在氮、磷、鉀三大肥中，鉀肥是中國資源量最缺、對外依存度最高的產(chǎn)品。其實(shí)，鉀在地殼中的資源量并不少，含量豐度達(dá)2.47%，遠(yuǎn)比磷（0.11%）、氮（0.03%）要多，但為什么鉀肥卻顯得這么短缺呢？這是因?yàn)槟壳皣鴥?nèi)能被用作生產(chǎn)鉀肥的可溶性鉀資源——氯化鉀、硫酸鉀的探明儲量很少，大部分鉀資源是以不溶性的鉀長石形式存在于自然界的。據(jù)統(tǒng)計，在中國，已探明的不溶性鉀資源量是可溶性鉀資源量的10倍多。
目前，在國際鉀肥巨頭壟斷日益加劇、鉀肥價格不斷趨高的形勢下，國內(nèi)鉀肥企業(yè)加大了不溶性鉀資源的開發(fā)利用。記者最近在采訪中了解到，一種名為鉀鈣硅肥的新型鉀肥，在利用不溶性鉀資源方面取得了突破。
技術(shù)基本過關(guān)
長期以來，富含豐富鉀資源的鉀長石沒有被用于鉀肥生產(chǎn)，主要是由其特殊性質(zhì)所致。鉀長石的化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定，在常溫下，連王水都不能將其分解，唯一只有氫氟酸能將其分解，但氫氟酸會與鉀長石所含的硅生成四氟化硅，產(chǎn)生難以治理的環(huán)境污染。因此，雖然國內(nèi)鉀長石資源豐富，但一直無法用來生產(chǎn)鉀肥。
最近，在國內(nèi)科研院所的努力下，利用鉀長石生產(chǎn)鉀肥的技術(shù)取得了重大突破。2011年9月27日，中國無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會鉀鹽（肥）分會和廣東省科技廳、教育廳組織專家，對華南理工大學(xué)、中山大學(xué)和廣州市環(huán)境保護(hù)技術(shù)設(shè)備公司共同研發(fā)的“利用鉀長石和脫硫石膏生產(chǎn)鉀鈣硅肥技術(shù)”進(jìn)行了成果鑒定。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了兩大突破，一是通過自主研發(fā)的低溫助劑，在國內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)了分解鉀長石，反應(yīng)時間從以前所需的2～5小時縮短到0.5小時，生產(chǎn)能耗和成本較低；二是可利用電廠的煙氣脫硫石膏和化工的磷石膏、電石渣、純堿白泥渣等目前國內(nèi)幾大難以利用的工業(yè)固體廢棄物，與鉀長石反應(yīng)生產(chǎn)出一種適用于酸性土壤的鉀鈣硅肥，具有工業(yè)固體廢棄物資源化利用與新型鉀肥的雙重效益。整個生產(chǎn)過程符合環(huán)保理念，沒有固體和液體廢棄物排放。通過對水稻、甘蔗、木薯和甜玉米等農(nóng)作物的大田試驗(yàn)，該肥料可以增加作物產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)、調(diào)節(jié)土壤酸堿度。該技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利2項(xiàng)。專家一致認(rèn)為，該技術(shù)屬于國內(nèi)外首創(chuàng)，達(dá)到了國際先進(jìn)水平，建議進(jìn)一步加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，并在酸性土壤地區(qū)推廣應(yīng)用。
記者在該技術(shù)中試基地采訪了解到，這種鉀鈣硅肥與目前市場上常見的氯化鉀、硫酸鉀等鉀肥有3點(diǎn)不同。一是生產(chǎn)所需的原料不同。氯化鉀、硫酸鉀是用溶于水的鉀鹽為原料生產(chǎn)，原料資源緊缺。鉀鈣硅肥則是利用不溶于水的鉀長石為原料加工，資源豐富。二是生產(chǎn)工藝流程不同。氯化鉀、硫酸鉀是將可溶性鉀鹽通過直接濃縮、提純工藝生產(chǎn)。鉀鈣硅肥是將不溶性的含鉀石頭在一定溫度下通過分解助劑，把不能被植物吸收的不溶性鉀元素轉(zhuǎn)化為植物可吸收的有效營養(yǎng)形態(tài)。三是肥效作用不一樣。常用的氯化鉀、硫酸鉀能很快溶于水，速效固然速效，但也容易隨著水的流動而流失。因此，現(xiàn)有的鉀肥在使用中利用率低，也就是30％左右。而鉀鈣硅肥溶于水的過程比較慢，能隨作物生長發(fā)育的需要而釋放，作物吸收利用率高，具有緩釋肥的作用，能均勻持久地向作物供應(yīng)營養(yǎng)，因此流失少。
由于鉀鈣硅肥是將礦石整體轉(zhuǎn)化和利用工業(yè)固體廢棄物來生產(chǎn)鉀肥的，有專家對原料是否帶來重金屬等有害成分表示了擔(dān)憂。該研發(fā)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、華南理工大學(xué)教授石林表示，研發(fā)中已特別注意到避免有害成分的進(jìn)入，產(chǎn)品各項(xiàng)有害成分指標(biāo)均符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。因此，該生產(chǎn)技術(shù)要求必須有較高的有害成分分析投入。
效果優(yōu)于鉀肥
