虹吸式施肥池能够在半小时内，吸肥600公斤吗？
最近我的头条私信功能逐步在发挥这作用，今天早晨打开今日头条的App看到一个朋友发的三条私信“梁老师你好，我是精河县棉农，我灌溉是河水加压，我在施肥时用的是施肥罐，其缺点是肥料溶解不完就该浇下一个灌区了，还有是肥料的浓度无法控制，施肥不均匀”、“我一个灌区有10个出水桩，前面的几个出水桩棉花长的高，后面的矮”、“虹吸式的能在半小时吸肥600公斤吗？”对于你的问题我首先希望你明白两点知识：1、前面棉花高后面矮，这个的原因不仅仅是肥料的原因，应该灌溉压力是主要的，类似问题其他团场也很多。2、肥料能不能吸完和肥料类型、肥料溶解度、施肥池大小都有关系，我们要认真分析。下面我给你具体分析一下能不能吸完及原因。
第一、什么是溶解度和溶解度速度
1、溶解度：
按照中国百科大辞典的概念：溶解度，是指在一定温度和压力下，物质在一定量溶剂中溶解的最高量。一般以100克溶剂中能溶解物质克数来表示。
按照百度百科的定义：溶解度，是指在一定温度下，某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。物质的溶解度属于物理性质。
按照化学词典的定义：在一定温度和压力下，物质在一定量溶剂中溶解的最高量。固体状态或液体状态溶质的溶解度，一般以100克溶剂中能溶解溶质的克数来表示。
每份（通常是每份质量）溶剂（有时可能是溶液）所能溶解的溶质的量的最大值就是溶质在这种溶剂的溶解度。如果不指明溶剂，通常意味着溶剂为水，比如“氯化钠的溶解度”和“氯化钠在水中的溶解度”可以认为是具有同样的意思。溶解度并不是一个恒定的值。一种溶质在溶剂中的溶解度由它们的分子间作用力、温度、溶解过程中所伴随的熵的变化以及其他物质的存在及多少，有时还与气压或气体溶质的分压有关。
2、溶解速度
溶解速度是指在某一溶剂中单位时间内溶解溶质的量。溶解速度的快慢，取决于溶剂与溶质之间的吸引力胜过固体溶质中结合力的程度及溶质的扩散速度。固体的溶出（溶解）过程包括两个连续的阶段：先是溶质分子从固体表面释放进入溶液中，再是在扩散或对流的作用下将溶解的分子从固液界面转送到溶液中。有些物质虽然有较大的溶解度，但
要达到溶解平衡却需要较长时间，即溶解速度较小。
第二、不同肥料的溶解速度
绝大多数水溶性固体或液体肥料都适用于微灌施肥，其中氮肥包括尿素、硝酸铵、硝酸钙、硝酸钾以及各种含氮溶液；钾素养分包括氯化钾、硫酸钾、硝酸钾和硫代硫酸钾等；微灌施肥中磷素养分的来源相对有限，常用的有磷酸、磷酸一铵、磷酸二铵和磷酸二氢钾等。鉴于新疆滴灌棉花主要肥料类型我们主要针对尿素、磷酸一铵、硫酸钾和氯化钾四种肥料进行分析。
1、尿素：无色或白色针状或棒状结晶体，工业或农业品为白色略带微红色固体颗粒，无臭无味。含氮量约为46.67%。水溶性：1080 g/L (20℃)。溶于水、甲醇、甲醛、乙醇、液氨和醇，微溶于乙醚、氯仿、苯。
2、磷酸一铵：又称为磷酸二氢铵，是一种白色的晶体，常温下( 20℃)在水中的溶解度为37.4g/100g，水溶性：374g/L (20℃)。微溶于乙醇，不溶于丙酮。水溶液呈酸性。
3、硫酸钾：水溶液呈中性，常温下pH约为7。溶解性：110 g/L (20℃)，水溶性1100g/L (20℃)。易溶于水，不溶于乙醇、 丙酮、 二硫化碳。 氯化钾、 硫酸铵可以增加其水中的溶解度，但几乎不溶于硫酸铵的饱和溶液。
