尿素硝铵溶液(UAN)在农业中的应用

尿素硝铵溶液(UAN)在农业中的应用一、尿素硝铵溶液的基本情况尿素硝铵溶液（UreaAmmoniumNitratesolution）,简称UAN溶液，国外也称为氮溶液（Nsolution）,是由尿素、硝铵和水配制而成。尿素硝铵溶液的生产始于上世纪70年代的美国，目前已得到广泛使用。2012年全球尿素硝铵溶液的产量超过2000万吨，其中美国占了全球产量的三分之二，达到1360万吨，法国200万吨，其它如加拿大、德国、白俄罗斯、阿根廷、英国、澳大利亚等国的产量在100万吨以内。我国是氮肥生产大国，但尿素硝铵溶液的生产刚刚开始。在国际市场上一般有3个等级的尿素硝铵溶液销售，即含N28%,30%和32%。不同含量对应不同的盐析温度，适合在不同温度地区销售。含N28%的盐析温度为-18℃，含N30%的盐析温度为-10℃，含N32%的盐析温度为-2℃。在尿素硝铵溶液中，通常硝态氮含量在6.5～7.5%，铵态氮含量在6.5～7.5%，酰胺态氮含量在14～17%。表1、几种常见尿素硝铵溶液的配方及性质原料/性质含N28%含N30%含N32%硝酸铵41%44%47%尿素32%34%37%水27%22%16%比重1.2831.3031.320盐析温度-18℃-10℃-2℃由于灌溉设备和施肥机械的推广，美国在上世纪六十年代以前已经大量使用氨水和液氨。由于这两种液体氮肥存在安全问题，因此在贮藏、运输和施用过程中都有特别的设备和操作要求。尿素硝铵溶液是一种常压下的稳定产品，对设备和操作要求均比氨水低。该溶液除含有铵态氮外，还有其它氮形态。肥效上也优于氨水。特别是硝酸铵原料，作为固体原料存在危险性，但与尿素配成溶液后，消除了它的可燃性和爆炸性，十分安全。因此尿素硝铵溶液一推出市场，比氨水液氨更受欢迎。尿素硝铵溶液将三种氮源集中于一种产品，可以发挥各种氮源的优势。硝态氮可以提供即时的氮源，供作物快速吸收。铵态氮一部分被即时吸收，一部分被土壤胶体吸附，从而延长肥效。尿素水解需要时间，尤其在低温下通常起到长效氮肥的作用。为减少氮的淋溶损失，现在在尿素硝铵溶液中通常会加入硝化抑制剂和脲酶抑制剂。尿素硝铵溶液通常用塑料材料包装或贮藏。液体肥料工厂可以选择玻璃钢制作的储罐。碳钢储罐也可以应用，但要加防腐剂。常用的防腐剂为磷酸二氢铵，每吨加入0.4—0.5公斤。其防腐蚀的原理是磷与铁形成磷酸铁的沉淀，形成一层膜覆盖在储罐内壁，从而防止罐壁腐蚀。国内完全具备尿素硝铵溶液的生产能力。理论上讲，同时生产尿素和硝铵的厂家都可以生产尿素硝铵溶液。由于国内以氮磷钾为主的液体肥料暂未形成市场，所以对尿素硝铵溶液还未产生大的需求。个别厂家已在生产尿素硝铵溶液，满足局部市场的需要。目前市场上已有国外进口的产品在销售，定位上仍是高端液体水溶肥。2013年4月第七届农业部肥料登记评审委员会第一次会议上通过了两个国产尿素硝酸铵溶液的登记，并将“尿素硝酸铵溶液”作为肥料通用名称列入肥料登记目录。二、尿素硝铵溶液的用法在土壤有机质丰富的地方，土壤只要补充一些氮作物即可生长良好。西方国家很多土壤有机质含量丰富，所以单独施用尿素硝铵溶液肥效也不错。我国的土壤大部分有机质缺乏，养分不平衡，单独施用尿素硝铵溶液增产效果不理想。但有些土壤可能一样会显示好的效果，如东北的黑土，长期过量施肥的菜园土壤等。尿素硝铵溶液提供的是氮肥，适合各种植物。一般建议做追肥使用。稀释倍数在50-100倍，苗期浓度稀，旺盛生长后浓度高。叶片喷施建议稀释100倍以上。由于兑水施用后大幅度提高氮的利用率，用量上可以比常规尿素用量减少一半。最佳的施用原则是少量多次，每次每亩3-5公斤。通过灌溉系统用时特别注意不要过量灌溉，只湿润根区为宜，否则会造成氮的淋失，降低肥效。