磷酸一銨和磷酸脲在新疆滴灌水肥一體化中那個更適宜?

磷肥中磷酸一銨和磷酸脲，同樣是含磷含氮有什麼區別？

前天，頭條網友諮詢了一個這樣的問題："肥料中的磷酸一銨與磷酸脲區別在哪裡？同樣是含磷含氮為什麼名稱不一樣？謝謝！""那含氮不一樣就把肥料名稱改了嗎？裡面應該有一定的知識解釋吧？"

在新疆磷酸脲第一個做市場和產品的是丹尼先生，但我算是第一批開始接觸磷酸脲開始做實驗的應該有我，十年前，在我的碩士導師指導下，用磷酸脲在鹽鹼土上做了一個氮素轉化的文章，發表在了《生態學報》上，可以算是研究磷酸脲農業的科研論文。而且這些年我這很多場合很多時候，我都在提倡磷酸脲在滴灌作物出苗水中的應用，那麼到底磷酸脲和磷酸一銨有什麼不同呢？

首先，我們比較一下磷酸一銨和磷酸脲的養分含量。

磷酸脲（CO(NH2)2·H3PO4）含氮為17.7%，含磷（P2O5）44.9%；磷酸一銨又稱磷酸二氫銨，化學式NH4H2PO4，式量115.03，為二元氮磷複合肥料，目前市場上主要的含量包括含氮為12%含磷（P2O5）60%與含氮為12%含磷（P2O5）54%的兩種，有些工藝可以實現總養分含量73%的磷酸一銨。

因此，我們可以看出第一個特徵磷酸脲的含氮量高於磷酸一銨，含磷量低於磷酸一銨。

其次，我們比較一下兩者的化學特性。

磷酸脲是一種無色透明稜柱狀晶體，該晶體呈平行層狀結構；它的分子量為158.06，密度為1.74g/cm3，熔點為115—117℃，含氮為17.7%，含磷（P2O5）44.9%，1%水溶液的pH值為1.89。

磷酸一銨，無色四方晶體，分子式量115.03，密度1.803g/cm3，熔點190℃。溶於水顯弱酸性。在空氣中穩定，熔點190℃。溶於水，水溶液呈酸性。0.1摩爾溶液pH=4.4，在10～25℃100克水中溶解度為9～40克。

對比磷酸脲和磷酸一銨可以發現以下顯著性的差異：（1）磷酸脲更酸，磷酸脲的1%的水溶液pH值為1.89，屬於強酸性，而磷酸一銨是偏酸性的肥料。（2）磷酸脲的溶解性更好，磷酸脲基本上溶解度可以達到1:1，而磷酸一銨只有9-40%。（3）磷酸脲的熔點更低。

第三、比較一下兩者的合成工藝。

磷酸脲生產工藝：早在20世紀初，德國巴斯夫公司就申請了製備磷酸脲的專利，磷酸脲是由尿素和磷酸反應製得的，其反應方程式為：

H3PO4 + CO(NH2)2 CO(NH2)2·H3PO4

其生產工藝按照原料來源可分為熱法磷酸法和溼法磷酸法，熱法磷酸濃度高，雜質少，但價格貴，用以生產磷酸脲成本較高。溼法磷酸濃度低，雜質較多，但價格低，用於生產磷酸脲工藝流程較長，產品質量較差，成本較低。

簡而言之：磷酸脲又稱為尿素磷酸鹽或者磷酸尿素，是由等摩爾的磷酸和尿素反應生成的一種具有胺基酸結構的磷酸復鹽。

目前國內外磷酸一銨的生產方法，主要有以下兩種種生產方法和工藝流程。（1）以熱法磷酸為原料。用熱法磷酸通氨氣中和的方法製取，也就是精製磷酸與氨反應生成磷酸一銨。（2）以溼法磷酸為原料製取磷酸一銨。溼法磷酸比熱法磷酸成本低20%~30%，如經適當方法深度淨化後，產品純度可與熱法磷溼法相近。

