关于新型肥料的几点思考

关于新型肥料的几点思考

在农业服务和技术培训中，肥料销售商和农民经常面临“新肥料问题”。因此，本文结合肥料市场和农业生产的实际情况，以问答的形式揭示了新肥料的概念。新肥料和新肥料的合理选择应该包括在内。1肥料新技术的应用答:所谓新型肥料是相对于传统、常规肥料而言,是指那些以提高作物对养分的利用效率或改善作物对养分的利用条件为主要功效,并作为商品肥料出售的物质。目前国内外肥料市场常见的新型肥料主要有缓/控释肥料、微生物肥料、商品有机肥、功能型叶面肥及土壤调理剂等。为适应农化服务的需要,下面将国内市场出现的其他一些非传统肥料也一并进行讨论。2及时合理选用“新型肥料”答:我国是一个农业有机物料资源非常丰富的国家,有大量的植物秸秆、人畜禽排泄物、草炭和低品位的矿物资源得不到合理利用;但我国又是一个能源紧缺、化肥利用率较低、环境污染相当严重的国家。新型肥料的开发有利于促进农业有机物料及其他废弃物的循环利用,因而能够进一步提高肥效,节约能源,保护环境,从而补偿和提升常规有机肥和化肥的作用。但是当前国内肥料市场管理还不够健全,假冒伪劣产品、坑农害农事件时有发生,因此,对“新型肥料”应有正确认识并合理选用。这里要特别提请农民朋友注意:1)各种新型肥料虽然具有普通有机肥(农家肥)、常规化肥所没有的优点,但它们在养分供应量和培肥改土效果等方面还取代不了常规化肥和大宗有机肥。2)新型肥料的质检标准一般不像常规化肥那样明确和容易掌握,因而更容易出现假冒伪劣产品,选用时需要格外留意。3)对新上市的“未知肥料”,既不要一概排斥又不要盲从,而要向有关专家和用过的人请教。如果心中无数而又特别想施用,可以先在自家一小块地里做点试验,成功了再放心选用。3化肥和施用量答:商品有机肥是用富含有机质的动植物废弃物经发酵后制成的肥料,并达到了NY525—2002行业标准,作为商品出售。该标准规定,产品的有机质(干基)质量分数不得低于30%,总养分w(N+P2O5+K2O)不得低于4%,w(H2O)不得超过20%,pH值为5.5~8.0。可见它仍然是一种有机肥,但比一般农家肥质量更高,更安全。在施用方法上主要作基肥,每667m2(亩)施用200~500kg,也可作追肥,但用量应适当减少,并配施适量化肥。不少农民朋友询问怎样将农家肥施用量换算成商品有机肥施用量?由于这两种肥料的成分和作用比较复杂,难以直接换算,但可按下式大致估算:其中,农家肥质量越高,换算系数取值越大。例如,某露地番茄667m2施腐熟农家肥3000~4000kg,取系数为0.13,算得商品有机肥施用量约390~520kg。还需注意,不可用长期连续施用商品有机肥来代替农家肥,至少每隔3~5年施用一次农家肥。4有机肥及其混肥答:有机-无机复混肥是利用现代加工技术对有机物料进行发酵和无害化处理,并加入适量化肥、腐植酸、氨基酸等而制成。为提高产品的有机质和腐植酸含量,通常采用草炭、褐煤等作为配料。国家已制定了有机-无机复混肥的技术标准(GB18877—2002),其中,w(有机质)不低于20%,w(N+P2O5+K2O)不低于15%。化肥多为无机盐类。有机-无机复混肥可以作基肥、追肥或种肥。作种肥不能与种子直接接触;作基肥一般每667m2施用50~150kg;作追肥应参照当季养分投入量,施用量可较基肥适当减少;施肥期可适当提前,以防贪青晚熟。