不同防结块剂对水溶肥料的防结块效果比较研究
2019-12-25刘善良常春丽朱永红蒲加兴蒲加军孙楠楠韩礼军周涛
刘善良 常春丽 朱永红 蒲加兴 蒲加军 孙楠楠 韩礼军 周涛
摘要 为了筛选出水溶肥料最佳防结块剂，对无水硫酸镁、伯基十八烷、十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酰胺、某进口防结块剂等5种主流防结块剂开展比较试验，通过向碳能水溶肥料（高氮型30-10-10）、碳能水溶肥料（均衡型20-20-20）、碳能水溶肥料（高钾型13-7-40）等3种不同水溶肥料中等成本添加不同防结块剂，并对各处理的防结块效果进行比较。结果表明，在等成本添加的条件下，无水硫酸镁是适用范围最广、性价比最高的防结块剂;除无水硫酸镁外，十二烷基苯磺酸钠对碳能水溶肥料（高氮型30-10-10）、碳能水溶肥料（均衡型20-20-20）具有较佳防结块效果;伯基十八烷对碳能水溶肥料（高钾型13-7-40）具有最优防结块效果。
关键词 水溶肥料;防结块剂;防结块效果
中图分类号 TQ440.4 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2019）22-0123-02 開放科学（资源服务）标识码（OSID）
随着种植业集约化、规模化、设施化发展，水溶肥料凭借其高含量及良好的水溶性，逐渐受到种植户的重视，市场份额不断增加。但水溶肥料具有很强的亲水性，在储存、搬移或运输过程中极易因吸潮、挤压等原因出现结块，一方面影响产品的品质，导致销量下降、返工处理，无形中增加了产品的成本;另一方面造成农户使用不便，不利于水肥一体化的实施[1]。
到目前为止，国内外诸多学者就肥料的结块问题已经开展了大量的研究，大致归纳出2种防止结块的途径：一种是通过优化生产操作工艺来削弱化肥的结块现象，如采用现代化的生产工艺、引进新型造粒设备和干燥系统、采用防潮包装物等;另一种是使用防结块剂，以降低产品的含水量，提高产品的强度、均匀性和松散性等[2]。其中，添加防结块剂是目前使用最普遍、最经济有效的防结块方法[3]。市场上的防结块剂种类繁多，大致分为无机惰性材料、表面活性剂、高分子聚合物、多种组分的复合物四大类[4-6]，防结块效果良莠不齐。
本研究对无水硫酸镁、伯基十八烷、十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酰胺及某进口防结块剂等5种主流防结块产品开展了比较试验，通过等成本添加，设置了7个处理，以期筛选出对不同配比的水溶肥料具有最佳防结块效果的防结块剂。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试水溶肥料3种，分别为碳能水溶肥料（高氮型30-10-10）、碳能水溶肥料（均衡型20-20-20）、碳能水溶肥料（高钾型13-7-40）;供试防结块剂5种，分别为无水硫酸镁、伯基十八烷、十二烷基苯磺酸钠、聚丙烯酰胺及某进口防结块剂，均为市购。
1.2 试验设计
试验分为3组，分别以碳能水溶肥料（高氮型30-10-10）、碳能水溶肥料（均衡型20-20-20）、碳能水溶肥料（高钾型13-7-40）为供试肥料，每组均分别按照下列7个处理等成本添加防结块剂：处理1，无水硫酸镁;处理2，伯基十八烷;处理3，十二烷基苯磺酸钠;处理4，聚丙烯酰胺;处理5，聚丙烯酰胺+伯基十八烷;处理6，某进口防结块剂;处理7，空白（无添加）。
1.3 试验方法
各个处理均按照试验设计方案进行称重，每个处理配制50 kg，用小型翻滚式混料机均匀混合10 min，采用含内衬的覆膜编织袋分装成10 kg后密封，每个处理5袋，于仓库指定位置堆放，并以重物压实，其温度、湿度、压力等外在条件均保持一致。分别于堆置后30、60、90 d，按照表1的肥料结块等级划分标准，观察并记录各处理碳能水溶肥料的结块情况。
2 结果与分析
2.1 不同防结块剂对碳能水溶肥料（高氮型30-10-10）的防结块效果