尿素硝铵溶液的最大用途是作为液体复混肥的基础原料，与水溶性的磷钾肥（磷酸一铵、磷酸二铵、聚磷酸铵、氯化钾、硝酸钾等）及其它中微量元素肥料一起配成液体复混肥。美国现有3000多家液体肥料工厂，绝大部分用尿素硝铵溶液作为氮肥基础原料，生产各种配方的清液或悬浮态液体复混肥料。表2、用UAN为原料制成各种清液液体肥料配方（公斤/吨）表3、UAN为原料制成悬浮液体肥料配方（公斤/吨）液体复混肥有很多显著的优点，如生产成本低、生产过程无污染；混合均匀，质量一致；配方容易调整，方便精确施肥；容易添加肥料增效剂，特别是添加易吸潮的天然活性有机物料（如氨基酸、黄腐植酸、海藻酸等）。液体复混肥可以比颗粒肥养分配比更多元，更平衡，更符合作物的营养规律。液体肥一般是兑水施用，促进了养分的吸收，因而养分利用效率高，大幅度提高肥料利用率。液体肥料的最大问题是运输和包装。国外是大农场经营模式，基本采用直接配送模式。工厂生产好成品肥料，然后用槽罐车配送到配送站，再由配送站根据客户需要量和品种送到具体农场。每个农场有几个大的液体肥料桶，可装几吨肥料。这种模式适合我国的新疆、内蒙、东北等地。一般液体肥料就近配送，范围在方圆200公里内。我国存在大面积的小户经营，很多地块的面积只有几亩地，无法配送到田间。2013年初，华南农业大学作物营养与施肥研究室提出了针对小户的液体肥料销售模式---加肥站模式。加肥站模式是在基层零售店安装几个储肥桶，每个可装1-2吨。厂家将成品液体肥配送到零售店，农户用自家的旧桶或其它容器去加肥站购肥，这样液体肥料就不用包装。液体肥料厂的配送范围也是周边200公里左右。加肥站模式推出后，深受农户和零售商欢迎，目前发展很快。其大规模的推广，有望解决小户液体肥的销售问题。液体肥料在具体应用时有很多途径，如通过滴灌、微喷灌、喷灌系统施用，也可以淋施、浇施，也可以冲施。我们今年在水稻上施用液体肥料，取得显著的增产效果。施用方法非常简单。就是在灌水口随水施用，少量多次。实现追肥不下田，轻松又省钱的目标。目前我国液体肥料的发展还存在很多限制因素，如过高过严的登记标准和繁杂的登记手续。标准只规定生产高含量的液体复混肥，NPK总含量要求大于500g/L。没有中低含量的标准（就近配送可以生产中低含量）。对重金属元素限量太严格，导致工业级一铵、工业级二铵、氯化钾、工业级硫酸锌、工业级磷酸等原料不能用于液体肥料的生产。要用食品级原料，大幅度提高成本。登记时间太长（3年），登记手续复杂（要做田间试验、毒性试验、检测等）。液体复混肥料还没有官方的承认，不能算是复混肥的一员。在复混肥料（复合肥料）的国家标准GB15063-2009中，错误地定性外观为粒状、条状或片状产品的产品才是复混肥，而将不符合这种外观的液体肥排除在外。作物需要的是养分种类、比例、浓度，而非肥料外观。所有肥料都要溶解后吸收，规定外观更加无意义。如果可以修改复混肥标准，删除对外观的需要，则液体复混肥可以享受复混肥的各种优惠及减免税政策，配方多元化，满足市场不同需求，材料选择来源广泛，降低生产成本，简化登记手续，液体复混肥生产的配套设备会快速发展，水肥一体化技术会更快推广，肥料的面源污染会显著减少。我认为各部门要将推广应用液体肥上升为政治任务。推广液体肥就是节能减排、环境保护、保障粮食安全，建设美丽中国的具体任务和内容。在我国情况下，尿素硝铵溶液不宜单独施用。它的最大用途是作为液体复混肥的基础原料。只有我国液体肥料发展起来了，尿素硝铵溶液才有根本出路。随着我国灌溉设施的普及，劳力成本的上升，自动化施肥的推广，全民对环境保护的重视，液体肥料的发展和推广，尿素硝铵溶液作为重要的液体肥料基础原料必将在我国迎来发展机遇，存在巨大的市场需求。