5复肥为养分配比设计的专用型施肥答:专用复合肥是根据具体作物需肥特点和土壤供肥特性而生产的有特定氮磷钾养分配比的肥料,有的还添加了适量的中、微量元素等。它与一般复合肥相比,更有针对性。由于当前我国广大农民的科技水平总体还不够高,或缺乏测土配方施肥条件,因而发展专用型复合肥在一个相当长的时期内都有重要意义。肥料市场调查显示,不少专用复合肥的养分配比是按作物需肥总量设计的,即肥料的含氮质量多为含磷质量的2倍左右,因此它对大田作物来说,主要应作基肥一次性施用,并按照一茬作物的养分需求总量估算施肥量,结合整地深施10~15cm或播种时侧深施到5cm以下。由于是一次性施肥,要注意后期是否出现脱肥,如果脱肥要及时补救。生产调查发现,许多农民朋友在选用肥料时一般不注意专用肥的养分配比,要么将专用肥作基肥施用后又追施氮肥,使氮施用过量;要么只按一般基肥用量进行一次性施肥,以后不再追肥了,结果造成后期脱肥减产。因此,提请农民购买和施用肥料时对此多加留意,也建议专用肥生产厂家说明肥料的养分配比特点和合理施用方法。6缓/控释肥料答:它是一类能延缓或控制养分释放速率的肥料,其主要功效是提高肥料利用率。普通化肥特别是氮肥,容易流失、淋失或挥发损失,所以利用率不高。缓/控释肥料就是通过一定的工艺手段延缓、控制普通化肥养分释放的速率,或通过生物化学方法,抑制其养分向容易损失的方向转化。据此,可以将缓/控释肥料大致分为三个类型:1)缓溶性肥料将速溶性化肥制成难溶或较难溶性肥料。例如将尿素和醛类制成脲甲醛(UF)、亚丁烯基二脲(CDU)、异亚丁基二脲(IBDU)等脲醛类肥料及草酰胺等;将氨水、硝酸铵、氯化钾等化肥与风化煤等作用,生成腐植酸类肥料等。2)包膜类肥料用硫黄、难溶性磷酸盐、树脂等不溶于水或难溶于水的物质包裹肥料,通过包膜材料的厚度、透性或难溶性对养分释放速率进行调控。如包硫尿素(SCU)、聚合物包膜肥料(PCF)等。由于包膜类肥料的养分释放受环境因素影响较小,所以“控释肥料”的开发多以此为基础。3)稳定性肥料指在肥料生产过程中加入脲酶抑制剂、硝化抑制剂和氨稳定剂等物质,从而抑制氮肥向易失形态转化,以提高氮肥的利用效率。例如长效碳酸氢铵、长效尿素、长效复合肥等。此外,市场还可见到大颗粒碳铵、大颗粒尿素、大颗粒钾肥等大粒肥料,由于其缓释效果相当有限,不能算作缓释肥料。缓/控释肥料发展前景广阔,当前面临的主要问题是成本较高,国内外主要用于高尔夫球场、果树、蔬菜等高价值作物,今后的发展方向应该是努力降低肥料成本和实现肥料养分释放与作物养分吸收同步。关于缓/控释肥料的合理选用要注意以下几点:1)购买对路、合格产品。要学习一点缓/控释肥料知识。关于缓释肥料的国家技术标准可参阅GB/T23348—2009,其中要特别注意养分含量、氮磷钾比例和养分释放期,以作为合理施用的依据。2)主要作基肥一次性施用。由于缓/控释肥料多为氮肥而且肥效较长,所以适宜作基肥一次性施用,其用量与肥料养分含量、作物需要和土壤肥力有关,一般每667m2施用30~50kg,与种子隔开,侧深施10~15cm或进行分层施肥。还要注意氮磷钾适当配合和后期是否有脱肥现象发生。3)作追肥要提前和适量。如作追肥要做到用量适当和深施覆土。由于肥效较长,施肥期可比普通化肥适当提前,以免造成贪青晚熟。7新型叶面肥的研发答:新型叶面肥是在早期营养型叶面肥(固态无机养分)的基础上开发的。为提高肥料养分活性,促进作物对养分的吸收利用和对病、旱、盐害等的抗逆能力,加入了腐植酸、氨基酸、低聚糖(含糖醇)和海藻液等活性物质和生长调节剂。