液肥搅拌站介绍及发展趋势涂攀峰1,2,胡可伟2,3,胡耀4,杨一斌2,3,黄路文2,3,程凤先4,张成林4,邓兰生4(1.学派仲恺农业工程学院园艺园林专业, 广东广州 510225; 2. 广东省液肥工程技术研究中心, 广东东莞 523135; 3. 东莞市亿翔液肥有限公司, 东莞523135,广东;4.华南农业大学资源与环境学院,广东广州510642)[摘要]肥料养分利用率低、施肥人工成本高是制约我国可持续发展的重要因素提出了液体肥料配混站,该模型系统地介绍了液体肥料的配混、分配、施肥体系和田间施用效果,分析了液肥复合厂应用中存在的问题,并展望其发展前景。 【关键词】液体肥料;复合站;精准施肥【CLC号】S145.2【文献编号】A【文号】1007-6220(2021)04-0049-04液体肥料站系统介绍及发展趋势TU Panfeng 1,2,胡可伟 2,3 , 胡一傲 4 , 杨一斌 2,3 , 黄吕文 2,3 , 程凤先 4 , 张成林 4 , 邓兰生 4 (1.仲恺大学园艺与园林学院农业与工程学院, 广州 510225;2. 广东省液肥工程技术研究中心, 东莞 523135;3. 东莞市亿翔液肥有限公司, 东莞 523135;4. 华南农业大学自然资源与环境学院, 广州 510642) 摘要: 肥料养分利用率低和施肥人工成本高是制约我国农业可持续发展的重要因素。提出了新型液体肥料站,肥料系统介绍了液体肥料的制备、分配、施肥体系及田间施用效果。分析了液肥站应用中存在的问题,并对发展前景进行了展望。关键词:液体肥料;化肥站;精准施肥【收稿日期】2020-10-12 【作者简介】涂攀峰(1982-),男,湖北仙桃人,博士,副教授,主要从事园艺作物栽培教学、科研及推广工作高效灌溉施肥技术。
E-mail:tupanfeng@163.com [通讯作者] 邓兰生(1971-),男,江西兴国人,副教授,主要从事植物营养与灌溉的教学、研究和推广工作和施肥。 E-mail:lshdeng@scau.edu.cn 【资助项目】国家重点研发计划(2018YFD0200303);东莞市引进领军创新创业人才计划;国家重点研发计划(2016YFD0200404)))下在粮食增产的背景下[1],资源消耗过大、土壤和地下水污染等环境问题对新时期的农业生产提出了更高的要求[2],我国每年化肥消耗量约占35% %,667 m 2 ,化肥平均施用量是世界平均水平的两倍,化肥施用量高、利用率低的问题极大地限制了我国农业的可持续发展[3] . 精准施肥[4] 是根据不同地区,根据土壤条件、作物产量潜力和养分管理要求,科学、合理地施肥。合理制定适合各地区的农作物单位面积施肥限量标准,减少盲目施肥。 2005年,中国启动了测土配方施肥补贴项目,旨在提高种植业科学施肥水平。但从近十年的实际应用来看,测土配方施肥受技术、服务、受体等因素影响,普及率较低[5]。 ,精准施肥被列为“减肥增效”的重要途径,也将成为未来肥料市场的重要发展方向。
液体肥料 [4-6] 营养均衡,效果稳定,养分利用率高,配方灵活,安全环保,符合现代农业发展趋势。在我国,液体肥料属于刚刚起步的“新兴肥料”;在发达国家,液体肥料的应用已经非常普遍。 1930年代,美国率先使用液氨作为液体肥料。成功后,1947年开始大力推广液体肥料,液体肥料的市场占有率逐渐增加;从 1960 年代到 1990 年代末,美国固体肥料的市场份额从 51% 到 10% 左右,液体肥料的比例从 18% 增加到 55% Phosphate and Health, Crops and Soils Phosphate & Compound肥料,2021 年 4 月,卷。 36,第4期,磷肥49,有3000多家液体肥料厂。此外,以色列、荷兰、德国、英国、丹麦、比利时、澳大利亚、新西兰、墨西哥、哥伦比亚、巴西、南非等国家都是使用较多液体肥料的国家。其中,以色列几乎 100% 使用液体肥料。我国新疆维吾尔自治区滴灌农田面积超过3500万亩(233万hm 2 ),内蒙古自治区滴灌农田面积约1000万亩(66.70000hm 2),以及东北辽宁、吉林两省的滴灌耕地面积超过1000万亩(66.70000 hm 2 ),我国南方滴灌设施也在逐年增加。
