魏紅珍

(國(guó)投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司 新疆哈密 839000)

水溶性高鉀鉀鎂肥是一種完全溶于水的多元素鉀肥[1]，既含有作物所需的大量營(yíng)養(yǎng)元素鉀，又含有硫、鎂兩種中量營(yíng)養(yǎng)元素。水溶性高鉀鉀鎂肥水溶性好，水不溶物含量極少，是滴灌施肥的理想用料。田間試驗(yàn)結(jié)果表明[2-3]，鉀鎂肥特別適用于蔬菜、果樹(shù)、茶葉和花卉等經(jīng)濟(jì)作物，能給作物的生長(zhǎng)提供長(zhǎng)期穩(wěn)定肥效，并能提高作物的品質(zhì)，增強(qiáng)作物的抗旱、抗寒、抗藥害的能力，增產(chǎn)效果顯著。

1 水溶性高鉀鉀鎂肥現(xiàn)狀

1.1 水溶性高鉀鉀鎂肥生產(chǎn)工藝

水溶性高鉀鉀鎂肥生產(chǎn)工藝有物理?yè)交旌突瘜W(xué)合成等兩種方法。

物理?yè)交旃に囀且运苄粤蛩徕浐秃V的硫酸鹽(一水硫酸鎂或鉀鎂礬等)為原料，按一定比例通過(guò)攪拌設(shè)備直接混配而成。這類(lèi)水溶性高鉀鉀鎂肥工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，但是產(chǎn)品雜質(zhì)多，粒度、色澤等參差不齊，溶解性較差，極易吸潮結(jié)塊。

化學(xué)合成工藝[4]是以天然鹵水通過(guò)自然蒸發(fā)得到瀉利鹽礦，或直接用含鎂的硫酸鹽在一定溫度、酸堿度等條件下，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化、浮選、洗滌等一系列特定的化學(xué)反應(yīng)得到粗制硫酸鎂(帶結(jié)晶水)，然后粗制硫酸鎂與農(nóng)用硫酸鉀按一定比例混合，再通過(guò)高溫?zé)崛邸⒊s、冷結(jié)晶等工藝生產(chǎn)出水溶性高鉀鉀鎂肥產(chǎn)品?；瘜W(xué)合成工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品具有外觀好、顏色和粒度均勻、溶解度高、吸收效率好等特點(diǎn)，更適合于噴灌、滴灌等水肥一體化灌溉設(shè)施，也是復(fù)合肥生產(chǎn)企業(yè)一直期望的基礎(chǔ)原料。

1.2 水溶性高鉀鉀鎂肥產(chǎn)品質(zhì)量

目前，國(guó)內(nèi)水溶性鉀鎂肥產(chǎn)品主要以氧化鉀為24%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)的硫酸鉀鎂肥、22%的鉀鎂肥和40%的高鉀硫酸鉀鎂肥等3種產(chǎn)品為主。其中，24%硫酸鉀鎂肥主要來(lái)自國(guó)投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱國(guó)投羅鉀公司)、青海中信國(guó)安聯(lián)宇鉀肥有限公司、青海省濱地鉀肥股份有限公司、青海中信國(guó)安科技發(fā)展有限公司等資源型企業(yè)，22%鉀鎂肥主要來(lái)自國(guó)外進(jìn)口，這兩種產(chǎn)品均執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《硫酸鉀鎂肥》(GB/T 20937—2018)的要求，主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 GB/T 20937—2018主要技術(shù)指標(biāo)

水溶性高鉀鉀鎂肥的主流產(chǎn)品為國(guó)外某公司的高鉀硫酸鉀鎂肥產(chǎn)品，是由硫酸鉀和鎂的硫酸鹽(一水硫酸鎂或鉀鎂礬等)采用機(jī)械摻混工藝制取的，其主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。國(guó)內(nèi)沒(méi)有關(guān)于水溶性高鉀鉀鎂肥(單質(zhì)水溶肥)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，只有企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

