微量元素肥料
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概述
微量元素肥料(簡稱微肥)是指含有微量元素養分的肥料,如硼肥、錳肥、銅肥、鋅肥、鉬肥、鐵肥、氯肥等,可以是含有一種微量元素的單純化合物,也可以是含有多種微量和大量營養元素的複合肥料和混合肥料。可用作基肥、種肥或噴施等。
微量元素是指自然界中含量很低的一種化學元素。部分微量元素具有生物學意義,是植物和動物正常生長和生活所必需的,稱為「必需微量元素」或者「微量養分」,通常簡稱「微量元素」。必需微量元素在植物和動物體內的作用有很強的專一性,是不可缺乏和不可替代的,當供給不足時,植物往往表現出特定的缺乏症状,農作物產量降低,質量下降,嚴重時可能絕產。而施加微量元素肥料,有利於產量的提高,這已經被科學試驗和生產試驗所證實。
定量的說,對於作物來說,含量介於0.2~200毫克/公斤(按干物重計)的必需營養元素稱為「微量元素」。到目前為止,證實作物所必需的微量元素有硼、錳、銅、鋅、鉬、鐵、氯等。這些元素經過工廠製造成肥料,就叫做微量元素肥料,如七水硫酸鋅屬於鋅肥,硼砂、硼酸屬於硼肥,硫酸錳屬於錳肥,鉬酸銨屬於鉬肥,硫酸銅屬於銅肥,硫酸亞鐵屬於鐵肥等。
簡史
微量元素鋅、硼、銅、錳、鉬、鐵等作為植物營養必需元素以肥料的形式進入農業生產系統,開始於20世紀20~30年代,就世界範圍來說,自20世紀60~70年代開始,應用於大面積生產,是一個新興的領域,發展很快。近20年來,施用面積還在不斷擴大。
我國從20世紀40年代開始研究微量元素對植物生長發育的影響。20世紀50年代開始研究土壤微量元素含量及其形態。20世紀60年代開始研究微肥在生產中的應用,相繼發現:大豆施用鉬肥增產顯著;土壤缺硼,油菜花而不實,棉花蒂而不花;土壤缺鋅,水稻僵苗坐蔸,玉米花白苗;針對性施鋅、硼肥,增產極顯著,大大促進了微肥應用。
20世紀70年代以來,我國微量元素肥料的研究與應用得到較全面發展。第一,普遍開展了土壤微量元素的含量調查,結果表明土壤缺硼面積多在40%以上,缺鋅面積多在20%以上,缺錳、缺鐵、缺銅面積分別為10%、5%、1%左右。第二,廣泛進行田間防效試驗,取得近30種作物(糧、棉、油、果、蔬萊、特產等)的微肥施用技術及其增產效果,特別是水稻、玉米施鋅,棉花、油萊施硼的施用技術規範在全國范國內推廣應用。第三,開始在應用理論上進行探討,闡述了紅壤、石灰性土、褐土、黑土、棕壤、紫色土等對鋅的吸附固定,解吸釋放的特點,論述了缺硼對棉花、油萊、芝麻、芝麻等,缺鋅對小麥、玉米、番茄等植株營養與生長發育的影響。第四,鋅、硼、錳、銅等微肥施用面積穩步增長,平均每年增長1000萬畝,20世紀90年代已達1億畝,20世紀末達到2億畝,給農業生產進一步帶來巨大的效益。
20世紀50年代我國一些科研教學單位即開始進行微肥肥效試驗,20世紀60年代鋁肥首先在大豆生產中應用,20世紀70年代鋅、錳、銅、硼、鐵肥在一些地方應用。1977年中國科學院召開了微量元素學術交流會,肯定了微量元素肥料在農業生產中的作用,特別是湖北、河北、四川等省水稻缺鋅「坐蔸」,山東、雲南等省玉米缺鋅白苗,湖北等地油菜缺硼花而不實和棉花缺硼蒂而不花,引起了廣泛注意。1981年國家經委、農業部、化工部、冶金部聯合召開了全國微量元素肥料會議,總結、交流了全國微肥生產和農田使用的經驗。1983年中國土壤學會召開了全國微量元素學術會議,進一步肯定了微量元素肥料的增產作用,闡明了部分作物缺素症状及其有效防治技術。1982年以來農業部農業局和化工部化肥司組織全國15個科研教學單位成立了全國微肥科研協作組,統一協調微肥的應用研究工作,對微肥施用作物種類的擴大,有效施用條件和後效,土壤微量元素有效含量與微肥增產的關係,以及缺素症状和分析測試方法等都進行了研究,特別對水稻、玉米施鋅,棉花、油萊施硼經濟有效施用技術研究比較系統全面,從而制定出幾種主要作物鋅、硼肥施用技術規範,對全國微肥的試驗、示範、推廣應用起了重妥作用。1991年全國微肥面積達12000萬畝,是科研生產相結合的範例。