在此背景下,液肥结合灌溉设施应用水肥一体化技术将具有非常明显的优势,如节水节肥、增产提质、降低人工成本[7]。与传统的固体肥料相比,液体肥料的推广应用也存在诸多局限,主要是市场上大量的液体肥料产品配方固定,产品质量参差不齐。肥料产品。此外,由于液体肥料分配系统不完善,包装成为重要的限制因素。通常,每吨液体肥料的包装成本在800到3000元之间。桶、瓶、袋、纸箱等传统的包装方式推高了企业的生产成本,也容易出现胀气、吸入等问题,使用过的包装也成为农村的污染源之一因此,建立一套完整的液体肥料配混、分配和施肥体系,将极大地促进液体肥料的推广和使用。随着国家标准《测土与配方施肥——施肥服务点技术规范》[8]的颁布,施肥站模式的运作在政策上得到了认可和规范。智能施肥站[9]和液肥添加站[10]是我国现阶段施肥站最主要的两种运营模式。智能配料站主要提供定制化的固体混合肥料。结合测土配方数据库,只需在复合肥机上输入相应的种植户信息,系统即可计算出最佳配方施肥方案。该应用程序也存在一些缺点。一是检测周期长;二是在大面积种植区,无论是撒施还是水肥综合施肥,都会耗费大量劳动力,如运肥、浇肥、溶肥等;第三,肥效存在问题。由于缺乏匹配的检测系统,基本难以及时纠正;第四,如果没有合适的施肥装置,很难保证养分的均匀性。
液肥站是近年来兴起的一种液肥生产销售模式。厂家根据当地主要农作物各生育期的养分需求,配制不同生育期的专用液体配方肥,如育苗肥、果实膨大肥等。零售商采用类似加油站的销售模式,种植者可定制需要他们自己的独立选择。但是,传统的化肥站本质上并不属于化肥配送站的范畴。它实际上是将工厂生产的液体肥料运输到销售现场,通常使用液体罐或桶进行分装。虽然建设成本很低,但其销售的液体肥料产品配方往往只有几种作物不同生长阶段的简单配比,只适合一些小规模散户,难以体现经济价值和应用价值。目前,我国不少农业企业已经开始关注测土配肥方向。例如,中化集团股份有限公司农业事业部打造的现代农业技术服务项目MAP(Modern Agriculture Platform)战略,通过当地服务站为客户设计有针对性、差异化的作物营养全过程方案。其服务内容包括土壤养分检测、自动施肥施肥等。云南云天化有限公司还在多地部署了智能施肥站和液体施肥站。这些模式对推广测土配方施肥的理念起到了积极的推动作用。 1 液体肥料分配站的肥料分配、分配和施肥系统的组成1.1 养分检测单元 肥料分配站的核心是“分配”,为了更好地实现“分配”,必须有一个独立的“测量”,其中“测量”包括“土壤测量”和“叶片测量”。
测土的目的是了解土壤的基本参数,包括养分含量、酸碱度、盐度等指标;试叶的目的是跟踪作物对肥料的吸收和利用情况,并据此调整施肥方案。为实施测土配方施肥技术,养分检测仍是液肥生产的前提。养分检测系统分为土壤检测系统和植物养分快速检测系统。土壤检测系统依托目前成熟的物联网技术,通过在地块内布置一定数量的传感器[11],及时获取目标土壤的相关参数,如相对湿度、pH、土壤养分等。植物养分快速测量系统通过采集作物不同生长阶段的代表性叶片,利用快速检测工具获取植物养分数据。养分检测系统为液体肥料的配制提供相应的参考,针对不同地块根据作物生长周期制定不同的液体肥料配制方案。 1.2 施肥单元 施肥单元根据养分检测单元采集的数据,结合成熟作物种植模型(玉米、马铃薯、小麦等),自动计算出各施肥单元所需的养分分配比例。在大田作物区。施肥单元内设有氮溶液、磷溶液、钾溶液、中微量元素原液、有机物原液等原料储罐。所需原料肥液在单独的混合罐中浓缩,搅拌均匀。混合后,可通过混合罐出口处的水泵直接输送至配送车,然后输送至田间施用。整套复合肥装置操作简单,生产速度快,自动控制精确。
