肥料

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摘要

肥料 肥料

     肥料提供一种或一种以上植物必需的营养元素,改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质。农业生产的物质基础之一。中国早在西周时就已知道田间杂草在腐烂以后,有促进黍稷生长的作用。《齐民要术》中详细介绍了种植绿肥的方法以及豆科作物同禾本科作物轮作的方法等;还提到了用作物茎秆与牛粪尿混合,经过践踏和堆制而成肥料的方法。

肥料 物质简介

     肥料在施肥技术方面,《氾胜之书》中有详细叙述,强调施足基肥和补施追肥对作物生长的重要性。唐、宋以后随着水稻在长江流域的推广,施肥经验日益积累,从而总结出“时宜、土宜和物宜”的施肥原则,即施肥应随气候、土壤、作物因素的变化而定。随着近代化学工业的兴起和发展,各种化学肥料相继问世。18世纪中叶,磷肥首先在英国出现。1870年德国生产出钾肥。20世纪初合成氨研制成功。随后,复合肥料、微量元素肥料和长效肥也先后出售。由于化肥数量和品种的增多及质量的提高,农业生产中的肥料总投入量日益增大,作物产量也相应提高。

肥料品种繁多,根据肥料提供植物养分的特性和营养成分,分为无机肥料、有机肥料和有机无机肥料3类。无机肥料分大量元素肥料(N、P、K),中量元素肥料(Ca、Mg、S)和微量元素肥料(Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、B、Cl)。大量元素肥料又按其养分元素的多寡,分为单元肥料(仅含一种养分元素)和复合肥料(含两种或两种以上养分元素),前者如氮肥、磷肥和钾肥;后者如氮磷、氮钾和磷钾的二元复合肥以及氮磷钾三元复合肥。有机肥料包括有机氮肥、合成有机氮肥等。中国习惯使用的有人畜禽粪尿、绿肥、厩肥、堆肥、沤肥和沼气肥等。有机无机肥料即半有机肥料,是有机肥料与无机肥料通过机械混合或化学反应而成的肥料。由于一种肥料常有多种属性,除上述分类外,还有常见的其他分类方法:
①按肥料物理状态可分为固体和流体肥料。固体肥料又分为粉状和粒状肥料。流体肥料是常温常压下呈液体状态的肥料。

②按肥料的化学性质,可分为化学酸性、化学碱性和化学中性肥料。

③按肥料被植物选择吸收后对土壤反应的影响,可分为生理中性、生理碱性和生理酸性肥料。

④按肥料中养分对植物的有效性,可分为速效、迟效和长效肥料。

为适应农业现代化发展的需要,化学肥料生产除继续增加产量外,正朝着高效复合化,并结合施肥机械化、运肥管道化、水肥喷灌仪表化方向发展。液氨、聚磷酸铵、聚磷酸钾等因具有养分浓度高或副成分少等优点,成为大力发展的主要化肥品种。很多化学肥料还趋向于制成流体肥料,并在其中掺入微量元素肥料和农药,成为多功能的复合肥料,便于管道运输和施肥灌溉(喷灌、滴灌)的结合,有省工、省水和省肥的优点。随着设施农业(如塑料大棚等)的发展,蔬菜、瓜果对二氧化碳肥料的需求量将逐步增多。但是,长期大量地施用化学肥料,常导致环境污染。为了保持农业生态平衡,应提倡有机肥与化肥配合使用,以便在满足作物对养分需要的同时避免土壤性质恶化和环境污染。

肥料 科学发展

     肥料农业生产中种植业的发展离不开肥料。中国的农业已经有了1万年的悠久历史,古代称肥料为粪,施肥则成为粪田。我国的农田施肥大约开始于殷商朝代,主要根据出土文物中当时已有罱河泥的木制工具以及殷商甲骨文中已有表示屎、壅等字形记载,并有施肥可以增产的卜词。到战国时期已经重视并强调农田施肥了。我国古代最多是利用动物粪便作为肥料,到战国和秦汉又利用腐熟人、畜粪尿、蚕粪、杂草、草木灰、豆萁、河泥、骨汁等。在汉朝已很重视养猪积肥。

