作物专用肥料配方设计与计算

付云章，陆成杰，郜胜涛，周永琼

（文山州土壤肥料工作站，云南文山 663099）

以不同农作物对氮、磷、钾养分的需求，土壤中所能供给的养分数量，以及所用肥料的各项养分、水分指标，当年利用率等为基础数据，采用目标产量法，通过计算设计出作物专用肥配方。

1 配方的设计（目标产量法）

1.1 设计配方所需要的基础数据

（1）当地土壤的碱解氮、有效磷、速效钾3项指标。

（2）目标产量（以当地3年收获量的平均数为基础数，增加5%～10%）。

（3）农作物单位收获量所吸收的氮、磷、钾养分量（见表1）。

表1 不同作物形成100 kg经济产量吸收各养分数量

1.2 配方设计公式

例：计划每亩收获稻谷500 kg，经查表1知：100 kg稻谷需氮2.4 kg、磷1.3 kg、钾3.3 kg，则每亩需养分：

土壤供给养分量的计算方法：

土壤所能供给的养分量是通过对土样检测得到，主要是依据土壤的碱解氮、有效磷、速效钾3项指标来计算。依照我国的具体情况，确定土壤的耕层深度为0.2 m，可耕层土壤的比重为1200 kg/m3，这样就可以求出每亩耕层土壤的重量。

例：经测试土壤的碱解氮为50 mg/kg、有效磷为20 mg/kg、速效钾为80 mg/kg，则每亩土壤能供给的养分量分别为：

配方中各养分量为：已知养分量-土壤供给养分量

注意：（1）当结果为负值时，即土壤的供肥能力较大，可以根据实际情况考虑该养分的加入量。

（2）豆科作物有固氮能力，在设计配方时应考虑减少施氮量。

（3）可根据不同作物对中、微量元素的需求，可以再配入少量的中、微量元素。微量元素的种类因作物不同而异，配入量一般在0.5%以下为宜。

在同一地区设计其他作物专用肥料配方时，只要查出该作物对养分的需求量，其余数据不变，代入计算公式就可以。

2 基础肥料配方设计

配方设计出来之后，要折算成基础肥料的用量，应该考虑使用的基础肥料利用率（见表2）。

表2 各肥料利用率比较

由表2知，各肥料的利用率分别为：硫酸铵70%，过磷酸钙15%～25%，氯化钾50%，则配方设计的各养分量分别为：

折成基础肥料实物量为：

共计氮、磷、钾用肥量为：27.8 kg + 82.5 kg +12.3 kg = 122.6 kg，即表明：每亩水稻田若计划产量为500 kg，整个生长期总施入化肥量122.6 kg，其中20.5%硫酸铵28 kg、16.0%过磷酸钙83 kg、60.0%氯化钾12 kg。

配方中的N∶P2O5∶K20 = 1.0∶2.3∶1.3。

GB15063—2001中将肥料规格分为低浓度≧25%，中浓度≧30%，高浓度≧40%，按此比例可以设计为低浓度N - P2O5- K2O = 5 - 13 - 7 = 25%；中浓度N - P2O5- K2O = 7 - 15 - 8 = 30%；高浓度N -P2O5- K2O = 9 - 20 - 11 = 40%。选其中任何一个配方都适用于水稻的种植。

3 工厂化生产配方肥料的设计与计算

如果不考虑工业化的大批量生产，只是小面积的单独施肥，可以按3种基础肥料的实物量施肥。但是，工厂化生产要求产品必须保持质量稳定，生产计算方便，使产品符合国家标准。就可将上述设计的配方，整理成为工厂的生产配方。以低浓度肥料25%的配方为例，计算过程如下。

3.1 配方中氮、磷、钾、水分的比例

GB15063 - 2001中规定三元素复混肥氮、磷、钾总养分含量之和应≧25.0%，水分≦5.0%。

3.2 生产配方的计算

如果使用的基础肥料为氯化钾、过磷酸钙、磷酸一铵、硫酸铵、填充料，则按以下方法计算配料。

3.2.1 原料规格

以分析结果为准（N∶P2O5∶K2O∶H2O）。

氯化钾（0 - 0 - 60.0 - 0.5）、磷酸一铵（11.0- 44.0 - 0 - 1.0）、过磷酸钙（0 - 16.5 - 0 - 12.5）、硫酸铵（20.5- 0 - 0 - 0.9）、填充料（0 - 0 - 0 - 5.0）。

3.2.2 计算公式

原料肥的加入重量=设计的养分量÷所用原料肥的养分含量。

例如，求氯化钾的用量 = K2O设计量÷原料肥养分含量 = 7.0%÷60.0% = 0.117 （t）。计算的原则是，所用的原料肥重量之和不能大于1，养分之和应大于设计数据0.3%，水分应小于5.0%。若生产的实际需要或农作物的营养需求，其中某一养分需要2种以上原料肥的时候，可以利用养分和重量的关系列二元或三元一次方程求出。例如，K2O采用1种肥料，应先求氯化钾的用量0.117 t，其他肥料的用量为（1 t - 0.117 t = 0.883t），其他3种肥料的用量可以用三元一次方程求得，设磷酸一铵用量为x，过磷酸钙用量为y，硫酸铵用量为z，则形成：

解得：x = 0.064 t（N= 0.7%、P2O5= 2.8%）；y = 0.56 t（P2O5= 9.2%）；z = 0.259 t（N = 5.3%）

3.2.3 计算原料肥用量

60% 氯化钾用量：7.0% ÷60.0% = 0.117（t）、K2O = 7.0%；

55%磷酸一铵用量：2.8%÷44.0% = 0.064（t）、N = 0.7%、P2O5= 2.8%；

16.5%过磷酸钙用量：9.2%÷16.5% = 0.560（t）、P2O5= 9.2%；

25%硫酸铵用量：5.3%÷20.5% = 0.259（t）、N = 5.3%；

3.3 原料肥总重量

0.117 + 0.064 + 0.560 + 0.259 = 1.0 （t） （如原料不足1 t时可以用填充料补足1 t）

3.4 原料肥中总养分重量

3.5 原料肥中的含水量

即1 t产品中有0.074 t水分，折算含百分率为7.4%，超过国家标准≦5.0%的规定，必须进行烘干处理去除多余水分。

3.6 需烘去水分量

3.7 产品总重量

3.8 产品总养分百分率

经过以上的配方选用和计算，生产出的产品尚有0.6%的养分富余，可以保证产品质量符合CB16053—2001的标准。再依据作物生长特性，写出使用说明，这样便完成一个农作物的专用肥料的配方设计与计算。