯(lián)機(jī)械集團(tuán)）;天平（型號(hào)ME4002E，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）;標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩（規(guī)格2 mm，上海篩網(wǎng)廠）。

1.2? ? 試驗(yàn)方法

1.2.1? ? 防結(jié)塊試驗(yàn)處理。共設(shè)7個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)平行，具體處理方法見表1。肥料試樣600 g/包，所有原料均須研磨過2 mm標(biāo)準(zhǔn)篩，密封包裝。同一處理試樣疊放一摞，在其上層放置20 kg砝碼進(jìn)行重壓處理，靜置10 d，50 ℃培養(yǎng)箱中放置7 d，取出再重壓處理7 d。將包裝袋從0.5 m高處以自由落體的方式降落至同一堅(jiān)硬平面上，打開包裝，將試樣用2 mm標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分，每次篩分強(qiáng)度和頻率應(yīng)保持一致，篩子上部的試樣為結(jié)塊部分，未結(jié)塊部分全部過到篩子下部，分別對(duì)結(jié)塊和未結(jié)塊的試樣進(jìn)行稱量，計(jì)算結(jié)塊率和相對(duì)結(jié)塊率[2，5]：

1.2.2? ? 防脹包試驗(yàn)的處理。共設(shè)6個(gè)處理，具體處理方法見表2。試樣600 g/包，密封包裝后置于50 ℃培養(yǎng)箱中7 d觀察脹袋情況，在5 L燒杯中加入1 000 mL水，將包裝袋全部浸入水下，用記號(hào)筆記下刻度，取出包裝袋，加水加至刻度，將桶中所有水倒入大量杯中記錄刻度，計(jì)算脹包體積、脹包程度：

2? ? 結(jié)果與分析

2.1? ? 防結(jié)塊效果

將所有試樣取出，放置試驗(yàn)篩，從試樣外觀可看出對(duì)照組呈堅(jiān)硬板狀，脹包明顯，其他試樣處理相對(duì)松散，包裝無明顯變化，其中添加碳酸鉀處理的3個(gè)樣品呈松散粉末狀，基本無結(jié)塊。由表3可知，對(duì)照組樣品已嚴(yán)重結(jié)塊，碳酸鉀的防結(jié)塊效果比一水硫酸鎂明顯，且碳酸鉀用量為2%時(shí)效果最好。包裝前進(jìn)行干燥處理可在一定程度上防止肥料結(jié)塊。

2.2? ? 防脹包效果

試驗(yàn)表明，在包裝表面扎針眼確實(shí)可以提高透氣性，從而避免脹包現(xiàn)象的產(chǎn)生，對(duì)照組不扎針眼脹包現(xiàn)象非常嚴(yán)重，無法將包裝對(duì)折。添加碳酸鉀的處理不管是否在包裝上扎針眼，脹包現(xiàn)象不明顯，可以輕松將包裝對(duì)折。但是扎針眼處理后容易吸潮，透過包裝袋可以明顯感覺到試樣出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象。由表4可知，添加2%碳酸鉀的處理比添加1%碳酸鉀的處理防脹包效果好。

3? ? 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，碳酸鉀比一水硫酸鎂具有更好的防結(jié)塊效果，且2%用量比1%用量效果明顯，一水硫酸鎂在本試驗(yàn)中基本沒有防結(jié)塊效果，其防結(jié)塊作用對(duì)大量元素水溶肥料是否有效還有待進(jìn)一步研究。經(jīng)過80 ℃干燥處理1 h之后再進(jìn)行包裝，在一定程度上能起到防結(jié)塊作用，在生產(chǎn)上需要增加干燥設(shè)備、更改生產(chǎn)工藝。用時(shí)，試驗(yàn)?zāi)M極端高溫環(huán)境，即處于50 ℃高溫條件下，添加2%碳酸鉀的產(chǎn)品既未脹包也未結(jié)塊，防結(jié)塊、防脹包效果最顯著。

此外，選擇合適的生產(chǎn)時(shí)間（即空氣濕度低的季節(jié)）在一定程度上也能避免出現(xiàn)大量元素水溶肥料結(jié)塊和脹包問題。由于公司所在地雨季多集中在6—8月，其間溫度較高，產(chǎn)品易結(jié)塊、脹包，而春季、晚秋以及冬季空氣濕度小，溫度不高，生產(chǎn)大量元素水溶肥料就相對(duì)降低了其結(jié)塊和脹包的幾率[6-8]。

4? ? 參考文獻(xiàn)

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