4、氯化钾：是一种无色细长菱形或成一立方晶体，或白色结晶小颗粒粉末，易溶于水、醚、甘油及碱类，微溶于乙醇，但不溶于无水乙醇，有吸湿性，易结块，水溶解性：340 g/L (20 ºC)。
综上所述，每方水中分别可以溶解尿素、磷酸一铵、硫酸钾、氯化钾的溶解量分别是1080、374、1100、340kg。下面图片是本人做的等量肥料的溶解性对比。
第三、施肥池及施肥方式与溶解速度
溶解速度单位时间内溶解溶质的量对于尿素、磷酸一铵、硫酸钾、氯化钾来讲，我们经常发现尿素很快溶液水，而硫酸钾相对较慢。下面我们看看与溶解速度相关的知识。
1、固体溶解是一个溶解扩散的过程，一般用单位时间内溶液浓度增加量表示。
2、影响溶解速度的因素：
（1）粒径—粒径小，表面积大，溶出速率快；孔隙率高，溶出速率大；
（2）溶解度 —溶解度增大，能增加溶出速率；
（3）溶出介质的体积 —体积越大，浓度 越小，溶出速度越大；
（4）扩散系数 —扩散系数越大，溶出速率越快；
（5）浓度 ——溶液中溶质浓度越小，溶出速率越快；
（6）扩散层的厚度 —厚度越大，扩散越不利，溶出速度越慢。
温度升高会加快分子从扩散层向溶液中扩散的速度，使溶解速度增加；搅拌可减小扩散层的厚度，增加固体分子向溶液中扩散的量，使溶解速度增加；固体粉碎后分散度增大，增加总表面积，使溶解速度提高。
根据试验和前期研究，尿素易溶于水，氯化钾极易溶于水，硫酸钾在全搅拌时间下15分钟，的溶解量为50g/L。
因此、肥料池大小、水温、搅拌及肥料的颗粒大小都影响肥料的溶解速度和时间。
第四、目前团场虹吸式施肥存在的问题
根据刚才分析发现，目前团场施用虹吸式施肥池，时候习惯于一次性将氮磷钾肥料全部加入，按照棉花高峰期施肥量6公斤尿素，4公斤磷酸一铵、2公斤硫酸钾进行分析。目前，团场施肥中存在的问题如下:
1、施肥池太小，多少田块的施肥体积小于1立方米，600公斤肥料加入后，肥料占据施肥池绝大部分空间，可以添加水量更少。
2、施肥时间较短，目前多数团场连队的虹吸式施肥池，都是在停水前，快速施肥，造成本身溶解肥料的水很少，增加吸肥时间可以通过补充水量，但是时间太短，对于肥料溶解和田间运移不利。
3、搅拌设施差，目前多数团场连队是搅拌设备，不是搅拌泵，而且铁锹或者木棒，搅拌时间与施肥者心情直接相关。
4、进肥口缺少过滤网，未溶解的肥料直接进入过滤系统或者灌溉管网，影响肥料利用或者堵塞管网。
5、肥料施用和配合方式缺乏指导，完全依靠农民个人喜好和经验。
第五、建议及策略
由于600公斤不同肥料溶解需要的水量不同，按照溶解度最低的氯化钾和磷酸一铵计算，在溶解时间充足的条件下，需要的水量大概是2立方米，很多虹吸式施肥池很难溶解600公斤肥料，施用600公斤肥料也应该是肥料浑浊液。因此针对虹吸式施肥池现在团场虹吸式施肥的情况，提出以下几点建议：
1、改进施肥池大小，增大施肥池和虹吸管道大小。
2、延长施肥时间，实现水肥真的一体化。
3、改进施肥池组，建议增加到2-3个施肥池并列，施肥中，提前加入肥料，实现提前溶解，增加溶解时间。
4、增加自动搅拌电机，通过搅拌促进肥料溶解。
5、优化施肥时间和组合，实现氮磷钾科学分布。
根据上面分析，600公斤肥料在半个小时是否能够虹吸完，这个要看肥料类型、施肥池大小等因素；但是目前多数团场和连队的虹吸式施肥机都有些问题。
作者：新疆农垦科学院梁飞，希望对大家有用，具体操作可以私信我。
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