《汜胜之书》已记述作物施基肥、种肥河特殊的溲种法。宋、元朝已开始使用石灰、石膏、硫磺、食盐、卤水等无机肥料。此时的农业书籍中已有粪壤篇各论,把肥料分为六大类。到18世纪杨灿又把肥料增为十类,施肥技术上提出了”时宜、土宜和物宜”的观点。在欧洲国家,整个中世纪经济发展很慢,农业技术停滞不前,如在《马耕农业》一书中提到,耕作碎土的作用是使土壤成为极细颗粒便于进入作物根系的小口。当时普遍流行的观点认为土壤供给作物的营养物质是”精”和”油”。燃素学说在中世纪后期也盛行一时。自文艺复兴时期的到来,随着经济的发展,欧洲国家中有人开始探素植物营养理论,在燃素学说之后出现了腐殖质营养学说,认为土壤腐殖质是农作物营养的唯一来源。

近代农业化学家李比希提出的无机植物营养学说,认为保持土壤肥沃,必须把植物摄取并移出农田的无机养分和氮素以肥料的形式还给土壤的归还学说等。1843年世界上第一个化学肥料一过磷酸钙研制成功。随着智利硝石和钾盐矿的发现,到合成氨的发明,在世界上建立起巨大的化肥工业。

据有关资料记载,中国进口化肥始于1905年,20世纪30年代开始组织全国性肥效试验,称为地力测定。测定结果表明,氮素极为缺乏,磷素养分仅在长江流域或长江以南各省缺乏,钾素在土壤中很丰富。新中国成立以后,1958年和1980年先后两次组织了全国性的土壤普查,对中国的土壤类型、特性、肥力状况等进行了系统的调查测定,促进了化肥的施用和农业化学研究工作。建国以前中国只有两座规模不大的氮肥厂和两个回收氨的车间,1949年氮肥年产量只有0.6万吨,1990年国产化肥产量已达1879.7万吨,跃居世界第三位,1998年化肥产量已达2956万吨,占世界总产量的19%,居世界第一位。化肥已成为中国一项重要的农用物资,在农业生产中发挥重大的作用。

肥料 物质种类

    

磷酸铵类肥料

磷酸磷酸(包括多磷酸)与氨经中和反应并加工制成的氮、磷复合肥料。这是一类产量最大和最受欢迎的化肥,几乎适用于所有的土壤和作物,有效成分浓度高,不易吸湿结块。磷酸铵还可用作织物和纤维的阻燃剂、发酵工业中的培养液、食品添加剂和饲料添加剂、印染业的酸化剂和消防用的干粉灭火剂配料等。磷酸铵类肥料的生产过程,是磷肥生产过程和氮肥生产中氨加工过程的结合,经济上合理。

20世纪20年代磷酸铵开始工业生产,但是规模很小。60年代初期,湿法磷酸的生产技术趋于完善,磷酸铵有了比较便宜的原料,生产发展十分迅速,以美国发展得最快。1968年,美国磷酸铵类肥料的产量(以P2O5计)约为磷肥总产量的一半,1981年增加到74.1%。

品种磷酸铵类肥料品种可以分为三类
①正磷酸铵类,是产量最大的一类,主要品种是磷酸二铵、磷酸一铵和两者的混合物。

②多磷酸铵,是正磷酸铵和不同聚合度磷酸铵盐的混合物,它们多数用于制造流体复合肥料。

③磷酸铵与其他氮肥配制成的复合肥料。

中量元素肥料
肥料中量元素肥料又称次要常量元素肥料,含有作物营养元素钙、镁和硫中一种或一种以上的化合物,并需标明含量的一类化肥。次要常量是与主要常量氮、磷、钾的生产和施用的规模相比较而言。中国习称中量元素肥料。这类肥料除提供作物养分之外,还可以调整土壤的物理性质,促进农业增产。中量元素肥料的生产在很长时间里,都不为人们所重视。原因是在一些常用的肥料品种中,特别是低浓度肥料品种中同时含有钙、镁或硫元素,大气中的二氧化硫通过雨水进入土壤,也是硫元素的来源之一。近30多年来,化肥品种结构中高浓度肥料逐步代替了低浓度肥料,使带入土壤中的钙、镁和硫元素减少,一些土壤出现了短缺中量营养元素,特别是短缺硫元素的现象,从而使中量元素肥料的生产和使用得到重视。