其中,含糖醇是光合作用的初级产物,能增加根系和叶片对养分的吸收,提高作物的抗逆性;海藻液含有海藻多糖等活性物质,能提高作物对养分的吸收能力和抗逆性。新型叶面肥的研发还致力于进一步增加肥料的养分浓度和叶片对肥料的吸附性和吸收性。具体使用方法可参照产品说明书的要求去做。8金属离子检测答:络合态微肥(有的文献称之为有机微肥)是含微量元素的化合物与尿素(简单有机物)和腐植酸、氨基酸等高分子有机物相互作用而形成的络合物,其中心离子为金属微量元素,配位体为有机物。螯合态微肥也属于络合态微肥,是配位体为环状结构、金属离子活性更高的络合物。普通微肥多为无机盐类,其有效形态为金属离子,施用后容易被固定而活性下降甚至失效。形成络合态微肥后,作为微量元素肥料的金属离子就不易被固定,而且作为配位体的高分子有机物还能促进作物生长,提高作物的抗逆能力。目前络合态微肥主要有EDTA螯合肥、腐植酸微肥、氨基酸微肥、木质素磺酸络合微肥、环烷酸盐微肥、尿素铁络合微肥等。下面仅列举其中几个,说明此类肥料的制造和施用方法。1)EDTA螯合微肥是以EDTA(学名乙二胺四乙酸)为螯合剂的微肥,主要有ZnNaEDTA、ZnNa2EDTA(w(Zn)6%~14%),FeNaEDTA(w(Fe)5%~14%),MnEDTA(w(Mn)6%~12%),CuNa2EDTA(w(Cu)13%)、CuNaEDTA(w(Cu)9%)等。EDTA螯合肥在中性和碱性土中不稳定,仅适于酸性土或主要作叶面肥。2)腐植酸微肥可由专门厂家或用户自行制取,其基本工序是富含腐植酸物料与一定配比的相关化肥混合堆放。例如,腐植酸钠硼镁肥是由草炭和硼泥按质量比3∶1混匀后高温堆置而成,主要作基肥,667m2用量150~250kg;腐植酸钠硼镁磷肥由草炭、硼泥、磷矿粉按100∶20∶10质量比例混匀后,在70℃条件下堆放1周而成,可作基肥和追肥,667m2用量可达500kg。3)氨基酸微肥将毛发等富含蛋白质的废弃物用盐酸水解,再与锌、铜、铁、钼等微量元素螯合而成,多作为叶面肥施用。9腐植酸与其它肥的施用量为0.答:腐植酸是黑色或棕色无定形高分子有机化合物,难溶于水但具有胶体性质,能改良土壤结构,提高土壤肥力;具有螯合作用,能提高磷、钾及微量元素的养分活性和肥料利用率;还能促进作物生长,提高作物的抗逆性。此外,腐植酸对与之复合的氮磷钾等元素还具有缓释作用。腐植酸肥料是各种含腐植酸肥料的总称,多以草炭、褐煤等为主要原料,通过一定的工艺提取、浓缩或变成含有营养元素的水溶性肥料而制得。例如,富含腐植酸原料加入氢氧化钠制得腐植酸钠,加硫酸制得腐植酸;含腐植酸原料加入硝酸制得硝基腐植酸,或加入氢氧化钾制得硝基腐植酸钾,或经氨化处理制得腐植酸铵;在生产复混肥料时加入腐植酸或在生产基础肥料时加入养分元素和腐植酸制取腐植酸复混肥等。当前,腐植酸类肥料还在不断开发之中,其产品多执行行业和地方标准,施用方法因产品而异。举例如下。1)腐植酸钠国家行业标准ZBG21005—87规定,一、二、三等产品的腐植酸质量分数(干基)分别不低于70%、55%、40%,pH值分别为8.0~9.0、9.0~11.0、9.0~11.0,水不溶物质量分数(干基)分别不超过10%、20%、25%。施用方法主要是配成溶液后浇施、拌种和作叶面肥。其中,配成质量分数0.05%~0.1%后作基肥,667m2施200~250kg,最好与农家肥拌施;作追肥667m2施150~200kg,随水施用或浇施在作物根旁。