由表2可知，不添加防结块剂的处理7中碳能水溶肥料（高氮型30-10-10）在堆压30 d后轻度结块，堆压60 d后中度结块，堆压90 d出现较重结块。等成本添加防结块剂的各处理对碳能水溶肥料（高氮型30-10-10）均有一定的防结块效果，防结块效果由强到弱依次为处理1=处理3>处理6>处理2=处理5>处理4，即等成本的不同防结块剂的防结块效果由强到弱依次为无水硫酸镁=十二烷基苯磺酸钠>某进口防结块剂>伯基十八烷=聚丙烯酰胺+伯基十八烷>聚丙烯酰胺。可见在等成本添加的条件下，无水硫酸镁、十二烷基苯磺酸钠、进口防结块剂、伯基十八烷、伯基十八烷与聚丙烯酰胺复配这几个防结块处理对碳能水溶肥料（高氮型30-10-10）均有较好的防结块效果，其中以无水硫酸镁和十二烷基苯磺酸钠的防结块效果最明显。
2.2 不同防结块剂对碳能水溶肥料（均衡型20-20-20）的防结块效果
由表3可知，不添加防结块剂的处理7中碳能水溶肥料（均衡型20-20-20）在堆压30 d后轻度结块，堆压60 d后中度结块，堆压90 d后出现较重结块。等成本添加防结块剂的各处理对碳能水溶肥料（均衡型20-20-20）均有一定的防结块效果，防结块效果由强到弱依次为处理1>处理6>处理3>处理2=处理5>处理4，即等成本的不同防结块剂的防结块效果由强到弱依次为无水硫酸镁>某进口防结剂>十二烷基苯磺酸钠>伯基十八烷=聚丙烯酰胺+伯基十八烷>聚丙烯酰胺。可见，在等成本添加的条件下，无水硫酸镁、进口防结块剂、十二烷基苯磺酸钠、伯基十八烷、伯基十八烷与聚丙烯酰胺复配这几个防结块处理对于对碳能水溶肥料（均衡型20-20-20）均有较好的防结块效果，其中以无水硫酸镁的防结块效果最为明显。
2.3 不同防结块剂对碳能水溶肥料（高钾型13-7-40）的防结效果
由表4可知，不添加防结块剂的处理7中碳能水溶肥料（高钾型13-7-40）在堆压30 d后出现零星小结块，堆压60 d后中度结块，堆压90 d后出现较重结块。等成本添加防结块剂的各处理对碳能水溶肥料（高钾型13-7-40）均有一定的防结块效果，防结块效果由强到弱依次为处理1>处理2=处理6>处理5>处理3=处理4，即等成本的不同防结块剂的防结块效果由强到弱依次为无水硫酸镁>伯基十八烷=某进口防结剂>伯基十八烷+聚丙烯酰胺>十二烷基苯磺酸钠=聚丙烯酰胺。其中，以无水硫酸镁对碳能水溶肥料（高钾型13-7-40）的防结块效果最為明显，伯基十八烷、进口防结块剂等表现也较好。
3 结论与讨论
不同的防结块剂种类对水溶肥料的防结块效果存在差异。本试验通过研究不同防结块剂对碳能水溶肥料（高氮型30-10-10）、碳能水溶肥料（均衡型20-20-20）、碳能水溶肥料（高钾型13-7-40）的防结块效果得出如下结论：
总体而言，水溶肥料结块与堆压时间有关系，时间越长，结块越严重[7-8]。无水硫酸镁、十二烷基苯磺酸钠、伯基十八烷、进口防结块剂等的添加，对于缓解水溶肥料结块具有较好的效果，但是针对不同的肥料配比，应采取不同的防结块剂或组合。十二烷基苯磺酸钠对于以酰胺态氮为主的高氮型水溶肥料具有优良的防结块效果，而伯基十八烷对于以硝态氮为主的高钾型水溶肥料有优良的防结块效果，对于酰胺态氮和硝态氮混合的均衡型水溶肥料，十二烷基苯磺酸钠和伯基十八烷均具有较好的防结块效果[9-10]。无水硫酸镁作为传统防结块剂，在本试验中的防结块效果表现最为突出，而且适用范围最广，这可能与本试验等成本添加的限制条件有较大关系，因为在等成本添加的条件下，无水硫酸镁的添加量最大。
因此，从肥料养分配比空间、市场运营成本、防结块效果等方面进行综合考虑，在养分配比添加空间充足的条件下，建议碳能水溶肥料添加性价比最高的无水硫酸镁作为防结块剂;在配比添加空间较小的情况下，建议高氮型和均衡型碳能水溶肥料添加以十二烷基苯磺酸钠为主的防结块剂及其组合，高钾型的化肥可以添加伯基十八烷为主的防结块剂及其组合。
4 参考文献
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