含钙、镁肥料石灰石粉、白云石粉、熟石灰、贝壳粉和其他含钙、镁的工业废料,广泛用作土壤调理剂和提供钙、镁营养元素。其土壤调理作用是:
①改善土壤中磷肥的有效性。在含铁、铝氧化物高的土壤中,由于磷酸盐与铁、铝化合物的反应,磷肥的有效性降低。施用钙、镁调理剂使土壤pH保持在6~7,可以阻缓上述反应进行。

②有利于土壤中铵态氮转化为硝态氮的反应,多数硝化细菌需要钙素。

③促进生物固氮的过程。

④调整作物对微量元素的吸收量,土壤pH保持在6~7时,微量营养元素对作物保持一定的有效性。

⑤改良土壤的物理性质,主要是改善土壤的粒度分布。常见的钙镁磷肥(见磷肥)也有上述作用。

含硫肥料主要用于调整土壤的碱性和盐性(土壤含过多的氯化钠和碳酸盐)。大量的硫酸钙(石膏)用于改良盐碱地或被海水淹没过的土壤,有良好的效果。印度成功地用硫铁矿改良碱性土壤或石灰质土壤。对于一些pH较高的缺镁土壤,不宜施用白云石粉,可施用硫酸镁或无水钾镁矾,也可以使用蛇纹石类硅酸镁粉。近年来,发展了一种新的技术,把熔融的元素硫涂包在尿素颗粒表面,一方面向土壤提供硫元素,另一方面使尿素成为缓效氮肥以提高氮素的利用率。

生物肥料

生物肥料何谓生物肥料现有生物肥都以有机质为基础,然后配以菌剂和无机肥混合而成。为广泛改善这种一般性和传统性的状况,生物肥料产品则远远超越了现有概念。其将扩大至既能提供作物营养,又能改良土壤;同时还应对土壤进行消毒,即利用生物(主要是微生物)分解和消除土壤中的农药(杀虫剂和杀菌剂)、除莠剂以及石油化工等产品的污染物,并同时对土壤起到修复作用。

狭义的生物肥料,即指微生物(细菌)肥料,简称菌肥,又称微生物接种剂。它是由具有特殊效能的微生物经过发酵(人工培制)而成的,含有大量有益微生物,施入土壤后,或能固定空气中的氮素,或能活化土壤中的养分,改善植物的营养环境,或在微生物的生命活动过程中,产生活性物质,刺激植物生长的特定微生物制品。

广义的生物肥料泛指利用生物技术制造的、对作物具有特定肥效(或有肥效又有刺激作用)的生物制剂,其有效成分可以是特定的活生物体、生物体的代谢物或基质的转化物等,这种生物体既可以是微生物,也可以是动、植物组织和细胞。生物肥料与化学肥料、有机肥料一样,是农业生产中的重要肥源。由于化学肥料和化学农药的大量不合理施用,不仅耗费了大量不可再生的资源,而且破坏了土壤结构,污染了农产品品质和环境,影响了人类的健康生存。因此,从现代农业生产中倡导的绿色农业、生态农业的发展趋势看,不污染环境的无公害生物肥料,必将会在未来农业生产中发挥重要作用。

生物肥料的分类
按目前微生物肥料的制品和种类来分析,可以分为两类:
(1)通过其中所含微生物的生命活动,增加了植物元素营养的供应量,包括土壤和生产环境中植物营养元素的供应总量和植物营养元素的有效供应量,导致植物营养状况的改善,进而产量增加,这一类微生物肥料的代表品种是根瘤菌肥料。
(2)其制品虽然也是通过其中所含的微生物生命活动的关键作用导致作物增产,但是其中微生物生 命活动的关键作用不限于提高植物的元素营养供应水平,包括了它们所产生的植物生长刺激素对植物的刺激作用,促进植物对营养元素的吸收作用,或者是有拮抗某些病原微生物的致病作用,减轻作物病虫害而导致产量增加。这类微生物的种类和制品比较多,也比较复杂。但随着研究的深入发展,此类微生物及其制品将会有比较合理、比较科学的归属、分类。

生物肥料的种类
肥料生物肥料生物肥料(微生物肥料)的种类较多,按照制品中特定的微生物种类可分为细菌肥料(如根瘤菌肥、固氮菌肥)、放线菌肥料(如抗生菌肥料)、真菌类肥料(如菌根真菌);按其作用机理分为根瘤菌肥料、固氮菌肥料(自生或联合共生类)、解磷菌类肥料、硅酸盐菌类肥料;按其制品内含分为单一的微生物肥料和复合(或复混)微生物肥料。复合微生物肥料又有菌、菌复合,也有菌和各种添加剂复合的。