目前，水溶性工業磷酸一銨主要通過熱法磷酸通氨中和的方法製備，該方法工藝技術成熟，產品質量高，約佔全國磷酸一銨總生產能力的90%以上。

整體上對比，磷酸脲和磷酸一銨的合成工藝，磷酸脲是有磷酸和尿素反應而成，磷酸一銨是有磷酸和氨中和而成，因此，尿素和氨在工藝合成中有本質的區別。

第四、我們比較一下其施用後在土壤中的反應及其對土壤其他元素的影響。

磷酸脲主要應用涉及畜牧業、工業、農業的等領域。目前國內磷酸脲的重要用途之一是非蛋白氮飼料添加劑也可以用於防火清洗劑、阻燃劑、粉狀滅火劑、耐高溫粘合劑以及製備聚磷酸銨中間體等工業領域。同時，磷酸脲作為基礎肥源，將可充分發揮其控制土壤pH值，減少土壤氨揮發，提高土壤氮肥利用率，活化土壤中微量元素的優勢；同時可以利用其在滴灌中沉澱少、結垢少、少堵塞的優勢發展滴灌設施，提高滴灌系統的使用壽命，發揮其作為滴灌複合肥的優勢。

工業磷酸一銨具有良好的熱穩定性, 可用作酵母培養的磷素營養源、醫藥、滴灌肥料、阻燃劑、滅火劑等方面, 廣泛用於各種行業和領域。在農業上是高純度的氮磷二元複合肥料, 更是一種速溶性的高效複合滴灌肥料和製備水溶性肥料的主要原料磷酸一銨。在土壤中的NH4+比其他銨鹽容易被土壤吸附，因為在中性條件下容易離解，形成的NH4+被土壤膠體（負電）吸收，同時形成的H2PO4-也是作物可吸收利用的形態。和銨離子共存的磷酸根離子特別容易被作物根系吸收。在作物生長期間施用磷酸一銨是最適宜的。

比較發現磷酸脲和磷酸一銨在農業上應用有以下幾點不同：

（1）磷酸脲可控制土壤pH值。磷酸脲1%水溶液的pH為1.89，同時磷酸脲還是一種入土即解離為尿素和磷酸，並放出少量CO2和NH3的不穩定絡合物。所以磷酸脲作為肥料及鹽鹼土改良劑施入土壤，將能夠有限降低土體或者土壤微區的pH值，改變土壤酸鹼平衡，從而起到改善土壤理化性質、改良土壤結構、促進作物生長等作用。

（2）施用磷酸脲可減少土壤的氨揮發。磷酸脲在降低氮肥在土壤中的氨揮發量有著潛在的優勢。磷酸脲作為酸性肥料，可以有效地降低土壤的pH值，從而可以有效的減少土壤的氨揮發，提高肥料的利用率；另外，磷酸脲還可以降低脲的水解速率，減少土壤中銨態氮的含量，有效的降低土壤氨揮發的速率。

（2）磷酸脲有利於活化土壤中的鈣鎂等，增加中微量肥料的效應。石灰性土壤中，鈣、鎂、鋅、錳等元素的總量往往較高，可是由於土壤的pH值高，土壤中的OH-大量存在，這些營養元素與OH-生成固相沉澱，致使這些元素的有效含量較低。磷酸一銨進入土壤，與土壤中鈣鎂等中量營養元素以及鋅錳等營養元素作用形成難溶的沉澱物，這降低了土壤中鈣鎂鋅錳的活性，也降低磷肥的當季利用率。磷酸脲不僅可以增加土壤中的氫離子，降低土壤的pH值，從而增加鈣鎂鋅錳等元素氫氧化物沉澱的溶解，增加其有效性；另外磷酸脲與土壤中的鈣進行絡合，形成可溶性的過磷酸鹽和磷酸鹽配合物。

（4）磷酸脲能夠降低滴灌系統的堵塞。對於pH值超過7.5的硬水，水中溶解的鈣鎂等物質可能在過濾器、支管、濾水器等位置發生沉澱存在堵塞滴灌設施的風險。磷酸脲在水溶液中呈酸性，增加了鈣鎂離子的溶解度，從而降低滴灌系統的結垢和堵塞現象，提高滴灌系統的壽命。

整體上講，磷酸脲和磷酸一銨都是氮磷二元肥料，但是由於二者合成的工藝和原料的不同，使得磷酸脲的溶解度更高，pH值更低，施用到土壤中對於降低根區pH、減少氮素氣態損失、活化土壤中鈣鎂及減輕滴灌系統堵塞有一定的作用。

本問部分內容節選自，本人主編，中國農業出版社正式出版的《水肥一體化實用問答及技術模式、案例分析》和《正確選擇肥料與科學施肥》兩本書的部分內容。

作者：新疆農墾科學院梁飛，今日頭條首發，其他平臺轉載請私信作者取得授權。