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螯合肥料技术的特点及作用

人气: 发表时间:2018-3-17 13:18:28

    21世纪以来,中国中微肥、功能性肥料进入快速发展阶段。新型产品类型也越来越多,从无机盐、有机酸盐到螯合态微肥,产品诉求已经进入高稳定性、安全性、高效化发展阶段。

  螯合肥为什么贵?

  针对本地土壤缺素的情况配入了中微量元素,有效地提高了肥料的利用率。我国使用的中微量元素多数为简单无机盐,利用率受到一定限制。无机活性中微量元素一旦进入肥料和施入土壤,大部分将失去活性,能被植物吸收的很少,所以即使平衡施肥、平衡配肥,也不等于被农作物平衡吸收,这就是为什么已经测土平衡施肥,但农作物仍然出现缺素症状的原因。

  为了解决这一矛盾,最早有利用EDTA、柠檬酸、黄腐酸、酒石酸等作为螯合剂,将微量元素生成螯合物,有效地提高了微量元素的稳定性,提高了肥料的利用率。但上述螯合剂成本高,在农民对全元素平衡肥料缺乏认识的情况下,接受并使用这一高价肥料难度很大。

  近几年,有利用废弃蛋白,活性腐植酸、氨基酸生产廉价的氨基酸中微量元素螯合物,生产成本是EDTA中微量元素螯合物的8%-10%,即便在复合肥料中加入2%-3%,成本仅提高60-80元/吨,而此种复合肥料的利用率可提高10%-20%,与单纯的N、P、K三元复混肥料比较,增产10%-25%,在个别中微量元素严重缺乏的地区可达30%以上,效果非常明显。

  由于氨基酸本身可以直接被植物吸收,刺激植物生长,在无需光合作用情况下被植物直接利用;作为螯合物使用时,又可保护金属离子不与其他物质发生副反应,在保护金属离子达到植物所需部位后本身也被农作物吸收利用,所以氨基酸中微量元素螯合物是一种性能优良、价格低廉、螯合常数适中的有机中微肥,可有效解决平衡配肥与农作物平衡吸收的矛盾。

  尽管不少企业致力于降低螯合肥生产成本,但是,螯合肥作为新型的高端肥料,市场价格仍然比其他同类肥料要贵。螯合肥以优质螯合剂为基础,配以多种昂贵的中微量元素,比复合肥、其他广普肥料更利于土壤和植物利用,也有着更为突出的肥效。

  防止中微量元素拮抗作用

  螯合物在化学上叫做络合物,它是由一个大分子配位体与一个中心金属原子连接所形成的环状结构。能与金属离子起螯合作用的有机分子化合物称为螯合剂,或叫配体。通过生产工艺用螯合剂与植物必需的中微量营养元素(如钙、镁、硫、铜、锌、钼等)二次螯合制成的肥料,叫做双螯合肥或者螯合中微量元素肥。近年来,螯合肥技术已经延伸到腐殖酸等新型功能元素上了。

  国产中微量元素肥料种类以多元素的为主,而进口的以单一元素的和螯合态的居多。国内中微肥产品组分难以体现作物、土壤、种植制度的差异,而偏重于追求养分种类的全面,产品中养分比例设计缺乏严格的科学性。

  中微量元素拮抗问题是关系到多元复合肥肥效的关键问题。现有的中微量元素肥料一般都加入可溶性无机盐,由于各元素的拮抗作用会大大降低肥效,影响了植物的吸收效果。美国等发达国家采用乙二胺四乙酸(EDTA)、柠檬酸等螯合剂,有效防止了拮抗作用,但EDTA成本高,不适合中国国情,因此研究开发适合中国国情,价廉质优的螯合剂是中微量元素肥料研究的一个方向。

  螯合剂在植物的细胞中能有选择地捕捉某些金属离子,又能在必要时适量释放出这种金属离子。由于螯合剂具有对金属离子的“擒”(吞或捕捉)“纵”(吐或释放)的能力,让作物吸收营养更容易,更加充分合理。所以,它在植物体内承担着指挥部的作用,平衡根、茎、叶、花、果实之间的营养供给,使植物茁壮生长。

  集有机肥和控释肥的优点于一体?

