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(专家建言献策)尹飞虎:关于新疆兵团开展液氨施肥的建议
作者:admin   来源:未知   时间:2016年03月18日   浏览量:

液氨,又称为无水氨,是合成氨气经压缩或冷却制得的无色液态氨产品,具强烈刺激性气味,极易气化为气态氨(氨气),多储于耐压钢瓶中。液氨是一种重要的化工原料,主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料,还可用作医药、农药和有机合成的原料,亦可用于杀菌和降温制冷等。由于液氨具有刺激性和腐蚀性,并且气化为氨气后容易发生爆炸(爆炸极限1625%),因此在使用中要注意安全。

液氨含氮高达82.3%,是所有氮肥肥源中含氮量最高的产品。液氨直接施肥,具有肥效快、利用率高、作物增产显著等优点,而且节省了将氨加工成固体氮肥的过程,节约了能源和成本,较之其它固体氮肥,具有极为显著的优势。

一、液氨施肥在国内外的发展现状与趋势

20世纪40年代初,美国尝试用液氨直接施入土壤,取得了显著的肥效。50年代,美国系统地做了大量液氨直接施肥的田间试验,研究表明液氨直接施肥不但肥效高于固体氮肥,而且价格亦低。60年代期间,美国开始广泛采用液氨直接施肥,并建造了三条长达4378km的液氨输配管线,许多合成氨厂不建尿素装置,液氨产品直接进入全国的液氨输配管线及氨储罐,极大的带动了液氨施肥的推广应用。至今,液氨直接施肥约占美国氮肥总用量30%左右。

美国液氨施肥的成功,很快带动了液氨施肥技术在世界各地的应用。根据联合国工业发展组织1980年的《化肥手册》统计,世界发达国家施用液氨肥料占氮肥总施用量的比重为:美国38%、丹麦36%、墨西哥28%、澳大利亚25%、加拿大22%

我国自1954年在捷克布拉格国际氮肥会议上获得液氨可以直接施肥的信息以来,最早于1958年由化工部、农业部、中科院在沈阳进行小规模研究实验。其后在北京、新疆两地开展了大规模田间示范,尤其是19831992年间在新疆建设兵团文克孝副司令员(高级农艺师)主持兵团科技及农业工作期间,在南北疆进行了大量实践。1984年由原化工部、农业部和新疆建设兵团联合在新疆石河子召开了“全国液氨直接施肥现场会议”。至1992年,北京地区累积应用液氨施肥80万亩,新疆每年应用3050万亩。此后,化工部化肥司总工程师冯元琦主编出版了《液氨直接施肥》一书(1996年),用以指导各地液氨施肥工作。1998年化工部撤销以后,由于缺少了政策的支持,我国的液氨施肥也就基本终止。

二、液氨施肥的优势

1、可以节约大量能源

世界上约有80%的合成氨被用来生产各种化学肥料,其中以生产尿素为主。2012年我国年生产氮肥6213.13万吨,其中55%的氮肥为尿素。将液氨加工成尿素,每吨氮需要额外消耗0.31吨的标准煤。以此计算,我国将氨加工成尿素额外消耗的能源是相当大的。如果将液氨直接作为肥料施用,可节约大量能源。此外,液氨直接作为肥料施用,省却了将氨加工成尿素等固体肥料的加工过程,一些合成氨工厂就不需要尿素装置,可以节约成本。

2、氮素利用率高

液氨含氮量高,肥效迅速,氮素利用率高。据国内试验研究,液氨深施土壤后,形成以注氨孔为中心的150mm同心圆施肥带,铵离子(NH4+)迅速被土壤中负离子胶体所吸附,并活化土壤中的磷素和钾素。实验证明,液氨直接施肥的作物对氮、磷、钾的吸收量均高于施用固体肥料,经同位素15N示踪标记测定,氮素利用率可提高5%

3、增产效果显著

我国大田试验测定结果表明,液氨直接施肥对小麦、玉米等旱地作物,在每茬亩施氮612kg条件下,可增产10%以上,施用液氨比尿素的成本减少30%

4、可以降低肥料损失,减少环境污染

经同位素15N示踪标记测定,等氮量的液氨和尿素施入土壤后,进行土壤中保留氮素比较,液氨比尿素高2.6个百分点,且减少了损失和污染。

5、具有一定的抑菌控病作用

液氨具有杀菌作用,其施入土壤后,会引起土壤生态和土壤微生物的变化,对于抑制和减少土壤致病菌具有很好的作用。

三、当前开展液氨施肥的作用和意义

开展液氨施肥,既节能减排,提高肥效,增加粮食产量,又可减少因大量施用固体氮肥、利用率逐年降低而造成的环境污染,是一举多得的事,符合我国农业可持续发展的要求,对节能减排和保护环境都具有重要的意义。

在新疆兵团开展液氨施肥,对进一步改善农田生态,增强农产品生产能力,提高职工群众收入,维护社会稳定和实现长治久安具有重要意义。

四、在新疆兵团开展液氨施肥的基础和优势条件

1、政策环境优势

以中央新疆工作座谈会为标志,新疆和兵团进入实现跨越式发展和长治久安的新时期。“三大基地”建设和现代农业发展给兵团农业和农牧团场带来了新的发展机遇。

2、新疆已有一定的研究基础和实践经验

新疆1980年开始进行液氨施肥试验,并成立了自治区液氨施肥推广办公室,相继在新疆建设兵团师局农场、昌吉和玛纳斯等县市十几个点进行试验和推广。1984年由原化工部、农业部和新疆建设兵团联合在新疆石河子召开了“全国液氨直接施肥现场会议”,并确定了“液氨直接施肥技术研究和应用”课题(该课题获农业部科技进步二等奖,国家科技进步三等奖)。至1992年,新疆年示范应用面积3050万亩,位居全国之首,取得了大量的研究成果,积累了丰富的实践经验。

