聚磷酸铵在我国的发展前景探讨
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论文题目：聚磷酸铵在我国的发展前景探讨
期刊：磷肥与复肥
发表时间：2023.09
作者：吴磊
通讯作者：杨俊
导读
聚磷酸铵国内外发展及市场分析
聚磷酸铵于1857年首次由五氧化二磷和氨反应生成，但此尝试并未能引发后续的深入发展；直至1965年，美国孟山都公司针对聚磷酸盐的阻燃性能展开研发，成功将聚磷酸铵产品推向工业化生产。此后，日本和苏联等国家开始涉足低聚合度聚磷酸铵的生产，并探索其在农业肥料中的应用；20世纪70年代初，美国TVA公司利用湿法磷酸进行管式氨化反应，制造出熔融态的聚磷酸铵，主要用于悬浮液态肥。聚磷酸铵的合成反应具有可逆性，在一定条件下可水解为正磷酸铵，在常用的产品中，正磷酸盐的含量大约在30%～40%，焦磷酸盐的含量在50%～55%，同时含有一定量的三聚磷酸盐与四聚磷酸盐。作为高浓度的磷氮肥料，聚磷酸铵因其易于复配、施用便捷、节省人力和高效肥效等特性，特别符合大型农场机械化作业等现代农业生产的需求。因此，在美国磷肥市场中，聚磷酸铵占据了重要地位；根据资料，美国液体肥料占肥料总量的比例高达38%，年消耗量超过1600万吨，聚磷酸铵在欧美等发达国家得到了广泛应用。
据统计，全球磷酸及液体化肥市场的总容量已超过1000亿美元，聚磷酸铵化肥市场显示出巨大的发展空间；从地域分布来看，北美、西欧和亚太地区是聚磷酸铵的主要消费市场。尽管近年来老牌发达国家的消费量有所下降，但亚太地区，特别是中国，对聚磷酸铵的需求增长速度显著，现已成为全球最大的聚磷酸铵消费市场。
聚磷酸铵的特性及在农业上的应用优势
聚磷酸铵相对普通磷铵来说装卸方便、易于复配、施用方便、肥效高；而相对于晶体磷酸一铵来说具有更高的性价比，更适合于土豆、小麦、玉米等大田作物。由于土地流转等原因，中国现在已有众多相当规模的粮食种植大户，这就为液体肥-水肥一体化这种低人工需求的高效现代农业生产模式创造了前提。聚磷酸铵液体肥是适应于我国农业发展水平的肥料，其在农业上的应用优势有以下几点：
（1）磷元素高效利用。短链聚磷酸铵溶解度高，可配制磷含量较高的液体肥料；农作物施用聚磷酸铵通常不被农作物直接吸收，而是在土壤中逐步水解成正磷酸盐再被农作物吸收利用，因此是一种缓释性长效磷肥，磷元素有效利用率提高3倍以上。
（2）具有螯合作用。聚磷酸铵对金属离子具有显著螯合作用，可以作为基肥中的无机螯合剂添加一些微量元素以提高肥效。一些微量元素在聚磷酸铵溶液中的溶解度远高于在正磷酸铵溶液中的溶解度，利用聚磷酸铵作为无机螯合剂，较有机螯合剂便宜。
（3）成品的稳定性好。目前固体大量元素水溶肥料存放时间长了，容易出现结块、胀袋、变色等现象，液体水溶肥料容易出现沉淀、胀瓶等现象，而以农用聚磷酸铵为原料制成大量元素水溶肥可避免以上情况发生。
（4）成品的水溶性好。目前微滴灌设备对水溶肥的水溶性要求越来越高，市场上大部分水溶肥产品存在杂质堵塞滴灌管情况，以聚磷酸铵为原料制成的大量元素水溶肥水溶率达99.7%，且能快速水溶。
（5）呈碱性，可改良酸性土壤。目前土地酸化严重，市场上水溶肥料呈酸性的居多，以聚磷酸铵为原料制成的大量元素水溶肥pH为8.0～8.5，长期使用对酸性土壤改良有显著效果。
聚磷酸铵液体肥在我国发展的意义和必要性
目前水肥一体化还是处于“固体→液体”的模式。特别对于普通磷酸二铵而言，在施用到田间地头之前，需要经过“反应→造粒（烘干、防结块和染色处理）→包装→生产商装卸→运输→分销商装卸→储存→用户装卸→溶解→过滤除渣→施用”这个冗余的流程。固体磷铵需要大型生产装置以达到造粒、干燥、筛分、破碎、粉尘及尾气的分离吸收、添加防结块剂和染色剂、包装等目的，要求的投资较多，且在仓储、物流、运输和装卸过程中需要较多的人工。在固体复配过程中，由于固体自身的因素，无法根据测土结果和作物营养需求灵活、精准地配方施肥。而液体肥可以方便、准确地复配大量元素和中微量元素，真正达到按需施肥的要求。
肥料需要溶解在土壤溶液中才能够被农作物吸收，被吸收的养分也需要大量的水分才能够被农作物进一步利用。因此，即便使用普通固体磷铵，也需要浇灌、喷洒水分，才能够为农作物所吸收。在西北干旱的气候条件下，人工灌溉、水肥一体是农作物吸收养分、获取水分的必备条件。液体肥可以方便地与既有的人工灌溉管道相配合，实现水肥一体化，省时省力，简单高效。而普通固体磷铵的施用与灌溉流程是割离的两道工序，费时费力，不适合大规模种植的需要。且聚磷酸铵中的聚磷酸根能有效螯合湿法磷酸中含有的氧化铁、氧化镁，促进农作物生长。
聚磷酸铵由于资源、技术等限制原因，在国内市场方兴未艾。鉴于国内几大磷肥基地在聚磷酸铵上有资源、技术和区位优势，可以将聚磷酸铵液体肥作为战略产品，集中资源打开这一突破口，拓宽此产品的市场占有率。同时在土地流转的大背景下，我国现有相当规模的粮食种植大户，为液体肥-水肥一体化这种低人工需求的高效现代农业生产模式创造了前提。
文献分享：李志兵
编辑：陈路路
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