种植前浸种或叶面喷施的质量分数为0.05%~0.5%,浸种时间一般为5~10h,水稻、棉花为24h;叶面喷施宜在开花后至灌浆初期进行,共喷2~3次。2)腐植酸铵按照原化工部的行业标准HG11143—78的规定,一、二等产品的水溶性腐植酸质量分数(干基)分别不低于35%和25%,速效氮的质量分数(干基)分别不低于4%和3%。施用方法和用量与腐植酸钠相同,特别适于盐碱地、涝洼地、砂性土和板结黏性土。3)含腐植酸水溶性肥料是腐植酸添加适量氮磷钾和/或微量元素制得的液体或固体肥料,行业技术标准(NY1106—2006)规定,含大量元素腐植酸肥的Ⅰ型和Ⅱ型固体产品的腐植酸质量分数分别不低于3%和4%,氮磷钾总养分质量分数分别不低于35%和20%;液体产品的腐植酸质量浓度分别不低于30g/L和40g/L,氮磷钾养分总质量浓度分别不低于350g/L和200g/L。微量元素型含腐植酸肥料的腐植酸和微量元素质量分数分别不低于3%和6%。水不溶性物质含量较低,在固体产品中水不溶物质量分数不得高于5%,在液体产品中水不溶物质量浓度不得高于50g/L。在施用方法上,水溶性固体或液体产品主要作叶面肥、种肥或浸种、浸根。具体方法可参照产品说明书,一般要稀释800倍左右。大量元素型含腐植酸水溶性肥料也可以用于基肥或追肥,但由于成本较高,施用量有限,应与农家肥和常规化肥配合施用。10氨基酸水溶肥料主要为固体产品答:氨基酸是蛋白质的组成部分,它可以合成肽,进而合成蛋白质;反过来,将富含蛋白质的动、植物下脚料如皮革、毛发和豆类等有机废料,通过化学水解或生物发酵,又可以制成氨基酸和多肽类肥料。1)氨基酸肥料其中,氨基酸与钙、微量元素等制剂混合浓缩得到的水溶性肥料主要作氨基酸叶面肥。农业部技术标准NY1106—2006规定,微量元素型含氨基酸水溶肥料的固体产品和液体产品中游离氨基酸,在固体产品中质量分数不低于10%,在液体产品中质量浓度不低于100g/L,至少两种微量元素的总含量分别不低于2.0%(固体产品)和20g/L(液体产品);水不溶物分别不超过2.0%(固体产品)和50g/L(液体产品)。钙元素型含氨基酸水溶肥料也有固体产品和液体产品两种,各项指标与微量元素型相同,唯有钙元素含量,固体产品和液体产品分别不低于3.0%(固体产品)和30g/L(液体产品)。氨基酸肥料在应用上主要作叶面肥,也可以用于浸种、拌种和蘸秧根。浸种一般在稀释液中浸泡6~8h,捞出晾干后播种;拌种是用稀释液喷洒在种子表面,放置6h后播种。具体稀释浓度和操作方法可参阅产品说明书。2)多肽类肥料肽是蛋白质降解成氨基酸,或由氨基酸合成蛋白质的中间产物,即是氨基酸的聚合体。例如,多肽增效肥料就是通过特定工艺在肥料中添加水溶性多肽—聚天冬氨酸而制成的。聚天冬氨酸(SASP)可以人工合成,其天然物质存在于贝壳类海洋生物的黏液中。再如,由澳大利亚研发、国内已有厂家生产的多肽增效尿素,就是在现代尿素生产工艺中加入金属蛋白酶而制成的。金属蛋白酶是一种含有金属离子,并依靠这些离子催化肽键水解的蛋白水解酶,无毒,无污染,可降解,不但本身含氮,还可活化磷钾等养分,有助于破除土壤板结。实践表明,多肽类肥料有显著的增产作用。目前国内多肽类肥料正处于开发之中,尚无国家或行业技术标准,其施用方法要参阅产品说明书,效应大小应以实际效果为准。