中国目前市场上出现的品种主要有:固氮菌类肥料、根瘤菌类肥料、解磷微生物肥料、硅酸盐细菌肥料、光合细菌肥料、芽胞杆菌制剂、分解作物秸秆制剂、微生物生长调节剂类、复合微生物肥料类、与PGPR类联合使用的制剂以及AM菌根真菌肥料、抗生菌5406肥料等。

生物肥料的特点:微生物肥料是一类活菌制品,它的效能无不与其菌类活性及使用方法有直接的关系。
(1)料的核心是指品种特定的有效的活微生物,任何一款产品的有效活菌数都有明确的规定,有效活菌数降到一定数量时,它的作用也就没有了。
(2)微生物肥料是一类农用活菌制剂,从生产到使用都要注意给产品中微生物一个生存的合适环境,主要是水分含量、酸碱度、温度、载体中残糖含量、包装材料等等。
(3微生物肥料作为活菌制剂有一个有效期问题。此类产品刚生产出来时活菌含量较高,但随着保存时间和不同的运输、保存条件的变化,产品中的有效微生物数量逐渐减少,当减到一定数量时其有效作用显示不出来。因此,规定产品的有效期和正确使用意义重大。
(4)意适用作物和适用地区,是保证微生物肥料有效作用的重要保证。提倡有针对性地选育生产菌种,例如针对碱性土壤、酸性土壤的菌种,或是针对某特定作物的菌种。

除此之外,在施用技术上还要引起注意,同时也一定要看清产品是否有市场准入证。生物有机复合肥是汲取传统有机肥料之精华,结合现代生物技术,加工而成的高科技产品。其营养元素集速效、长效、增效为一体,具有提高农产品品质、抑制土传病害、增强作物抗逆性、促进作物早熟的作用,其主要特点是:
肥料生物肥料一是无污染、无公害。生物复合肥是天然有机物质与生物技术的有效组合。它所包含的菌剂,具有加速有机物质分解作用,为作物制造或转化速效养分提供“动力”。同时菌剂兼具有提高化肥利用率和活化土壤中潜在养分的作用。

二是配方科学、养分齐全。生物有机复合肥料一般是以有机物质为主体,配合少量的化学肥料,按照农作物的需肥规律和肥料特性进行科学配比,与生物“活化剂”完美组合,除含有氮、磷、钾大量营养元素和钙、镁、硫、铁、硼、锌、硒、钼等中微量元素外,还含有大量有机物质、腐殖酸类物质和保肥增效剂,养分齐全,速缓相济,供肥均衡,肥效持久。

三是活化土壤、增加肥效。生物肥料具有协助释放土壤中潜在养分的功效。对土壤中氮的转化率达到5—13.6%;对土壤中磷、钾的转化率可达到7—15.7%和8—16.6%。

四是低成本、高产出。在生育期较短的第三、四积温带,生物有机复合肥可替代化肥进行一次性施肥,降低生产成本。如大豆每亩施用生物复合专用肥30—40kg,玉米每亩施用专用肥50—75kg,一次性作底肥施入,不需追肥,既节省投资,又节省投工。与常规施用化肥相比,在等价投入的情况下,粮食作物每亩可增产10—20%。

五是提高产品品质、降低有害积累。由于生物复合肥中的活化剂和保肥增效剂的双重作用,可促进农作物中硝酸盐的转化,减少农产品硝酸盐的积累。与施用化学肥料相比,可使产品中硝酸盐含量降低20—30%,VC含量提高30—40%,可溶性糖可提高1—4度。产品口味好、保鲜时间长、耐储存。

六是有效提高耕地肥力、改善土壤供肥环境。生物肥中的活化菌所溢出的孢外多糖是土壤团粒结构的粘合剂,能够疏松土壤,增强土壤团粒结构,提高保水保肥能力,增加土壤有机质,活化土壤中的潜在养分。

七是抑制土传病害。生物肥能促进作物根际有益,微生物的增殖,改善作物根际生态环境。有益微生物和抗病因子的增加,还可明显地降低土传病害的侵染,降低重茬作物的病情指数,连年施用可大大缓解连作障碍。

