肥料二次加工新技术的研究进展概述

肥料二次加工新技术的研究进展概述

化肥工业发展至今，基础肥料（氮肥、磷肥、钾肥）和中、微量元素的品种及生产工艺创新的空间已相当有限，其创新前景主要在于肥料的二次加工。我国肥料面临的最大问题是配制不合理、用量增多、利用率降低。化肥的不确当使用造成的后果是土壤肥力下降、生态环境恶化、农产品质量下降。解决这些问题的根本途径在于创新肥料的二次加工，重视肥料的使用方法。

1 肥料二次加工是发展精准生态农业的需要

测土配方施肥是发展精准生态农业的基础，由发达国家于20世纪90年代提出。其含义是针对田间每一操作单元的情况，因地制宜、精细准确地调整土壤和作物管理措施，最大限度地优化各项农业投入，以获得最佳产量和效益，保护农业生态环境，促进农业可持续发展。

测土配方施肥是综合运用现代化农业科技成果，根据作物需肥规律、土壤供肥性能与肥料效应，在有机肥为基础的条件下，提出氮、磷、钾和微量元素肥料适宜用量和比例及相应的施肥技术。

测土配方施肥包括测土、配方和施肥，其中：测土是基础；配方是根据土壤、作物状况，定量施肥；施肥是配方的执行，包括基肥与追肥的比例、施肥时间和施肥方法等。测土配方施肥的突出特点是把测土、配方和施肥三位一体，充分发挥肥料效能，提高农产品的产量和质量。这三者对于指导合理施肥同等重要，缺一不可。测土配方施肥的另一特点是以有机肥料为基础，肥料配方必须包括一定

数量的有机肥，以保持地力常新。实践证明：测土配方施肥有助于缓解我国化肥施用中存在的氮磷钾比例严重失调的矛盾，提高化肥肥效和土壤肥力，提高农业经济、社会和生态效益。

2 肥料二次加工的主要原料

肥料二次加工的主要原料是化工合成的系列无机氮肥、磷肥和钾肥。我国施肥仍然存在“三重三轻”的问题，即：重化肥，轻有机肥；重氮肥，轻磷肥和钾肥；重大量元素肥，轻中、微量元素肥。

由于这些问题的存在，使土壤肥力下降，有机质含量降低，中、微量元素严重缺乏。农林业、畜牧业、工业等行业的废弃资源是有机质和中、微量元素的重要来源，利用这些废弃资源，既可克服“三重三轻”的问题，又可“变废为宝”保护环境。可作为肥料的废弃资源种类很多，遍及各生产和生活领域。

2.1农林业

我国每年各种农林废弃物约有1.5×106 kt，其中农业废弃资源分布广泛，仅农作物秸杆年产量在(5-7) x10 5kt；我国林木生物资源总量（地上部分）超出18×106 kt，根据目前的科学技术水平和经济条件测算，可获得的林木生物资源的剩余物（采伐和加工剩余物）总量(8-10) x10 5 kt。据统计，我国秸杆资源总量达5. 541×10 5 kt，其中含有N，P205，KzO分别为4.939×10 3,1. 567×103，9.825×10 3 kt，总养分 1.633×10 4 kt，相当于全国年化肥用量的40%。在秸杆利用方面，用于肥料的秸杆资源仅为36.6%。

南京农业大学资环学院刘德辉教授研究将植物秸秆经高温分解成的生物黑炭和木醋酸用于生态肥料的生产并获得成功，不仅能提高肥料的利用率，还可抑制氮肥分解成氧化氮、氧化亚氮，对减少碳排放有明显效果。

2.2畜牧业

我国的畜牧业生产自“菜蓝子工程”实施以来发生了很大变化，畜禽养殖规模和产值迅速增长，肉类产量以每年10%以上递增，奶类和禽蛋产量年递增率也在10%以上。1986年，我国的禽蛋产量首次超过美国；1991年，肉类产量首次超过美国；以后连续几年保持世界第一。

据有关资料，全国畜禽粪便年产生量约为1.73×106 kt，是工业废弃物的2 07倍，其中氮的年产生量约为15 970 kt，磷的年产生量约为3 630 kt；畜禽粪便进入水体流失率高达25%一30%，氮、磷、钾流失量大于施用化肥的流失量。畜禽粪便是传统的农家肥，也是全元素肥料，但由于养分含量低而被忽视了其利用价值。随着规模化养殖的发展，工业化利用畜禽粪便生产有机肥、有机一无机复混肥的条件已经成熟。

2.3食品工业

近几年来，食品工业发展迅速，已经跃居我国第三大产业，因此食品工业有机废弃物的排放量也越来越大。据统计，食品工业污水排放量已高达1.0×106 kt以上，占工业污水总排放量的三分之一。大量废弃物的排放造成了环境的严重污染及生态平衡的破坏。

食品工业的主要污染源来自食品加工中的废液、废渣等。以粮食为原料的酒精、淀粉、味精、有机酸等发酵工业，每年要耗用大量粮食，但利用率只有60%左右，约40%的原料以废弃物的形式被排放，而这些都是生产有机肥的优质原料。

2.4发酵行业

发酵行业多数以粮食作为原料，除了如前所述的食品行业外，还有工业柠檬酸、医药抗生素、生物农药、饲料添加剂赖氨酸以及各种酶制剂等，均以玉米或

饼粕等粮食作为主要原料，产生的废液、废渣含有丰富的有机质和有机氮。在发酵行业中，每年排放高浓度有机废水约40 000 kt，含有机物达2 000 kt左右。+这些高浓度的有机废水如不处理或利用直接排入水体，会耗尽水体中的溶解氧，造成厌氧环境，产生恶臭。而将这些有机废水、废渣经脱水处理后用于肥料生产，既可变废为宝，又可消除对环境的污染。

2.5城市污泥

随着世界工业生产的发展、城市人口的增加，城市工业废水和生活污水的排放量日益增多。据统计，我国每年的污水排放量已超过6×106 kt。城市污泥是污水处理过程中产生的固体废物，其产生量巨大，约占处理污水量的0.3%~0.5%（质量分数），如进行深度处理，污泥量还可能会增加0.5～1.0倍。大量未经处理的。污泥任意堆放或者排放，不仅会对环境造成新的污染，而且还浪费了污泥中的有用资源。因此，如何将产生量大、成分复杂的污泥经科学处理后使其减量化、无害化、资源化和稳定化，已成为我国乃至世界环境界广泛关注的课题之一。我国城市污水已基本实现工业污水与生活污水分流，生活污水处理厂的污泥不含有害重金属，用于生产有机一无机复}昆肥是最佳出路。

2.6化工、冶金行业

在化工、冶金生产中，尤其是在金属冶炼和无机盐的生产中，其废渣中含有农作物的必需元素和有益元素，如：炼铁过程中产生的水淬渣含有丰富的活性硅和中、微量元素；钛白粉生产中产生的硫酸亚铁；硼砂、硼酸生产中产生含硼和镁废渣；对二酚生产中产生的含锰废液；废催化剂中含有Zn，Mo，Mn，Ni等；经活化处理后都是肥料生产的原料。

2.7造纸行业