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未來肥料“四化”和“兩結合”

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一、肥料的“四化”

  1、高濃度多元復合化

  目前世界各國都重視發展高濃度、多元復合(混)肥料的生產,在一些發達國家的肥料用量中有60%的氮肥,70%~90%的磷肥和鉀肥都是以復合(混)肥料的形式提供的。如日本、西歐一些國家,復合(混)肥料用量約占肥料總量的70%~85%以上;美國、南斯拉夫、挪威、英國和丹麥等國都占80%以上。我國復合(混)肥料起步較晚,目前復合(混)肥料產量只占化肥總量的25%左右,發展和推廣的前景廣闊。

  目前我國土壤普遍缺氮、缺磷、大部分地區缺鉀。農業部門大力開展了“測土施肥”、“配方施肥”等技術措施,以求提高肥效,增加經濟效益。我國近幾年大量施用磷酸二銨,開始應用效果較好,但隨著連年施用,其效果呈逐年降低的趨勢,因為磷酸二銨只有氮和磷二種元素,沒有鉀和鋅、硫、鎂、硼、硅等中微量元素,肥料應用的“木桶”理論,要想獲得更好的效果,應各種營養元素相配合。

  據全國各省的農業試驗結果證明,施用復合(混)肥料比施用單一元素肥料,利用率可提高10%以上,其原因是各種元素在一起可以起到相互配合、相互增效。全國目前化肥總產量(純養分計)2700萬噸,按化肥利用率提高10%計算,則一年可節約出能夠被作物直接利用的有效純養分270萬噸,相當于10個30萬噸的磷銨廠一年提供的化肥量。

  2、專用化

  當前復合(混)肥料生產中一個重要趨勢是,從通用型向專用型方向發展。專用復合(混)肥料必須具有三個特點:

  一是針對性:專用肥料必須針對特定作物的營養需要,或是針對特定地區的土壤特點配置的肥料。

  二是靈活性,專用肥料的配方必須靈活,不能一成不變,需要針對不同作物的作物營養需要和不同土壤的營養豐缺,靈活調整。

  三是豐產性,不管如何調整和配置,其目的就是要使作物增產和提高品質,使農民的效益增加。

  3、長效化

  在作物生長初期,對氮的要求比較高;在長莖桿的時候,對磷的需求就比較高;而等到結果的時候,對鉀的需求就比較高。人們對肥料的肥效要求穩而長,也就是肥料施入土壤后,其養分的釋放規律要與作物生長期間的需肥規律相協調,并趨于一致,以減少肥料的淋溶及對生態環境的污染,以求取得少投入多產出的效果。

  一些發達國家,在肥料的長效化上主要是添加各種聚合物包裹劑以控制氮肥的釋放速度,從而達到肥料的長效化。我國現在有的肥料中,配加了銨穩定劑、脲酶抑制劑和硝化抑制劑,合理地調整了碳酸氫銨、尿素在施入土壤后的釋放速度,減少了氨態氮和硝態氮的揮發損失,增加了土壤中銨態氮的貯存,減少了硝態氮的淋溶損失以及氧化亞氮(N2O)的排放量,從而提高了氮的利用率達10個百分點以上,而且使碳酸氫銨、尿素的肥效期從原來的30~40天和50~60天,可以提高到90~110天,滿足了作物當季生長對氮素營養的需要。它不僅取得了作物增產增收的效果,還減少地下水中亞硝酸鹽的含量及大氣中氧化亞氮的排放量,從而減輕了對生態環境的污染。

  4、無公害化

  人們要求肥料不僅要有使作物有增產的作用,還要有改善作物品質、提高品質和防病蟲害的功能,以及培肥地力、改良土壤等多種功效。

  在使用氮素化肥的過程中,氮素肥料有氨態氮向硝態氮狀態轉化分解的過程。由于農民過量施用氮肥,一部分氮肥被作物吸收轉化,另一部分淋溶到地下水及河流湖泊中,造成水體的富營養化,尤其是各種蔬菜的施肥,過量使用氮肥,造成亞硝酸鹽在蔬菜中的積累,一方面影響了蔬菜的品質,另一方面消費者食用后對身體健康有一定影響。

