水溶肥发展现状及市场前景

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我国水溶肥市场前景广阔,越来越多的具有全 水溶、全吸收性水溶肥正逐渐被经销商和农民所接 受,这也大大激励了国内企业积极投身于水溶肥行 业的研发和推广,相关企业正在投资兴建水溶肥生 产装置。深圳市芭田生态工程股份有限公司 2011 年 3 月 1 日以 15.63 元 / 股的价格非公开发行不超过 4 800 万股股票,募集资金不超过 7.4 亿元,本次募 集资金拟投入 4 个项目中,包括贵港市芭田生态有 限公司灌溉施肥项目和有机肥产业化项目,以及徐 州芭田生态有限公司的灌溉施肥项目和缓释肥项 目。其中灌溉施肥项目有年产 12 万 t 粉状水溶性 肥、年产 10 万 t 料浆全溶灌溉复合肥、年产 2 万 t 磷酸二氢钾 / 硝酸钾(可互换产)、年产 20 万 t 高塔 全溶灌溉复合肥及 3.3 亿 m2 灌溉施肥设备。2011 年 6 月 18~20 日在乌鲁木齐举行的中国新疆 2011 年 产业转移对接活动中,巴州轮台县紧紧依托自身政 策、区位、资源、产业基础等优势,加大招商引资力 度,共实现产业对接项目签约 4 个,其中与山东福瑞 化工有限公司签订了新建年产 30 万 t 高浓缩水溶 肥项目,总投资 6.13 亿元,在轮台工业园区内建设, 分两期工程建设。
4 市场前景
随着中国农业的集约化、规模化发展,水资源的 进一步匮乏以及大型农场不断涌现,滴灌、喷灌节水 设施农业面积迅速扩大。在业内,越来越多的政府部 门、专家学者、技术推广部门、农业从业者认识到了 水溶肥和水溶肥产业的重要性。水溶肥是符合更加 环保、更加可持续发展的新一代肥料,也是中国肥料 工业和产业未来的重点发展课题与项目。同时中国 经济持续快速发展,受人们生活水平逐步提高、人口 增长较快等因素的影响,对粮食和农作物产量及品 质需求的不断提高,一场新的生态农业革命— ——优 质、高效、健康、环保的新农业正在逐渐兴起并蓬勃 发展。在这场汹涌澎湃的生态革命中,水溶肥扮演了 至关重要的角色。目前,水溶肥正处在由过去传统喷 施、冲施,向大田批量化应用的转折点,水溶肥将成 为未来肥料发展的一个趋势。
物理混配水溶肥产品外观不好,各种化肥原料 的形状、粒度、色泽等参差不齐,导致产品的粒度及 颜色都不美观,而且很容易结块板结,给销售和使用 带来困难。采用磷酸一铵、硫酸钾、尿素等化肥原料
直接混配出的产品,由于磷酸一铵本身水不溶物就 比较高,因此达不到全水溶的要求,对于滴灌系统等 要求很高的设施容易造成堵管的现象。 2.2 化学合成
芬兰 凯米拉公司(Kemira)
德国 圃朗特公司(Planta)
以色列 海法公司(Haifa) 亚洲
韩国 现代特产公司(HyundaiTuksan)
开发和大规模发展。随着水溶肥行业的快速发展,目 前国内涌现了一大批水溶肥厂家,规模较大的生产 厂家有陕西巨川富万钾股份有限公司、深圳市芭田 生态工程股份有限公司、上海永通化工有限公司、山 东粮源生物有机肥有限公司、武汉格林凯尔农业科 技有限公司、河北萌帮水溶肥料有限公司、南京加农 和信植物保护有限公司、四川绵阳联创化工有限公 司、成都市新都化工股份有限公司等。
关键词 水溶肥 特点 制取工艺 应用 前景 建议 中图分类号 TQ 444
水溶性肥料 (Water Soluble Fertilizer,WSF),简 称水溶肥,是一种可以完全溶于水的多元复合肥料, 水溶性好、无残渣,能迅速地溶解于水中.与传统的 过磷酸钙、造粒复合肥等品种相比,水溶肥具有明显 的优势,更容易被作物吸收,而且其吸收利用率相对 较高,更为关键的是可以应用于喷灌、滴灌等农业设 施,实现水肥同施,以水带肥,水肥一体化,达到省水 省肥省工的效能. 其有效吸收率高出普通化肥一倍 多,达到 80%~90%,在提高肥料利用率、节约农业用 水、减少生态环境污染、改善作物品质以及减少劳动 力等方面起着重要的作用,尤其是在目前水资源短 缺的情况下,水溶肥成为保证农业持续、高效发展的 有效途径之一。
第 36 卷 第 12 期 2011 年 12 月
上海化工 Shanghai Chemical Industry