石林教授告訴記者，一開始，他們是打算研發(fā)出一種將鉀長石中的鉀元素提取出來生產(chǎn)高濃度鉀肥的工藝。但他們通過研究發(fā)現(xiàn)，鉀長石不僅含有鉀營養(yǎng)元素，還含有大量的硅、鈣、鎂、鐵、錳、鋅等作物所需的其他營養(yǎng)元素，單單提出鉀元素而將其他成分拋棄，不僅造成資源的極大浪費(fèi)，技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性也大打折扣。因此，他們改變思路，轉(zhuǎn)而研發(fā)一種多營養(yǎng)元素的肥料。通過添加脫硫石膏、磷石膏等工業(yè)固廢，既解決了研發(fā)的技術(shù)問題，又使該肥料產(chǎn)品增加了硫營養(yǎng)成分，從而將富鉀巖石轉(zhuǎn)化為了一種新型的鉀鈣硅多元素肥料產(chǎn)品。
從農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)看，硫、硅、鈣、鎂、鐵、錳、鋅等元素被稱作品質(zhì)元素，它們的短缺會引發(fā)作物營養(yǎng)失調(diào)，不僅導(dǎo)致植物易發(fā)生病變，阻礙增產(chǎn)，而且農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)也會下降，影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。例如硫元素，就是植物合成蛋白質(zhì)需要的核心元素，土地缺硫?qū)?dǎo)致所謂的“瓜不甜、果不香”問題。農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)技推廣中心土肥處處長李榮告訴記者，最近農(nóng)業(yè)部進(jìn)行了一項(xiàng)土地缺硫情況的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)我國有38%面積的土地缺硫。原來國內(nèi)的磷肥品種主要為過磷酸鈣，其中含有大量的硫元素，所以那時國內(nèi)土地不缺硫。但后來主要施用磷酸二銨以后，土地缺硫情況就出現(xiàn)了。土地缺硫情況在國外也是一樣，目前美、英等國均對土地進(jìn)行大面積補(bǔ)硫。鉀鈣硅肥正是能補(bǔ)充多種中微量營養(yǎng)元素、提高土地綜合肥力的一種綠色肥料產(chǎn)品。
石林說，與常用的氯化鉀、硫酸鉀相比，鉀鈣硅肥雖然鉀含量較低，但由于多種中微量營養(yǎng)元素綜合作用，養(yǎng)分均衡，改善了土壤質(zhì)量，增強(qiáng)了作物對養(yǎng)分的吸收能力，所以實(shí)際效果優(yōu)于常用的鉀肥。日本的大米好吃，就是因?yàn)槿毡巨r(nóng)民愿意施硅肥。通過對我國南方酸性土壤的水稻、木薯、甘蔗大田試驗(yàn)表明，每畝施用50～75千克該鉀鈣硅肥作為底肥，作物的增產(chǎn)率可達(dá)11.12%～23.3%，平均為15.54%。而且通過施用該肥，木薯的淀粉含量、甘蔗的含糖量都有不同程度的提高。該肥料主要由石頭轉(zhuǎn)化而成，土壤本身也是由石頭風(fēng)化形成的，石土同源，親和力好。因此鉀鈣硅肥還是一種很好的土壤改良劑，能疏松土壤，用得越多，土地越疏松透氣，有利于作物根系生長。
市場還需打開
記者通過采訪了解到，目前這種多元素新型肥料在走向市場過程中還有諸多問題，最明顯的就是市場推廣問題。
石林說，他們在為這種肥料辦肥料登記時就遇到了麻煩。這種肥料雖然硫、硅、鈣、鉀多元素有效養(yǎng)分在70%以上，但光算硫酸鉀的含量只有10%～12%，按目前農(nóng)業(yè)部門只認(rèn)氮、磷、鉀3種養(yǎng)分，其他營養(yǎng)成分一概不認(rèn)的政策，產(chǎn)品價值就大打折扣。
有人建議石林按土壤調(diào)理劑產(chǎn)品來登記，但研制方不愿意。為何？因?yàn)槭乙彩峭寥勒{(diào)理劑，可調(diào)理酸性土壤，南方的農(nóng)民一聽是土壤調(diào)理劑就可能以為是石灰，而且這種肥料外觀與石灰還有點(diǎn)相似。石灰每噸才賣300元左右，他們的產(chǎn)品每噸要賣千元以上，他們怎能與石灰競爭？
盡管市場打開比較困難，對于不溶性鉀肥的發(fā)展前景，業(yè)內(nèi)專家還是表示了樂觀的看法。中國無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會鉀鹽（肥）分會常務(wù)副秘書長亓昭英說，該技術(shù)把不能被植物吸收的不溶性鉀元素轉(zhuǎn)化為植物可吸收的有效營養(yǎng)形態(tài)，使之成為一種多元素微孔礦物肥料，符合當(dāng)今新肥料領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。這對于破解我國缺鉀瓶頸，提高鉀肥自主保障能力，發(fā)展高產(chǎn)、健康、可持續(xù)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)具有重要意義。協(xié)會已把不溶性鉀資源的開發(fā)定為行業(yè)“十二五”發(fā)展目標(biāo)之一，未來行業(yè)將大力開發(fā)鉀長石等不溶性鉀礦制含鉀多元素肥料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)和裝備，建設(shè)5～10條10萬噸級產(chǎn)業(yè)化示范工程，建設(shè)5～8處10萬畝規(guī)模的試驗(yàn)示范基地。當(dāng)務(wù)之急，是要幫助企業(yè)爭取國家有關(guān)扶持政策，制訂系列含鉀多元素肥料的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，爭取農(nóng)業(yè)部門對這種新型肥料的認(rèn)可。