  生物有機無機復合(混)肥是國際上近幾年迅速發展的肥料新品種。這種肥料是集生物肥、有機質及無機營養為一體,既發揮了生物菌的活化土壤、轉化土壤養分的功能,又利用有機質的培肥土壤、改良土壤的特點,同時又發揮了無機養分的速效性,這樣既保證了作物的產量又改善了產品的品質,是目前各地積極提倡的一種施肥方式。隨著我國人民進入小康生活水平,城鎮垃圾無害化、資源化處理技術的發展,利用逐年增多的生活廢棄物,經加工、無害化處理發展生物有機復合肥,它不僅是農業發展的需要,也是保護生態環境的需要。生物有機復合肥,它能增加土壤中氮素、有機質、可溶性磷、可溶性鉀的營養物質含量,還能增加土壤中有益微生物的種群和數量,增強作物的抗病、抗旱能力以及代謝機能。它對提高作物產量,改善作物品質,增加農民經濟收入都有著積極的作用。

  二、肥料的“兩結合”

  1、化學肥料與有機肥料的結合

  有機質在土壤中的作用是任何其它元素養分所不能替代的。發達國家在農業上采用休耕法、回歸制,即耕地間斷種植作物,使耕地有休閑期;收獲莊稼時,只收果實,隨后將秸桿粉碎后還田施入土壤中。這樣作的結果,可以增加土壤中有機質含量,改良土壤。我國由于種種原因,土壤中有機質含量逐年減少,搞好化學肥料與有機肥料結合更有其重要意義。草炭、褐煤是含有機質和腐植酸類物質較多的有機物,應多加以利用。腐植酸含有羥基、酚羥基等酸性功能團,有較強的離子交換能力。施入土壤后在一定程度上起儲存無機氮肥的作用,還可促進植物根系發育及作物體內氮素代謝,促進作物對氮的吸收,進一步提高氮素利用率。由于腐植酸具有絡合和螯合作用,所以腐植酸上的活性基團和土壤中的鐵、鋁離子,石灰性土壤中的鈣離子形成絡合物和螯合物,可以減少土壤對可溶性酸的固定,促進磷在土壤中的活化,減緩速效磷向緩效、無效態的轉化,增加磷在土壤中移動距離,促進根系對磷的有效吸收,提高磷肥的利用率。又由于鉀易溶于水,造成流失,損失嚴重,有些又被土壤固定,不能被植物吸收。而腐植酸的功能團與鉀離子結合,防止鉀的流失和土壤的固定,使鉀的利用率得到提高。另外,土壤中以復鹽形式存在的鉀,通過水解反應,可以緩慢分解增加鉀的釋放,提高土壤中的速效鉀含量。提高化肥的肥效15%以上,增產12%以上,搞好無機營養元素與有機質的結合,它不僅具有改良土壤、培肥地力、增加肥效的作用,還具有改善農產品品質的作用,所以搞好化學肥料與有機肥料的結合勢在必行。

  2、生物活性菌與有機質無機營養的結合

  有機肥料的應用如雞糞、豬糞、牛糞、秸桿等農家肥的應用可以培肥土壤、改良土壤。生物肥與有機肥及無機肥料之間有著必然的聯系及密不可分的配合,如果偏廢某一方面,則達不到預期的高產優質的效果。生物肥、有機質與無機營養的結合不是簡單的混合,一方面利用生物活性菌如固氮菌、磷細菌、鉀細菌等;另一方面利用復合微生物菌群發酵雞糞、牛糞等有機質,把有機質充分降解后再配合無機養分,這種配合目前在國內外正處迅猛發展的勢頭。近年來,農民偏重化肥,短期的效果是有的,但長期大量施用化肥的負效應也是顯而易見的,只有把握好生物肥、有機肥及無機肥配合應用的尺度,才能取得良好的經濟效益和社會效益。

  生物活性菌與有機質、無機營養的結合,它不僅可以調節作物根系土壤微生物的生態環境,增加土壤中有益微生物的種群和數量,而且還能減少或降低作物根部病害的發生的頻率。據有關統計資料表明,作物根部病害占作物全部病害的50%以上。因此,增加土壤中有益微生物數量有其特殊的意義。生物活性菌有固氮作用和解鉀能力,可分解土壤中積累的不能被作物直接吸收的不溶性磷、鉀元素變為可溶性磷、鉀元素的作用,因而它能提高磷、鉀化肥養分的利用率。同時,它對作物根系還有刺激生長的作用等等。因此,生物功能菌與無機營養的結合,在添加一些保護劑的情況下,可以避免由于無機營養中氨離子濃度過高而影響生物菌的活性,甚至影響其生物菌的存活。當然,各種生物功能菌的配合不是簡單的混合,有些生物菌之間有抗性,配合好能起到合力作用,配合不好則會發生相反的結果。在生物有機肥的配合及施用中配合少量的無機營養可避免由于養分不足而造成的作物減產,在產量和品質的提高上求得平衡點,這也是生物有機無機復混肥發展的必然過程。

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