  相比于传统型无机微量元素肥料,螯合肥养分全面均衡,在土壤中不易被固定,易溶于水,又不离解,能很好地被植物根系吸收利用,也可与其他固态或液态肥料混合施用而不发生拮抗化学反应,不降低任何肥料的肥效,预防作物因元素缺失发生生理性病害。所以说,螯合工艺或者双螯合肥在肥料生产上的应用是农业生产上的又一次革命。

  螯合肥含有作物营养调味因子和植物生长促进因子,并添加了多种能改善植物根系微生态环境,增强土壤微生物生命活力的高活性增效物质。对氮肥具有缓释、控释作用,对磷、钾元素具有活化功能,并能提高土壤中钙、镁、锌、锰等中、微量元素的有效性。

  肥料养分在土壤中能像有机肥那样,按照作物的需肥规律释放,可满足作物不同生育期对氮、磷、钾的需求;凡收获物为一次性采收的作物(如小麦、水稻、玉米、果树等),可将作物整个生育期所需的全部肥料,做底肥一次性施入土中,整个生育期内不用追肥;对于陆续采收果实的作物(如黄瓜、番茄等),可明显减少追肥次数,省工、省力,减轻劳动强度,降低生产成本。

  螯合肥能促进农作物的光合作用和各种养分的互补、平衡及协调功能,促进根系发育。氮、磷、钾综合利用率提高20%-35%,肥效期较普通肥料增加一倍以上。在同等养分含量施肥条件下,可使大田作物增产15%-20%,经济作物增产15%-30%。

  增强作物对干旱、高温、低温、盐碱的抗逆能力和抗倒伏能力。同时还能增强植物体内多种酶的活性,分解和清除病原菌,提高作物抗病虫害能力,明显降低发病率,减少农药使用量。

  激发自生固氮菌的活性,提高土壤肥沃度。除了具有有机肥料的全部优点外,在改善土壤环境,促进植物根际微生态平衡,提高作物产量和农产品品质等方面,各项指标均能达到或超过无公害有机农产品的生产标准。可使粮食作物中的淀粉、蛋白质的含量增加,使果菜类作物的糖度、着色度和保鲜耐贮性得到提高。具有有机肥料无可比拟的优良特性。

  能螯合什么?

  螯合肥生产之初,主要是螯合中微量元素。产品富含铁、锰、硼、锌、铜、钼等多种螯合态微量元素,能够被作物直接吸收利用,满足作物生长需要的微量元素,防治缺素症状,同时螯合态避免了流失、拮抗等现象,肥料利用率高达55-60%。

  作物生长必须的营养元素有17种之多,分为大量、中量和微量营养元素。其中大量元素包括碳、氢、氧、氮、磷、钾,中量元素包括钙、镁、硫,微量元素包括铁、铜、锌、锰、钼、硼、镍和氯。随着现代农业生产水平的提高,以及氮磷钾三要素肥料的大量使用,土壤中微量元素缺乏亦呈日趋严重的趋势。

  针对性地施用微肥,是提高中、低产田产量有效的技术措施,也是维持高产田连续增产的重要手段。通过增施中微肥,满足了农作物对各营养元素的需求,使得农作物能够正常地生长发育,从而获得理想的产量和效益。

  中微量元素肥料的施用,大大改善了作物的无机营养平衡,不仅使农作物产量大幅度提高,而且使农产品品质大为改善,有效降低了农产品中亚硝酸盐的含量,一些地方性缺素造成的疾病也可以得到有效预防和治疗。微肥的科学施用,既满足了农作物对营养元素的需求,使之正常发育,完全成熟,提高了农产品的质量,又减少了大量元素氮磷钾的剩余,避免了肥料浪费,减少土壤污染。

  螯合腐殖酸、腐殖酸等元素是近几年螯合肥的主要发展趋势。培肥地力,刺激生长,减少土传病害,促进根系发达,释放土壤中固定的磷元素;增加土壤的含氧量,创造根系生长的有利条件,增加土壤的碳氮比,增加产量。随着水肥一体化技术的发展,螯合腐殖酸的复合肥的全水溶技术成了企业的头号难题。


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