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[我国复合肥发展历史]我国复合肥发展及养分含量的探讨

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摘 要:中国复合肥消费已经占化肥消费总量的27%,在需求的带动下,复合肥生产发展异常迅速。本文通过调研数据分析了农业统计数据中的复合肥养分含量。结果表明复合肥中15-15-15通用型复合肥仍是主流,其市场占有率达到53%,而专用型复合肥约47%,但综合计算发现中国复合肥中氮磷钾养分配比仍然接近于15-15-15。按照这一养分配比划分中国统计数据中复合肥的消费量发现,2005年中国氮磷钾消费量约2663.7万吨、1178.2万吨和923.9万吨,每亩播种面积N、P2O5和K2O用量已经达到10.7公斤、4.7公斤和3.7公斤,对于多数作物这一投入量已经达到中等水平,而且钾肥增长量要高于氮肥和磷肥。合理拆分复合肥用量说明我国磷钾肥用量已经较高,应该高度重视复合肥中的养分管理工作。
  关键词:复合肥 养分含量 发展
  
  最近10年是中国化肥产业发展速度最快的阶段,也是化肥产业出现重要转折的阶段。化肥总量迅速增长,氮肥自给率超过100%,磷肥自给率超过95%,高浓度氮肥和磷肥的比重都超过50%,而最显著的特征是复合肥的快速发展。2005年我国复合肥产量达到135万吨P2O5,占磷肥总产的8%,占化肥消费总量的27%[1],复合肥配方逐渐多元化,极大的丰富了我国化肥产品,为科学施肥奠定了良好的基础。然而由于复合肥具有多次加工的特点,而且企业多达上千家[2],市场情况异常复杂,给管理者和经营者决策带来一些影响,尤其是国家统计数据中复合肥的比重越来越大,但其中包含的氮磷钾数量却不清楚,导致国家实际氮磷钾的消费量比较模糊。本文利用工业统计数据[2]和国家农业统计数据[1]进行对比分析,期望揭开中国农业统计数据中复合肥的养分配比构成。
  1.复合肥的发展
  从定义上来说,复合肥包括很多种类。按照生产工艺可以分为配成型复合肥和混配型复合肥,配成型复合肥包括磷酸一铵(MAP)、磷酸二铵(DAP)、硝酸磷肥(NP)、硝酸钾(KN)、磷酸二氢钾(KP)、三元复合肥(NPK)几种,其中三元复合肥主要指用磷酸、合成氨和钾等基础原料直接加工而成的复合肥。我国化成型复合肥从80年代已经开始发展,但真正形成规模是在90年代后期。而其中NP、KP二元型复合肥由于养分配比不够合理,所以至今发展缓慢,而MAP、DAP、NPK发展较快。混配型复合肥是指用成品化肥进行造粒或者直接掺混而成的肥料,例如可以将尿素、磷酸一铵等产品破碎再按照一定比例混合造粒(也称二次加工),另一类是将尿素、磷酸一铵、氯化钾等基础原料直接按照一定比例混合而成的肥料(也称BB肥)。按照用途,复合肥又可以划分为通用型和专用型两大类,通用型一般养分配比一致,例如常见的氮磷钾比例为15-15-15,16-16-16,而近些年业出现了17-17-17等浓度更高的产品。专用型一般按照某种作物的特殊需求,将氮磷钾比例略作调整而成,可以进一步划分为高氮型、高钾型、高磷型等种类。按照原料中养分形态可以将复合肥划分为尿基复合肥、硝基复合肥、硫基复合肥、氯基复合肥等几类。二元型复合肥养分配比比较简单,其中DAP为18-46-0为主,MAP平均为11-44-0(因为中国磷酸一铵主要以料浆法为主,磷酸未经萃取所以P2O5含量一般难以达到国际标准51),NP为27-11-0,KNO3为14-0-39。而三元复合肥由于品种较多,所以养分配比相对复杂,是本文研究的重点。
  2.统计数据中复合肥养分含量的拆分
  长期以来国家统计部门给出的化肥消费量包含四类肥料,即氮、磷、钾、复合肥(图1)。复合肥已经成为一个重要的肥料种类。2005年复合肥消费量达到1303.2万吨,占化肥消费总量的27%,但其中的氮磷钾含量却不清楚。对于国家统计数据中复合肥中氮磷钾比例有不同的看法,曾经认为30:60:10是比较科学的拆分方法[3],也有人为是30.5:66:3.5[4],以上分法的思路是认为复合肥中包含了三元复合肥和二元复合肥,而磷肥中只包括过磷酸钙和钙镁磷肥。但如果对比化肥工业生产数据和农业消费数据,可以发现2005年农业统计数据中磷肥消费量为743.8万吨P2O5,而当年我国磷肥中过磷酸钙和钙镁磷肥的生产量是447万吨P2O5,过磷酸钙年出口量仅5万吨,则磷肥消费量比生产量高出290多万吨,当年磷酸二铵的生产量为233万吨P2O5,净进口47万吨P2O5,表观消费量为280万吨,与生产和消费数据的差值正好吻合。因此我们认为农业统计数据中的磷肥消费不仅包括了低浓度的过磷酸钙和钙镁磷肥,也包括了磷酸二铵这种使用时间比较长的磷肥。排除复合肥中含有磷酸二铵的假设,则可以认为统计消费数据中的复合肥中主体是三元复合肥。
