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中微量元素在复合肥中添加情况及工艺改进"报告人:汤建伟"

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发布时间: 2017-04-18
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中微量元素在复合肥中添加情况及工艺改进"报告人:汤建伟"

 

一、作物生长发育的营养元素

1869年俄国科学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)将当时已知的63种元素依原子量大小排列起来,形成化学元素周期律,到1996年已发现化学元素达到114种。

在作物生长过程中要不断从外界摄取营养,所需要的营养元素达60多种,占到化学元素总数的52.63%,而其中21种(有些资料上有16、20种元素说法)称为作物生长必需的营养元素,占到化学元素总数的18.42%,这些必需元素不是完全依照它在作物体内含量的多少选定,而是以其在作物生理过程中所起作用来决定,其具有以下特征:(1)该元素是完成作物生长周期所不可缺少的;(2)该元素缺少时呈现专一的缺素症,唯有补充该元素后才能恢复或预防;(3)该元素在作物营养上具有直接作用效果,不是由于其改善了作物生长条件所产生的间接效果。

这些必需营养元素按照在作物体内含量的多少,可分为4类:(1)非矿质元素3种,碳(C)、氢(H)、氧(O),一般认为这3个元素可以从二氧化碳和水中获得,再由光合作用转化为简单的碳水化合物,最终形成氨基酸、蛋白质,进而形成原生质;(2)大量元素3种,氮(N)、磷(P)、钾(K);(3)中量元素4种,硫(S)、镁(Mg)、钙(Ca)、硅(Si),前3类10种元素每种元素的含量占作物干重的10-1-10-3(百分之几十—千分之几);(4)微量元素11种:铁(Fe)、锰(Mn)、钼(Mo)、铜(Cu)、硼(B)、锌(Zn)、氯(Cl)、钠(Na)、钴(Co)、镍(Ni)和钒(V),第4类微量元素的含量占作物干重的10-3 -10-5(千分之几—十万分之几)。这21种元素在植物生长发育中起着重要作用,若其数量不足,即该种植物养分低于最适产量所需水平,并且与其他养分处于不平衡状态,则限制植物生长,降低产量。一般认为,营养元素具有同等重要律和不可代替律,这些必需营养元素在作物体内无论数量多少都是同等重要的,任何一种营养元素的特殊功能都不能被其他元素所代替。据研究,有些元素在作物新陈代谢中存在相互相似的作用,即几种元素都能对某一作用过程,或者作用过程的某一部分起着同样的作用,某一元素缺少时还可部分的被另一元素去代替,但是这种代替作用仅仅是部分的和次要的,是对同等重要律的补充。

二、中量元素肥料

1、钙肥:钙肥对作物的作用钙是仅次于氮磷钾大量养分中的第4种,在中量元素中排第1位,其正常浓度范围在0.2%-1.0%。钙以Ca2+离子形态被吸收,在叶片中大量存在,细胞液中以游离Ca2+离子存在。

钙肥品种:硝酸钙、硝酸铵钙、重过磷酸钙、石膏、石灰、石灰氮、和炉渣钙肥等。

2、镁肥:镁在必需养分中为第5种,中量元素中第2种。植物中镁浓度为0.1%-0.4%,以Mg2+形态吸收。

镁肥品种:硫酸镁、氯化镁、硝酸镁、碳酸镁、白云石、磷酸镁、磷酸镁铵等;

3、硫肥: 硫肥品种硫磺、石膏、硫酸钾、硫酸铵、硫酸钾镁、硫酸镁、硫代硫酸铵、过磷酸钙、包硫尿素等;

4、硅肥硅是地球上最丰富的元素之一。硅富集于植物根中,对于提高作物抗旱能力和植物体的机械支撑具有重要作用。谷类及禾本科植物中硅含量为其干物质的0.2%-2.0%,可溶性SiO2以单硅酸存在,植物这种形态从土壤中吸收硅元素。