肥料分配单元的具体组成见图1。2021 Vol.36 No.4 磷肥和复合肥501.3分配单元该系统的优点是肥料分配站可以设置在现场。直接运输到用户的土地上,大大降低了包装成本和运输成本。对于化肥配送站辐射半径以外的用户,可以通过罐车将化肥直接运输到用肥区,包装成本几乎为零,运输成本也大大降低。对于配肥站辐射半径范围内的规模化种植户,一般采用埋设聚氯乙烯(PVC)管道的方式输送化肥。每个用户的肥料出口的电磁阀通过物联网技术远程控制,其他分散的种植者可以使用吨桶。装载和运输肥料。一般小型化肥配送站可辐射周边种植面积5万至10万亩(3 333至6 667 hm 2 )。 1.4 田施单位施肥站要解决两个核心问题,一是施肥好,二是施肥好。因此,田间施肥单元是整个系统的关键,包括田间施肥罐、自动施肥机等设备。以不同方式输送到田间的液态配方肥料最终储存在田间储肥罐中备用,田间储肥罐通过自动施肥器与灌溉主管道相连。系统中的施肥机由手机、电脑等终端设备利用物联网技术控制。在实际应用中,只需输入每轮灌区的面积和灌水的起止时间,即可自动启动施肥机,并通过移动端监控施肥时间和施肥量。 化肥配送站田间施肥单元示意图见图2。 1.5 质量控制单元 目前,企业和经销商经营的化肥配送站监管严重缺失,在政策法规层面没有针对液肥配送站的具体质量控制计划,也没有严格的质量控制。液肥搅拌站不可能真正普及。
本系统对固体原料、原料储存液、成品液体配方肥进行严格检测,包括养分含量、pH、EC(可溶性离子浓度)等指标。在原料采购、液肥生产、配送的现场过程中,将进行现场采样和储存,确保农户和施肥站各保留一份成品液肥样品进行现场储存,以便争议可以在以后记录。 2 液肥配混站应用效果 内蒙古自治区巴彦淖尔市乌拉特迁旗大舍台镇马布孜村设有液肥配混站。该技术依托于华南农业大学作物营养与施肥研究室和仲恺农学院园艺与园林工程学院。对农民的土壤进行配方生产测试,然后使用田间自动施肥系统定期、定量地将液体肥料施用于作物根区。两年(2018年和2019年)8个试验地的玉米产量和化肥使用数据见表1和表2。从表1可以看出,与农民常规施肥相比,每667 m 2 液体配方肥玉米产量达到979.5 kg,增产122.1 kg,增产14.@ > 2%,增产主要是由于施用液体配方肥增加了单穗粒数和百粒玉米品质,从而提高了单株品质穗,从而提高产量。施用液体配方肥料,在提高玉米产量的同时,减少了养分的投入,提高了肥料的利用率。由表2可知,与常规施肥相比,施用液态配方肥每667 m 2 减少氮磷投入量6.66、3.96 kg ,分别减少了 96 公斤。 34.5%, 44.0%, 每667 m 2 增加钾肥用量1.78 kg。
从2年的试验结果来看,氮磷不是限制玉米产量的因素。在液体配方肥中增加钾和中微量元素的投入,达到平衡施肥,减少玉米秃头,提高百粒品质,从而促进增产。 3 液肥搅拌站应用中存在的问题 目前,液肥搅拌站的推广应用还需要国家政策的支持和相关农业部门的引导。江苏省率先开展测土配方施肥智能配肥站服务模式。在实际应用中,还有淡季闲置、旺季排队、价目表等终端配肥机。 1 2018-2019年液体配方肥处理8个试验田玉米平均产量处理液体配方肥常规施肥每穗粒数692.3±51.2644.2@ >6±59.3100粒质量/g34.4 ±2.832.0 ±3.3穗重/g234.2@> 0±24.9@>1206.4±21.8667 m 2 产量/kg979.5 ±86.3857.4 ±8 4.2@>5表2 2018-2019年液体配方肥处理的8个试验小区平均施肥量667 m 2 养分氮(N)磷(P 2 O 5 )钾(K 2 O)液体配方肥/kg12.62 ±1.095.03 ± 4.9@>483.47 ±4.9@>45 常规施肥/kg19.28 ±1.824.2@>99 ±4.9@>841.69 ±4.9@>17体重减轻/kg6.663.96-1.@ >78decrease/%34.5444.@ >05-105.33 图2 液肥配送站场施单元示意图 联网模块(含手动控制器); 6-施肥管道1-固体原料装卸(叉车等); 2-固体原料上料机; 3-固体肥料溶解罐; 4-水泵①; 5-输送管道;6-原料储罐区;7-水泵②;8-搅拌罐;9-水泵③;10-分配车产品质量监管不到位[12]。
作为一种新型化肥站,服务监管机制、特定养分经销商形成机制、配方肥质量监管机制都需要在政策层面进行规范。液体肥料配混站的运行模式和技术手段仍需不断完善。要与土肥技术管理部门、液肥生产主体、种植户主体共同搭建农业形势共享平台。测土配方施肥最重要的内容是不断扩充和更新土壤基础数据库。现阶段测土仍是一项耗时、耗力、成本高的工作,与政府机构和各企业之间存在关系……