11复合微生物肥料答:菌肥是含有大量有益微生物并以这些微生物的生物化学作用来改善作物营养和生长条件为主要功效的肥料。有益微生物主要有根瘤菌(生物固氮)、解磷菌(活化土壤中难溶性磷)、解钾菌(又名硅酸盐细菌,分解、释放土壤中的矿物钾)、抗生菌(如“5406”,能抑制或杀灭有害真菌和细菌、刺激作物生长和活化土壤难溶磷)和酵素菌(促进有机物转化)等。菌肥的实际肥效往往还与其中维持微生物生命活动的基质有关。生物肥料作为农资产品,必须在活菌数、杂菌率、有效期等方面达到一定的质量要求(NY227—94)。除了农用微生物菌剂外,还有以此为基础的复合微生物肥料和生物有机肥。复合微生物肥料是指特定农用微生物与营养物质复合而成,能提供、保持或改善植物营养,提高农产品产量或质量的活体微生物制品。按NG/T798—2004的技术标准,液体、粉剂、颗粒等不同剂型产品的总养分w(N+P2O5+K2O)分别不得低于4%、6%、6%,但化肥含量也不是越高越好,过高将抑制微生物活性;生物有机肥是指特定农用微生物与动植物废弃物经无害化、腐殖化处理得到的有机物料复合而成的肥料,他兼有微生物肥料和有机肥料的特点,按NY884—2004的技术标准,肥料的w(有机质)不得低于25%。12施肥和除草答:可以作基肥、追肥,可沟施或穴施,也可用来拌种、浸种、蘸根或叶面喷施,具体因菌肥类型而异。1)农用菌剂667m2用2kg固态菌剂与40~60kg腐熟有机肥混合均匀后作基肥、追肥或育苗;将固态菌剂与营养土掺匀制作营养钵,或与稀泥浆混拌,在苗木移栽前蘸根;播前将种子浸入10~20倍菌剂稀释液或用稀释液喷湿,使种子与液态生物菌剂充分接触后再播种;幼苗移栽前将根系浸入稀释10~20倍的液态菌剂中,立即取出,或用上述稀释液喷湿幼苗根系;将菌剂稀释100倍后用于灌根或冲施;将菌剂稀释500倍作叶面肥。2)复合微生物肥可作基肥和追肥,667m2施用10~20kg;稀释500倍作叶面肥,按产品说明书要求喷施。3)生物有机肥可作基肥和追肥。作基肥时667m2施用约100kg,最好配施适量农家肥;作追肥用量适当减少,较化肥提前7~10d施入,且应配施适量化肥。此外,当土壤氮磷钾养分含量较高或大量施用氮磷钾化肥时,根瘤菌,解磷、解钾菌肥的效果下降,甚至受到抑制,例如氮肥施用过量就会抑制根瘤菌的活动,降低根瘤菌的固氮作用。此外注意,菌肥中的有益微生物是有生命的,因此在贮存时不能与农药、化肥和过酸、过碱物质混放,不要与大量化肥或酸碱性化肥混施,土壤过酸、过碱或干旱都影响菌肥效应发挥。13氧化碳肥料的使用答:二氧化碳(CO2)是空气的组成成分,是光合作用的原料。大棚蔬菜二氧化碳的适宜质量浓度一般不少于800~1000mg/L,但在光照充足,作物旺长的封闭温室里二氧化碳常常缺乏;当CO2低于80~10mg/L时,将严重制约蔬菜的生长。这时除了适当通风换气、合理密植、增施有机肥和科学施用氮肥外,往往需要将二氧化碳作为肥料施用,这就是二氧化碳肥料,也称气肥。在大棚或温室中,可采用化学方法、生物方法(如秸秆生物反应堆技术)生成二氧化碳或施用二氧化碳肥料来矫正碳素缺乏。下面仅介绍一种生成二氧化碳的简易化学方法:准备若干塑料桶分散吊在离地面100cm的地方;将稀硫酸(按浓硫酸∶水=1∶3(质量比例),将硫酸慢慢加入水中配制而成)与碳酸氢铵分成若干份,每桶各放1份,先放稀硫酸,再放碳酸氢铵,两者相互作用就产生CO2气。此法简便有效,但须注意安全操作。