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情报调研
水溶肥发展现状及市场前景
汪家铭
川化集团有限责任公司 (四川成都 610301)
摘 要 水溶肥是近年来在国内发展起来的一种可以完全溶于水的新型肥料,通过地埋或滴灌来完成施肥,具有肥 效显著、省工省肥、增产增效等特点,被誉为中国化肥产业和有机、生态、高效农业发展的新方向。目前国内 水溶肥行业进入加速成长期,其发展前景十分广阔。介绍了水溶肥的性能特点、制取工艺、生产现状及市场 前景,并对国内今后水溶肥产业的发展提出了一些建议。
目前水溶肥作为一个新兴的肥料,国内很多厂 家都进行研发和生产,国内目前已有 200 多家化肥 生产企业在农业部备案生产水溶肥,生产水溶肥的 厂家大大小小约有 3 000~4 000 家,登记的水溶肥品 种总计 3 433 个,其中大量元素水溶肥产品有 433 个、 中量元素水溶肥有 50 个、微量元素水溶肥有 1 195 个、含氨基酸类水溶肥有 1 010 个、含腐殖酸类水溶 肥有 745 个。但是,我国只有 4 个水溶肥单一产品的 标准,市场竞争也出现混乱状态。目前,《水溶性肥料 行业标准》已经上报国家有关部门,正在等待批准。 2010 年,全国水溶肥的产量为 60 万 t 左右,产量比 上年大幅增长 50%以上,中国水溶肥市场呈现出一 片火爆景象。
与国外相比,国内水溶肥的发展较晚,前几年国 内市场上也出现了被称为“冲施肥”、“水冲肥”等,不 能完全被称为“水溶肥”的肥料。直到 2007 年开始国 内的一些肥料公司开始关注国际上已经普遍使用的 全水溶性肥料,也开始了对水溶肥的技术研究、产品
第 12 期
汪家铭:水溶肥发展现状及市场前景
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表 2 国际上一些知名的水溶肥生产企业
表 1 大量元素水溶肥料的固体产品和液体产品技术指标
项目
固体产品 液体产品
大量元素(N、P2O5、K2O)含量
≥ 50.0% 500 g/L
微量元素(Cu、Fe、Mn、Zn、B、Mo)含量 ≥ 0.5% 5 g/L
水不溶物含量
≤ 5.0% 50 g/L
pH(1∶250 倍稀释)
3.0~7.0 3.0~7.0
1 性能特点
水溶肥可以含有作物生长所需要的氮、磷、钾、 钙、镁、硫以及微量元素等全部营养元素,添加的微 量元素主要有硼、铁、锌、铜、钼,其中以添加螯合态 微量元素最优。由于根据作物生长所需要的营养需 求特点进行科学的配方,不会造成肥料的浪费,使得 其肥料利用率差不多是常规复合化学肥料的 2~3 倍。水溶肥实际上是指水溶性的复合肥或混合肥,不 是指尿素、氯化钾等单质水溶肥料。水溶肥主要品种 有通用型、高氮型、高磷型、高钾型、硫磷酸铵型、磷 酸二氢钾型、硝基磷酸铵型等。
2 制取工艺
水溶肥的制取工艺有物理混配和化学合成两 种,采用化学合成方法生产,要实现全化学反应,必 须在生产系统的液相中进行化学反应。化学合成工 艺目前已日趋成熟,得到比较普遍的应用,在水溶肥 产品生产和推广应用中均占相当大的比例。 2.1 物理混配
将含有氮、磷、钾等养分的农用磷酸一铵、尿素、 硫酸铵、硫酸钾、氯化钾等原料肥按照相应的配方, 通过搅拌机、混料机等机械设备,采用物理混合方式 直接混配成水溶肥。简单的物理混配生产方法毫无 技术含量,企业缺乏核心竞争力和可持续发展能力, 而且门槛过低,什么企业都能生产,导致行业无序竞 争。
(2) 土壤浇灌 通过土壤浇水或者灌溉的时候,水溶肥先行混 合溶解在灌溉水中,这样在浇水灌溉的同时可以让 植物根部全面地接触到肥料,吸收各种营养元素,通 过根的呼吸作用把化学营养元素运输到植株的各个 组织中。 (3) 叶面施肥 把水溶肥先行稀释溶解于水中进行叶面喷施, 或者与非碱性农药(大部分常用农药都是非碱性的) 一起溶于水中进行叶面喷施,通过叶面气孔进入植 株内部。对于一些幼嫩的植物或者根系不太好的作 物出现缺素症状时是一个最佳纠正缺素症的选择, 极大地提高了肥料吸收利用效率,减少植物营养元 素在植物内部的运输过程。
水分(H2O)
≤ 3.0%