表2 國(guó)外某公司高鉀硫酸鉀鎂肥主要技術(shù)指標(biāo)

1.3 水溶性高鉀鉀鎂肥產(chǎn)品研發(fā)情況

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革和化肥“減量增效”等政策的穩(wěn)步推進(jìn)，傳統(tǒng)化肥行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入瓶頸期，水溶肥、有機(jī)肥、復(fù)合微生物肥以及生物刺激素等特種肥料逐漸成為了新的品種增長(zhǎng)點(diǎn)。并且隨著我國(guó)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，經(jīng)濟(jì)作物種植面積增加，噴滴灌等節(jié)水技術(shù)的廣泛應(yīng)用，有力地推動(dòng)了水溶肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，全水溶肥料用量不斷增加，因此大力開(kāi)展水溶肥產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和項(xiàng)目建設(shè)是符合市場(chǎng)需求的。

國(guó)投羅鉀公司研發(fā)出的水溶性高鉀鉀鎂肥新產(chǎn)品是以鹽田瀉利鹽礦為原料，在一定溫度下進(jìn)行熱熔，然后經(jīng)過(guò)固液分離去雜、冷結(jié)晶析出七水硫酸鎂晶體，再經(jīng)過(guò)濃縮、洗滌、分離得到七水硫酸鎂；得到的七水硫酸鎂和硫酸鉀進(jìn)行轉(zhuǎn)化結(jié)晶、分離、干燥包裝，即得到水溶性高鉀鉀鎂肥產(chǎn)品，其主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表3。該產(chǎn)品在水中可完全溶解，無(wú)沉淀和懸浮物質(zhì)，不留殘?jiān)蛔枞艿?，適用于所有的施肥系統(tǒng)，并可用作葉面肥噴施；產(chǎn)品對(duì)作物安全，不含氯離子、游離酸及其他有害重金屬，pH呈中性，不含激素類(lèi)物質(zhì)，施用后不干擾植物正常的生理、生長(zhǎng)活動(dòng)。同時(shí)依托國(guó)投羅鉀公司產(chǎn)品綠色、純天然等優(yōu)良屬性, 進(jìn)一步打造生產(chǎn)高端肥料的企業(yè)形象。目前國(guó)投羅鉀公司正籌建規(guī)?；a(chǎn)線，可促進(jìn)我國(guó)水溶肥的發(fā)展和水肥一體化技術(shù)的推廣及應(yīng)用，具有較好的社會(huì)效益。

表3 國(guó)投羅鉀公司水溶性高鉀鉀鎂肥主要技術(shù)指標(biāo)

將從市場(chǎng)上收集到的國(guó)外某公司生產(chǎn)的硫酸鉀鎂肥和國(guó)投羅鉀中試車(chē)間生產(chǎn)的水溶性高鉀鉀鎂肥產(chǎn)品均按GB/T 20937—2018中的方法進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表4。

從表4可以看出，國(guó)投羅鉀公司的水溶性高鉀鉀鎂肥產(chǎn)品與國(guó)外某公司的高鉀硫酸鉀鎂肥相比，水溶性氧化鉀、硫和鎂的含量相當(dāng)，水不溶物含量?jī)?yōu)于該高鉀硫酸鉀鎂肥，且有害氯離子的含量遠(yuǎn)低于該高鉀硫酸鉀鎂肥的。

