目前，沸石復混肥料在我國發展趨勢向著高效化、復合化、長效化、顆粒化方向發展，其中，顆粒化的發展速度尤為快。其原因是顆粒化的復混肥能同時提供各種營養成分，且具有養分均衡、施用方便、便于運輸等優點而得以迅速發展。

1、研發復混肥料的必要性

(1)生產新型多功能復混肥料，是農業產業化發展的必然趨勢。當前我國復混肥生產和施用占總施肥量20%～30%，而西方發達國家則占80%以上，就吉林省而言，無論從施用面積還是生產數量來看，與發達國家相比都存在較大差距，加之吉林省系國內農業大省，其農業發展對促進吉林省經濟發展有著重要的意義，所以生產多系列復混肥產品，在我省有著廣泛的市場和發展前景。

(2)從長遠的戰略目標考慮，為了有效保護土壤和農作物穩定增產，實施農業產業化的發展目標，吉林省具有生產沸石長效多元素復混肥的物質條件，如:吉林省已探明的沸石可供開采利用的儲量已達8000～9000萬t，保有儲量居全國第四位，主要礦山有：九臺的銀礦山、上河灣關山沸石礦、六臺沸石礦、三臺沸石礦、汪清百草溝沸石礦、和龍沸石礦、磐石縣小剩河沸石礦、長春大頂山沸石礦等，其中以九臺銀礦山為最大，保有儲量6000萬t，礦石以斜發沸石和絲光沸石為主，達80%～90%，該礦床礦石含SiO2>70%，CaO>15%，MgO平均0168%，K2O平均317%，微量元素Zn、Mo、B等質量分數也較高。礦石平均吸銨值≥100mgN/100g，平均吸鉀值13mg/g，全礦區平均總陽離子交換容量WCCECT/mm011100g-1：達35182，比表面積為19118m2/g。適宜做農業肥料或復混肥載體。

(3)隨著近些年全球氣候變暖和吉林省地理(地形)條件，土壤類型及農作物多樣性等特點，這幾年每年都不同程度地受到干旱氣候條件的影響，造成了吉林省農作物的局部或大面積減產。而長效多元素復混肥的可行性對比試驗結果表明:不僅抗旱效果明顯，而且較常規肥法增產糧食(如玉米)可達>5%～10%以上。

2、該復混肥的研究方法和過程

研究的試驗方法和特點

在對國內外沸石資源的開發及吉林省沸石礦產和礦石性質等特征綜合分析的基礎上，我們選擇了冷式擠壓造粒生產工藝和多元素配方及一次性施肥的省工省力的配料和產品配方原則。

生產工藝具有節能、環保、無污染等特點首先，它的生產和操作全都在干燥的條件下進行，無廢水、廢氣外排污染環境。且因腐蝕性小，設備制造可選用一般材料，造價較低。第二能生產出比一般復混肥料濃度更高的肥料，還可以根據需要往原料中添加有機物料或其他營養元素等。第三該工藝簡單，且可實現生產自動化控制，如有需要能迅速改變產品的品級，生產靈活方便。第四生產過程中依據原料的性質一般不需要干燥和冷卻工序，特別適應加工熱敏感性物料，同時節省投資和消耗。

產品的設計方案及配方原則

(1)配料選擇原則為：第一復混肥料養分配比和基礎肥料品種的選用，要按基肥和追肥相結合，工業配方和農業配方相結合的原則進行。第二基礎肥料的品種應考慮其化學相合性、造粒過程的成粒性、養分的穩定性，并有利于生產的控制，有利于產品品質的保證。第三還應考慮含有效元素的土壤及無機肥和有機肥的各種化肥的比例進行配方。

(2)復混肥配方養分比例的選擇原則:我們根據不同農作物如玉米、水稻、黃豆等作物的特性，在考慮各地區土壤特點，綜合考慮單位預計產量、養分吸收率、化肥利用率、土壤供肥量、有機肥量等多種因素，并考慮吉林省大量種植玉米作物，長期使用磷酸二銨為主等特點，土壤中殘留較多的磷元素等情況以及吉林和黑龍江等大中型廠家的配方情況，我們就得到了一個比較合理可行和適用性很強的各種專用肥配方了。如：玉米類，我們選擇的N：P2O5：K2O為1：0147：0153和1：0135：0141二種配方，前者主要適用于吉林省大部分黑土地和肥力較好的地區，而后者主要適用于非黑土地及東部山區。研制沸石長效多元素復混肥的原則和目的就是要環保和無污染。