作为一种速效肥料,水溶肥可以让种植者较快 地看到肥料的效果和表现,随时可以根据作物不同 长势对肥料配方作出调整。更为关键的是水溶肥施 肥作业几乎可以不用人工,大大节约了人力成本,省 水省肥省工,这在劳动力成本日益高涨的今天使用 水溶肥的效益是显而易见的。此外,水溶肥一般杂质 较少,电导率低,易方便调节使用浓度,即使对幼嫩 的幼苗也是安全的,不用担心引起烧苗等不良后果。 不但配方多样,而且使用方法十分灵活,一般有以下
我国到 2010 年年底只发布了 4 个针对水溶肥 产品的标准,分别是大量元素水溶肥料、微量元素水 溶肥、含氨基酸水溶肥、含腐植酸水溶肥等。2006 年
10 月 1 日由国家农业部正式颁布并实施的农业行 业标准 《大量元素水溶肥料》NY1107- 2006 规定的 大量元素水溶肥料固体产品和液体产品技术指标见 表 1。但该标准中并没有对液体水溶肥产品详细地 规定其外观指标,特别是对液体水溶肥产品的均匀 性没有提出详细的标准,目前该标准即将由 NY1107- 2010 标准所替代。新标准严格限制水溶肥 的水不溶物的含量,规定用于滴灌的水溶肥的水不 溶物达到 5%以下,并对水溶肥中的有毒、有害物质 和重金属成分规定指标,要求控制缩二脲,推广使用 硝态氮。
作者简介:汪家铭 男 1949 年生 工程师 1985 年毕业于四川广播电视大学机械专业 从事化工科技期刊编辑及化工情 报信息工作 先后在国内各种公开刊物上发表过化工科技论文 220 余篇
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上海化工
第 36 卷
三种: (1) 滴灌、喷灌和无土栽培 在一些沙漠地区或者极度缺水的地方、规模化
种植的大农场以及高品质高附加值经济作物种植 园,往往需用滴灌、喷灌和无土栽培技术来节约灌溉 水并提高劳动生产效率,即在灌溉的时候,肥料已经 溶解在水中,浇水的同时也是施肥的过程,这就是 “水肥一体化”,这时植物所需要的营养可以通过水 溶肥来获得。
3 生产现状
3.1 国外 由于水溶肥具有独特的优点,引起了国际上众
多公司的重视。在国外,水溶肥被广泛用于温室中的 蔬菜和花卉、各种果树以及大田作物的灌溉施肥,园 林景观绿化植物的养护,高尔夫球场,甚至于家庭绿 化植物的养护。国外一些工业发达国家对水溶肥的 研究相对较早,其与化学制剂业、化工机械业的配合 相当成熟,再加上先进的现代化农业设施和农业管 理技术,对水溶肥的研发、推广应用已相当成熟,尤 其是在以色列等比较缺水的国家更是将滴灌等节水 施肥系统的应用发挥到了极致。表 2 所例的一些国 际上知名公司已经成为水溶肥行业的先驱,其中有 不少著名品牌已经不断涌入中国。 3.2 国内
各种含氮、磷、钾等养分的原料在一定的温度、 酸碱度等控制条件下,经过溶解、过滤除杂、反应、蒸 发浓缩、冷却结晶等一系列特定的化学反应及工艺 过程后,最终通过结晶分离得到全水溶的结晶产品。 化学合成水溶肥的困难之处在于合成反应过程中, 单一物质的溶液容易掌握,而存在两相、三相甚至更 多相的循环溶液,在低温冷却结晶的过程中就会出 现共结晶现象,也就是产品在析出过程中实际形成 了较为复杂的复盐,直接导致产品氮磷钾的养分出 现波动,不会按照设想的配比析出产品。
洲别 国家
公司名称
南美洲 智利 化学矿业公司(SQM)
果茂公司(GrowMore)、施可得公司(Scotts)、
美国
北美洲
Greencare 公司、Plant- marvel 公司
加拿大 植物产品公司(Plant- Fra Baidu bibliotekrod)
挪威 雅冉公司(YARA)、海德鲁公司(Statoil Hydro)
罗马尼亚 马克雷莱化学有限公司 欧洲
化学反应合成的水溶肥相对于简单物理混配的 产品,具有外观好、品相均匀、纯白结晶等特点,可以 真正确保 100%全水溶,速溶性和吸收率更好,产品 酸碱度也更容易控制。由于在生产过程中通过多级 过滤系统,可确保除去水不溶物和其他杂质。尿素等 容易吸潮结块的原料肥通过在液相中的化学反应过 程,较好地解决了产品易结块的问题。
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