表4 高鉀鉀鎂肥的化學(xué)組成 %

1.4 我國(guó)水溶性高鉀鉀鎂肥需求情況

水溶性高鉀鉀鎂肥的目標(biāo)市場(chǎng)主要在新疆地區(qū)，根據(jù)可研報(bào)告市場(chǎng)分析，至2020年，預(yù)計(jì)新疆地區(qū)高效節(jié)水灌溉面積為 6 413萬(wàn)畝(1畝=667 m2，下同)。如果按高效節(jié)水灌溉面積全部使用水溶性肥料、每畝用量 50 kg計(jì)，則新疆地區(qū)水溶肥市場(chǎng)的需求量將達(dá)到3 200 kt/a，按照經(jīng)濟(jì)作物氮、磷、鉀施肥比例3∶1∶3，水溶性鉀肥市場(chǎng)的容量約達(dá)1 370 kt/a，水溶性硫酸鉀和水溶性高鉀鉀鎂肥作為無(wú)氯水溶性鉀肥的首選肥料，其市場(chǎng)需求量較大。國(guó)投羅鉀公司水溶肥及硫酸鉀肥行業(yè)咨詢報(bào)告顯示，2018年，國(guó)內(nèi)24%硫酸鉀鎂肥產(chǎn)品產(chǎn)量約為140 kt；40%高鉀硫酸鉀鎂肥、22%鉀鎂肥合計(jì)進(jìn)口20～30 kt，市場(chǎng)以國(guó)內(nèi)產(chǎn)品為主。

由于高濃度復(fù)合肥的推廣以及農(nóng)田復(fù)種指數(shù)的提高，土壤中的中微量元素被農(nóng)作物帶走的多，留存的少，導(dǎo)致我國(guó)土壤中鎂、硫等元素的不平衡。除此之外，我國(guó)華南地區(qū)土壤中普遍缺鎂、缺鉀，而北方地區(qū)因氮肥施用過(guò)多，導(dǎo)致土壤酸化，致使鎂元素流失嚴(yán)重。由于不同地區(qū)土壤中養(yǎng)分含量、結(jié)構(gòu)不同，所需補(bǔ)充的養(yǎng)分也不同，但總體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)大部分土壤仍需補(bǔ)充一定量的鉀、鎂等營(yíng)養(yǎng)元素。

當(dāng)前我國(guó)硫酸鉀鎂肥的總需求為120～130 kt/a，其中24%硫酸鉀鎂肥約為100 kt/a，主要需求在廣東、廣西、新疆和福建等地區(qū)；40%高鉀硫酸鉀鎂肥和22%鉀鎂肥從國(guó)外進(jìn)口，主要應(yīng)用于華南和華中地區(qū)，用量為20～30 kt/a。

2 我國(guó)水溶性高鉀鉀鎂肥發(fā)展預(yù)測(cè)

24%常規(guī)鉀鎂肥由于鉀含量低，市場(chǎng)推廣效果一直不理想；40%、22%進(jìn)口鉀鎂肥市場(chǎng)價(jià)格一直較高，銷(xiāo)量受價(jià)格影響，市場(chǎng)潛力也未能被有效挖掘。國(guó)投羅鉀公司的水溶性高鉀鉀鎂肥在設(shè)計(jì)之初就著手解決K2O含量和售價(jià)問(wèn)題，具有一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，而氧化鉀及其他中量元素含量相當(dāng)，這有利于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)鉀鎂肥市場(chǎng)，擴(kuò)大市場(chǎng)容量。目前國(guó)投羅鉀公司設(shè)計(jì)規(guī)模為50 kt/a的水溶性高鉀鉀鎂肥生產(chǎn)裝置正在建設(shè)中，預(yù)計(jì)2021年10月建成投產(chǎn)。

由于不同地區(qū)土壤中鉀鎂營(yíng)養(yǎng)元素的含量不同、不同作物的生長(zhǎng)期對(duì)鉀鎂營(yíng)養(yǎng)元素的需求量不同，在科學(xué)施肥技術(shù)中，要求新型肥料產(chǎn)品能夠滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物增強(qiáng)抵御自然災(zāi)害的最優(yōu)配置和最優(yōu)投入需求。后期水溶性高鉀鉀鎂肥產(chǎn)品將向定制化、系列化的方向發(fā)展，在滿足不同植物生長(zhǎng)需求的同時(shí)，提升產(chǎn)品附加值。