硅肥品种:钙镁磷肥、高炉炉渣电炉制铁炉渣、锰铁合金炉渣、制磷炉渣等

三、微量元素肥料

1、 硼肥:① 促进植物生殖器官的形成和正常发育,分生组织新细胞的发育,显著提高花的授粉率,正常受精、坐果和结籽,增加农产品产量;②有利于糖类、淀粉、氨基酸、蛋白质合成以及氮和磷运转,能和植物糖类、醇、水杨酸以及黄碱素等组成流动性较好的有机硼络合物,调节碳水化合物的代谢过程,促进作物茁壮发育和成长;③促进豆科植物结瘤、根系发育,增加固氮能力;硼肥品种:硼酸盐 硼酸石、水方硼石、低含量粘土岩、比斜方硼砂、均可以直接作为硼肥

2、锌肥:①锌是作物体内色氨酸合成酶,脱氢酶,磷酸二酯酶,碳酸酐酶,过氧化物歧化酶,促进合成细胞色素C,稳定核糖体的成分,可促进植物的光合作用和呼吸作用;②生长素代谢。植物缺锌后植物体内蛋白质含量下降,生长素不能形成,作物停止生长,生长受阻,果实畸形、低产或绝产;③锌与叶绿素的形成有关,缺锌也能引起缺绿病,叶片失色、失绿;④锌对作物的耐寒性、耐热性、耐旱性和抗盐性有良好的影响。锌肥品种:分为含锌无机盐和有机锌螯合物2类

3、钼肥:① 钼是固氮菌结构组分,促进豆科作物根瘤菌、藻类、放线菌和其它固氮微生物对空气中氮素的固定,提高固氮能力几十倍甚至几百倍;

② 钼是硝酸还原酶的必要成分,能促使硝态氮还原;

③ 钼能发挥磷素的营养作用,促进植物吸收磷素养分,能促进某些有机磷酸复合物的行程和转化;钼肥品种:钼酸钠、仲钼酸铵、三氧化钼、含钼工业废泥。

4、锰肥:①参与RNA聚合酶、tRNA引导的寡腺苷酸合成酶、磷脂酰肌醇的合成酶、吲哚乙酸氧化酶、天冬氨酸型C4植物NAD苹果酸酶系统的活动,促进光合作用和氮代谢;②对碳水化合物的运转也起着重要作用,组成锰蛋白;③锰是叶绿体的主要组分,维护叶绿体膜结构,缺锰会引起失绿。锰肥品种:可溶性锰盐、含锰大量元素肥料、含锰工业废弃物

5、铁肥:①铁是卟啉分子、非血红素的结构组分和酶促反应的辅助因素,对作物体内的氧化还原过程具有调节作用,铁参与作物呼吸不可缺少的细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、乌头酸酶、固氮酶等酶系统;②促进叶绿素形成,缺铁时作物不能充分利用氮和磷,会发生缺绿病,表现在植物顶部新生叶片上失绿、黄化、变白,严重时叶脉变黄,进一步叶部发生棕色的枯腐点,边绿开始变成棕色,逐渐枯死脱落。铁肥品种:硫酸亚铁、氧化铁、硫酸亚铁铵、磷酸铁铵、多磷酸铁铵、铁螯合物(NaFeEDTA)、铁烧结物、黄腐酸二铵铁。

四、中微量元素肥料发展建议

1、在贯彻“推进精准施肥、减少盲目施肥”中,要对大中微量元素养分平衡施肥予以同等重视。宣传普及中微量元素养分平衡施肥知识;在土壤、作物养分分析中要增列中微量元素成分;开发快速、简单、方便的土壤、作物中微量元素成分分析仪器。

2、推进大量元素与中微量元素肥料替换战略。

3、加强大中微量元素在植物体内生命活动的作用机制,以及在土壤和作物中的多养分的运移规律。消除不同中微量元素的拮抗作用,提高中微量元素养分施用效率,实现以中微量元素的增效作用促使对大量元素肥料的减施效果。

4、加大新型中微量元素肥料生产技术科技研发力度。

5、稳定的扩大中微量元素肥料原料来源渠道。

结论:

确保我国粮食稳产高产是重要的战略任务,在此前提下,妥善解决化肥供给侧和需求侧的矛盾成为一项艰巨的任务。

中微量元素养分在保障农作物稳产高产、改善品质,提高人类健康水平发挥着不可替代的重要作用。

通过追求中微量元素及大中微量全元素之间的养分平衡施肥目标,从技术和管理创新上,实现氮磷钾肥料减施增效,为保障国家粮食安全做出新的贡献。

 

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