  对三元复合肥中氮磷钾三元素养分含量的分析需要从我国复合肥使用历史说起。我国三元复合肥使用历史较长,曾从上世纪70年代开始大量从俄罗斯等欧洲国家进口阿康、海德鲁、狮马等三元复合肥,这些品牌的复合肥大多是固定配方的15-15-15,或者16-16-16,也就是通用型复合肥。受进口复合肥配方的影响,我国80年代发展复合肥工业时主要引进了欧洲通用型配方生产工艺,经改进形成了中国独特的“红日型”复合肥工艺。这种工艺只能生产通用型配方的复合肥,配方很难改进,但在当时通用型复合肥流行的年代,红日型工艺发展很快,根据2005年调研数据估计产能达到800万吨以上,加上进口,则通用型复合肥占全国三元素复合肥消费量的53%。但随着作物种植结构的转变,尤其是蔬菜和果树的大面积发展,农户思维方式和种植技术发生了转变,复合肥配方多元化的要求越来越强烈。德国巴斯夫公司率先引进了高氮和高钾型复合肥,受到了广泛好评,我国中-阿化肥公司也立即开发了多种专用配方的复合肥。随着二次加工技术的发展,各种专用肥如雨后春笋般纷纷上市,复合肥的配方逐渐多元化。从各复合肥企业上报数据分析得知,专用型配方的三元复合肥已经占三元复合肥总消费量的47%左右,其中高磷型占34%,高氮和高钾型各占6%。
    分析工业统计数据中三元复合肥的专用型配方可以发现,大部分产品改变的是氮和钾的养分配比,磷素配比调整不大。根据各个配方的产量加权平均可以发现我国三元复合肥平均养分配比为14.1-15.7-14.5,仍然接近15-15-15。这就说明对统计数据中复合肥进行拆分时仍需要按照等养分处理,即统计数据中复合肥中氮磷钾拆分应该按照各占1/3,处理后的数据见表1。对统计数据中复合肥进行拆分后,再与氮磷钾单质肥料用量相加,得到我国氮磷钾消费的实际数据,例如2005年原有统计数据中氮磷钾的消费量分别为2229.3万吨、743.8万吨、489.5万吨,而将复合肥一项拆分后我国氮磷钾的消费量分别为2663.7万吨、1178.2万吨和923.9万吨。复合肥中氮磷钾养分的合理拆分对正确评价磷钾肥用量有非常大的意义。根据拆分后的数据可以看出过去五年化肥用量平均增长仅102.4万吨,其中单质氮、磷、钾肥仅增长34、28、39万吨/年(表1),钾肥增长量要高于氮肥和磷肥。到2005年我国每亩播种面积(农作物与园地相加约25亿亩)N、P2O5和K2O用量已经达到10.7公斤、4.7公斤和3.7公斤,对于多数作物这一投入量已经达到中等水平,而在部分高肥力土壤上,这样的投入水平已经偏高,而目前国内仍有部分人认为我国化肥投入不足。因此,说明大量磷钾养分通过复合肥进入农田,但是并没有被充分认识,随着复合肥用量增加,要提高复合肥中的养分管理工作。
  3.结论
  中国复合肥消费已经占化肥消费总量的27%,在需求的带动下,复合肥生产发展异常迅速。三元复合肥中15-15-15型仍是主流,其市场占有率达到53%,而专用型复合肥约47%,其中以高磷型为主。综合计算中国复合肥中氮磷钾养分配比仍然接近于15-15-15。按照这一养分配比划分中国统计数据中复合肥的消费量发现,2005年中国氮磷钾消费量约2663.7万吨、1178.2万吨和923.9万吨,磷钾肥用量已经较多,过去五年化肥用量平均增长仅102.4万吨,其中氮、磷、钾肥增长34、28、39万吨/年,钾肥增长量要高于氮肥和磷肥。要重视复合肥中的养分管理,尤其是磷钾养分管理工作。
  参考文献:
  [1]中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴.北京:中国统计出版社,2006
  [2]中国磷肥工业协会,中国硫酸工业协会.硫酸磷复肥技术经济信息2005年年报.
  [3]马文奇,张福锁,张卫锋.关乎我国资源、环境、粮食安全和可持续发展的化肥产业.资源科学, 2005,27(3):33-40
  [4]李庆逵.我国肥料结构和肥效的演变、存在问题及对策.见:中国农业持续发展中的肥料问题.李庆逵、朱兆良、于天仁主编,江西科学技术出版社, 1998

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