3、节水滴灌为液氨设施施肥奠定了良好的基础

节水滴灌通过各级管道将肥料输送至作物根层,实现了随水施肥。液氨极易气化,气化形成的氨气又极易溶于水,常温常压下1体积的水可溶解700体积的氨气,因此,液氨是滴灌随水施肥的理想肥料。新疆(含兵团)节水灌溉面积已近4000万亩,为实施液氨施肥奠定了良好的基础。一是滴灌条件下具备现成的田间管线,不再需要铺设田间肥料输送管线;二是滴灌实现了随水施肥,施肥无需单独进行,减少了工序,降低了成本,也有利于安全;三是滴灌将肥料直接输送至作物根层,利于作物的吸收,减少了肥料的损失,并能保证施肥的均匀性。

4、规模化生产的优势

新疆兵团由于其特殊的经营管理体制,土地规模大,在规模化种植方面具有显著优势,利于液氨施肥技术的推广和应用。

5、人才和技术优势

兵团形成以新疆农垦科学院、石河子大学、塔里木大学、各师农科所和兵团、师、团场三级农业技术推广站为主体的农业科技创新推广体系,人才和技术优势明显,利于农业科技创新和科技成果的转化应用。

五、新时期开展液氨施肥工作的建议

液氨施肥既是一项老工作,又是一项新工作。之所以说是新工作,是新疆兵团农田的灌溉及施肥方式发生了根本的变化,滴灌及随水施肥技术已在新疆农业生产上大面积、大范围应用,预计未来五年内该技术的使用面积将占到灌溉面积的80%。传统的液氨施肥方式及技术已不能适应目前灌溉及施肥的发展,故需要开展相关方面的试验示范。主要有以下几个方面。

1.滴灌条件下液氨的随水滴施装置及相关技术

2.随水滴施液氨对土壤理化性状的影响

3.随水滴施液氨的氮素运移和转化问题

4.液氨与其它肥料的配施技术

5.液氨与其它肥料混配生产滴灌液体肥料技术

6.液氨的安全储运技术与配送问题

专家简介

尹飞虎,男,汉族,中共党员,195412月出生于湖南平江,中国农业大学农业推广硕士,主要从事植物营养、农田节水和滴灌水肥一体化工作。现任新疆农垦科学院党委书记、副院长,研究员;兼任国际地圈生物圈计划中国全国委员会委员、农业部作物高效用水重点实验室学术委员会委员、中国土壤学会理事、中国植物营养和肥料学会常务理事、新疆兵团植物营养与肥料学会理事长、中国农业大学博士生导师等职。

先后主持国家及兵团项目共15项。其中:“九五”以来,作为首席专家主持了国家攻关项目“棉花喷滴灌专用肥的研究与开发”、农业部跨越计划“微滴灌高效固态复合肥的中试示范”、国家节水农业重大科技专项“西北干旱内陆河灌区节水农业综合技术集成与示范”、国家“863”节水农业重点项目“新疆干旱区节水农业技术研究与集成”、农业部公益类行业专项“北方旱作农业滴灌节水关键技术研究与示范”等项目。主要成果—滴灌专用肥及滴灌水肥一体化技术:针对滴灌水肥一体化对高水溶性肥料及高效应用技术的需求,历经16年研究,率先在国内攻破了困扰肥料水溶性的关键—磷的水溶性及元素间的防拮抗等技术难题,先后开发出无机、有机-无机、生物-有机、复合微量元素等480余种配方的滴灌专用系列肥及生产工艺,并在国内建滴灌肥厂5家,年生产规模30万吨;针对我国西北、华北、东北地区不同生态特点,开展了滴灌条件下主要作物灌溉、施肥制度等方面研究,针对干旱区、特别是存在盐碱危害隐患的灌区,提出了有别于以色列滴灌制度的新理念,即:“控总量、低频率、高灌量”的灌溉制度,有效缓解了农田耕层土壤盐分的集聚和提升,创建了不同区域主要作物水肥一体化高效利用技术模式和标准化生产田间管理技术规程。成果已在国内新疆、河北、内蒙、广东等13省(区)大面积推广应用,并辐射到阿曼、安哥拉、吉尔吉斯斯坦等国。取得了显著的节水节肥增产效果:节水30%50%,节肥30%左右,增产20%以上。为推动我国节水农业的发展发挥了重要作用。

获国家科技进步二等奖1项、国家级科技成果奖1项,兵团科技进步一等奖3项、二等奖两项,省部级三、四等奖7项;在省级以上刊物发表论文30余篇;主编专著2部、合编2部;获国家专利9项(其中发明专利5项);培养硕(博)士6名。

曾获兵团职业道德“十佳标兵”、兵团科技进步突出贡献奖、“兵团英才”第一层次人选,自治区“优秀科技创业奖”先进个人、农业部有突出贡献中青年专家、全国星火标兵、全国杰出专业技术人才、国务院政府特殊津贴专家、全国先进工作者等荣誉称号。