14d2气肥的使用答:商品二氧化碳肥料有固体、液体和气体3种形态。1)固态肥料可以是干冰或颗粒剂。干冰在常温下即变成CO2气供作物吸收利用。由于运输、保存困难,成本较高。使用时人不能直接与干冰接触,以防受到低温伤害;颗粒剂可直接撒于地面或埋入土中,吸水后产生CO2气体,667m2用量约40kg,可在40d内连续释放。2)液态肥料使用时将装有CO2的钢瓶置于保护地内,通过减压阀把CO2气用塑料软管输送到作物能充分利用的部位。软管上每隔3mm打一个孔,离钢瓶由近至远孔径逐渐加大,使二氧化碳气体通过棚膜反射到地面即可。瓶口压力在0.1~0.12MPa时,每天释放6~12min即可。3)气态肥料(双微CO2气肥)它是一种生物制品,颗粒中含有大量微生物,在适宜条件下通过发酵产生二氧化碳,具有低廉、实用的特点。每平方米穴施1粒,深度3cm,667m2施用量不少于6.7kg。要求土壤相对湿度为80%左右,土温15℃以上,一次使用可连续释放二氧化碳30多天。15肥料的按目的用药答:主要是指传统氮磷钾肥以外,无需复杂加工,可直接供农业利用的矿物或岩石资源。养分含量因具体矿物而异,如海绿石含钾及多种微量元素,硝石含氮、钾,磷灰石含钾、磷、钙等。但一般不含氮或氮含量很低。其优点是粉碎后不结块,能为作物提供一定的养分,增加土壤保水、保肥性,提高作物抗病力,可作为肥料、肥料添加剂或土壤改良剂。一般各种土壤和作物都可施用,主要作基肥,撒后耕翻入土或与有机肥混施。我国天然矿物资源丰富,肥料市场上常可见到各种名目的矿物肥料(包括来自外国的),施用后效果好坏与产品质量及其与当地土壤、作物的针对性关系很大,因此不可盲目选用,而应先了解肥料产品的真伪、特点及适用性。如果附近无人用过,可先在自家一小块地里做点试验。16单施或与有机肥混施答:这三种肥料都是有益元素肥料。1)硅肥商品硅肥的w(SiO2有效)一般不少于20%,还含有钙、镁等元素。因原料不同而有白、灰褐、黑等不同颜色,不吸潮,是微碱性或弱酸溶性肥料,对水稻等多种作物能促进光合作用,加强养分吸收和提高抗逆能力等。可作基肥和追肥。作基肥667m2用量约50kg,撒施后耕翻入土或与有机肥混合施用;作追肥主要在作物生长后期施用,如水稻、小麦作物幼穗形成前期追施;果树可在秋、冬、早春单施或与有机肥混施,每株施5~10kg。还有一种硅肥是水溶性的,主要作叶面肥。2)稀土肥稀土肥料是指添加轻稀土元素的肥料。轻稀土元素是指化学元素周期表第三副族的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)等。目前国内外学者对稀土的农用作用有两种见解,一种认为稀土元素可能属于植物必需的超微量元素,另一种认为稀土元素可能是作物生长刺激素物质。但一致的看法是,稀土元素具有一定的生理活性,对作物生长有促进作用。国内研究证明,它对30余种作物有高产优质作用;据我国按食品安全毒理学评价程序进行的实验表明,合理施用稀土元素肥料是安全可靠的。为安全有效施用,国家已颁布农业硝酸稀土的国家标准(GB9668—94);对肥料应用颁布了行业标准,规定了复混肥添加稀土元素的技术要求。3)钛肥钛(Ti)位于元素周期表第Ⅳ周期第四副族,在自然界以氧化物或钛酸盐形式存在,不溶于水,所以在土壤中含量很少,不超过0.07mg/kg,可被作物吸收利用的极少。田间试验证明,喷施钛肥可提高桑叶的产量和品质,增加叶子的叶绿素、干物质、可溶性糖和总氮的含量;使养