研究與試驗過程

該復混肥的研究始于1999年，其中沸石長效多元素復混肥已于1999年在吉林省西部農安縣沙土干旱地區進行了小規模(30000m2)的田間對比試驗。2000年又在不同地區不同土壤進行了擴大試驗。當時，在國內外對海泡石、沸石作為復混肥載體雖然都有報道和先例(如美國、澳大利亞、甘肅、浙江、湖南等)，但沸石在農業方面的應用主要是改良土壤和化肥包衣(配料)，國內主要是用沸石做氮肥的包衣及低濃度含氮復混肥，但在我國直接用沸石配制氮、磷、鉀復混(合)肥還未見有報導，而吉林省內選擇沸石作為復混(合)肥的載體及系列產品的則尚未有先例。而我們的試驗對比結果證明，不僅抗旱功能顯著，而且與我省的某生產廠家的多元素復混肥相比，玉米平均增產可達5%～11%，且具有長效(緩效)和多功能性。并且，該復混肥料經國家化肥廠商品質量檢驗站多次檢測，均達到了國家標準GB15063—94和GB15063—2001的有關規定，保證了產品的質量。

其中理論研究和產品制造是在吉林省地質科學研究所、農業地質和礦物開發應用研究室及其試驗車間進行的，研究的成果與野外大田試驗是在吉林省西部農安縣沙土干旱地區進行的，農化服務合作單位為雙陽區農業技術推廣站，研究產品的檢測是在吉林省化肥產商品質量檢驗站進行檢驗的。

3、該復混肥的主要作用、功能及特點

主要作用

1999年在吉林省西部農安縣沙土干旱地區利用該復合進行了小規模(30000m2)的田間對比試驗，2000年又在不同地區不同土壤進行了擴大試驗。省內選擇沸石作為復混(合)肥的載體及系列產品的則尚未有先例。而我們的試驗對比結果證明，不僅抗旱功能顯著，而且與吉林省的某生產廠家的多元素復混肥相比，玉米平均增產可達5%～11%，且具有長效(緩效)性和多功能性。該復合肥料的特殊作用是與沸石礦物的多洞穴框架結構有關，沸石族礦物的基本結構是有無限的(Si、Al)O4四面體連結構成一系列次生結構單元，這就構成了特殊的三維空間的架狀構造沸石晶體，其內部存在著大量的有規律、大小均勻、彼此貫通的孔穴和通道，當結構中部分四價硅被三價鋁所取代時，過剩的負電荷由金屬陽離子來補償。由于沸石的格架有比較大的空腔和孔道，在空腔中配置有代換性陽離子(同時也有陰離子)這些陽離子和鋁硅酸鹽格架結合相當弱，并且有很大的流動性，所以在不改變鋁硅四面體的硅鋁比，Ca就可以取代Na和K。說明了沸石具有較強的陽離子交換性能。由于它的結構不盡一樣，所以它的孔徑、空腔和孔隙也有差異，因此，它對物質的吸附是有選擇性的。如分子或離子小于沸石格架就通過，反之就被排除在外。此外，沸石結構中孔道允許一定大小的分子(陽離子、水分子、液體和氣體分子)自由移動，決定了沸石對于氣體和液體的吸附性質。另外，沸石的交換能力和速度還與交換環境的溫度、壓力、陽離子濃度、pH值等有關。因此，沸石經改型活化后(沸石的改型活化處理，主要指用激發劑如HCL或HCL與NH4Cl混合液，濃度為115HCL、0175N的NH4Cl，其目的是強化處理后的沸石能大量提高吸附氣體(氨)量)提高載氣效果，加強了各種功能的作用。

復混肥的主要功能和特點

①、該肥料具有長效多功能特點，固氮，并促進N轉化為NH2+—N，NH2+離子交換、依存、長期緩釋放，提高了氮的利用率。

②、促進植物對磷的吸收，對H2PO-4、HPO2-4吸收量可達83ml/100g并且80%～90%可解吸，NH+4交換沸石中的K+、Mg2+、Ca2+并促進了磷的吸收，且離子交換為植物解吸可減少K的損失，提高了磷的利用率。

③、沸石經改型活化后，其含有的較高鉀(一般為215%以上)以及Fe、Cu、Mn、B、Mo等微量元素可以為作物吸收，促進了作物生長，提高了鉀的利用率。

④、能改良鹽堿地，因沸石具有良好的離子交換和獨特的多孔結構，能促進土壤的離子交換，提高土壤的保持N、K和Ca等養分的能力，對改良酸性和鹽堿性土壤都有明顯的作用。

⑤、抗旱效果明顯，沸石在空氣濕度很少的情況下，也能極其有效的從空氣中吸收水分，在持續少雨期內，這種吸取外來水分的能力，對作物生長十分有利，故能改良干旱和半干旱地區的砂質土壤，利于作物生長發育。

⑥、該復混肥料還可通過沸石的特殊作用機理，除提高了肥料的利用率外，還可減輕化肥中的有毒重金屬離子通過糧食等對人體造成的危害，進而減少了化肥對耕地、地下水的污染。并對推動綠色無公害農產品計劃，實行優質農業、生態農業、安全農業等方面起到積極的促進和推動作用。