八是促进作物早熟。

生物肥料的作用:生物肥料(微生物肥料)的功效是一种综合作用,主要是与营养元素的来源和有效性有关,或与作物吸收营养、水分和抗病(虫)有关。总体来说,生物肥料(微生物肥料)的作用为以下几点:
1、增进土壤肥力施用固氮微生物肥料,可以增加土壤中的氮素来源;解磷、解钾微生物肥料,可以将土壤中难溶的磷、钾分解出来,转变为作物能吸收利用的磷、钾化合物,改善作物的营养条件。
2、制造和协助农作物吸收营养根瘤菌侵染豆科植物根部,固定空气中的氮素。微生物在繁殖中能产生大量的植物生长激素,刺激和调节作物生长,使植株生长健壮,促进对营养元素的吸收。
3、增强植物抗病和抗旱能力微生物肥料由于在作物根部大量生长繁殖,抑制或减少了病原微生物的繁殖机会;抗病原微生物的作用,减轻作物的病害;微生物大量生长,菌丝能增加对水分的吸收,使作物抗旱能力提高。
4、减少化肥的使用量和提高作物品质使用微生物肥料后对于提高农产品品质,如蛋白质、糖分、维生素等的含量上有一定作用,有的可以减少硝酸盐的积累。在有些情况下,品质的改善比产量提高好处更大。

肥料 作用

     有机肥料的作用:有机肥料按其养分含量与化学肥料相比,前者是养分种类多,氮、磷、钾、钙、镁、硫和微量元素都有,而后者比较单一,氮素化肥只含氮,磷素化肥只含磷,钾素化肥只含钾,即使是复合肥料也只含氮、磷、钾等有限几种养分。但是,有机肥料所含各种养分种类虽然齐全,其浓度却比较低,以鸡粪为例,它的氮含量约为1.6%,磷含量约为1.5%,钾含量约为0.9%,即100千克鸡粪含氮(N)1.6千克,磷(P2O5)1.5千克,钾(K2O)0.9千克。化肥中尿素含氮46%,即100千克尿素含氮(N)46千克,氯化钾含钾60%,100千克氯化钾含K2O60千克,化肥所含养分浓度比有机肥高得多。有机肥料中含有大量的有机质,这是化肥所没有的。有机肥料施入土壤后要经微生物分解、腐烂后才能释放出养分供作物吸收,化肥则施入土壤后即能发挥作用。所以,有机肥料含养分种类多,浓度低,释放慢;化肥则与之相反,养分单一,浓度高,释放快。两者各有优缺点,有机肥应与化肥配合施用才能扬长避短,充分发挥其效益。

有机肥料的作用有以下两方面:
(1)改良土壤,培肥地力。有机肥料中的主要物质是有机质,施用有机肥料增加了土壤中有机质的含量。有机质可以改善土壤物理、化学和生物特性,熟化土壤,培肥地力。
(2)增加作物产量和提高农产品品质,氨基酸等物质,不氮、磷、钾等养分外,还含有多种糖类,氨基酸等物质,不仅可为作物提供营养,而且可以促进土壤微生物的活动。有机肥料还含有多种微量元素,如畜禽粪便每100千克中含硼2.2~2.4克,锌2.9~29.0克,锰14.3~26.1克,钼0.3~0.4克,有效铁2.9~29.0克。有机肥和化肥配合施用增产效果显著,而且能改善产品的品质,使蔬菜中硝酸盐、亚硝酸盐含量降低,维生素C含量提高,增加瓜果中的含糖量。

有的有机肥料改良土壤,培肥地力的作用大一些,如秸秆、草炭、堆肥等等;有的有机肥料则以供应农作物所需养分为主,如人粪尿、鸡粪等等,这种差别主要视不同有机肥料中有机质和含氮量之间的比例而定。有机质的结构物质主要是碳(C),所以这种比例称为碳氮化(C/N),C/N大于30的有机肥料其作用以改土为主,C/N小于30的有机肥料其作用以供应养分为主。作物秸秆的C/N在100左右,施入土中,改良土壤的作用很大,由于所含氮素数量很少,在分解腐烂过程中不仅不能释放出氮素,还要从土壤中吸收氮,秸秆还田时有的地方要加施一点化学氮肥才能加速腐解过程。

肥料 相关词条

    

氮气 三硝基甲苯 臭氧 三羧酸循环 离子反应 温度 焰色反应 阿伏伽德罗常数 氯化氢


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