進入21世紀以來,我國在單一微量元素肥料研究應用的基礎上,又開展了微量元素與大量元素,以及微量元素之間和大、中微量元素肥料的研究與應用。
分類
微量元素肥料的種類很多,可以按元素區分,也可以按化合物的類型區分。
1、按元素區分
有鉬肥、硼肥、錳肥、鋅肥、銅肥、鐵肥等。硼和鉬常為陰離子,即硼酸鹽或鉬酸鹽;其它元素為陽離子,常用的是硫酸鹽(如硫酸鋅、硫酸錳等)。
①硼肥:硼砂、硼酸、硼泥(硼渣)、硼鎂肥,硼鎂磷肥、含硼過磷酸鈣、含硼硝酸鈣、含硼碳酸鈣、含硼石膏、含硼玻璃肥料、含硼礦物、含硼粘土
②鉬肥:鉬酸銨、鉬酸鈉、含鉬礦渣、三氧化鉬、含鉬過磷酸鈣
③鋅肥:七水硫酸鋅、氯化鋅、氧化鋅、螯合態鋅、碳酸鋅、硫化鋅、磷酸銨鋅
④錳肥:硫酸錳、氯化錳、碳酸錳、含錳玻璃、氧化錳、含錳過磷酸鈣、磷酸銨鹽,錳渣
⑤銅肥:五水硫酸銅、一水硫酸銅、螯合態銅、含銅礦渣、碳酸銅、氧化銅、氧化亞銅、硫化銅、磷酸銨銅
⑥鐵肥:硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、螯合態鐵、硫酸鐵、磷酸銨鐵
2、按化合物的類型區分
①易溶的無機鹽:屬於速溶性微肥,例如硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物等。鉬肥則為鉬酸鹽、硼肥為硼酸或硼酸鹽。
②溶解度較小的無機鹽:屬於緩效性微肥,例如磷酸鹽、碳酸鹽、氯化物等。
③玻璃肥料:是含有微量元素的矽酸鹽型粉末,是高溫熔融或燒結的玻璃狀物質,溶解度很低。
④螯合物肥料:是天然的或人工合成的具有螯合作用的化合物,與微量元素螯合的產物。
⑤混合肥料:是在氮磷鉀肥中加入一種或多種微量元素製成的混合肥。
⑥複合肥料:是氮磷鉀肥與一種微量元素或者幾種微量元素製成的化合物。
⑦含微量元素的工業廢棄物:其中常含有一定數量的某種微量元素,也可做為微量元素肥料使用,一般都是緩效性肥料。
此外,各種有機肥料都含有一定數量的各種微量元素,是微量元素肥料的一種肥源,但不能認為有機肥料能夠完全滿足農作物對微量元素的需要。
常用種類
1、硼肥:主要是硼酸和硼砂。它們都是易溶於水的白色粉末,含硼量分別是17%和13%。通常把0.05~0.25%的硼砂溶液施入土壤里。
2、鋅肥:主要是七水硫酸鋅(ZnSO4.7H2O,含Zn約23%)和氯化鋅(ZnCl2,含Zn約47.5%)。它們都是易溶於水的白色晶體。施用時應防止鋅鹽被磷固定。通常用0.02~0.05%的ZnSO4.7H2O溶液浸種或用0.01~0.05%的ZnSO4.7H2O溶液作葉面追肥。
3、鉬肥:常用的是鉬酸銨[(NH4)2MoO4],含鉬約50%,並含有6%的氮,易溶於水。常用0.02~0.1%的鉬酸銨溶液噴洒。它對豆科作物和蔬菜的效果較好,對禾科作物肥效不大。
4、錳肥:常用的是硫酸錳晶體(MnSO4.3H2O),含錳26~28%,是易溶於水的粉紅色結晶。一般用含錳肥0.05~0.1%的水溶液噴施。
5、銅肥:常用的是五水硫酸銅(CuSO4.5H2O),含銅24~25%,是易溶於水的藍色結晶。一般用0.02~0.04%的溶液噴施,或用0.01~0.05%的溶液浸種。
6、鐵肥:常用綠礬(FeSO4.7H2O)。把綠礬配製成0.1~0.2%的溶液施用。
肥效
微量元素肥料的肥效跟土壤的性質有關。在鹼性土壤中,除鉬的有效性增大以外,其他都降低肥效。對變價元素來說,還原態鹽的溶解度一般比氧化態鹽大,所以土壤具有還原性,鐵、錳、銅這些元素的肥效增大。土壤有機質中的有機酸對有些元素有配合作用,跟鐵形成的配合物能增大鐵的肥效,但會降低銅、鋅的肥效。
使用方法
1、土壤施肥:常用的微肥除化學肥料(如硼砂、硫酸鋅、硫酸錳等)外,還有整合肥料、玻璃肥料、礦渣或下腳料等,通常都用作基肥和種肥。其施用方法為:在播種前結合整地施入土中,或者與氮、磷、鉀等化肥混合在一起均勻施入,施用量要根據作物和微肥種類而定,一般不宜過大。如對水稻,七水硫酸鋅每畝施用1公斤,硼砂一般每畝用0.5公斤至1公斤,並要與廄肥等有機肥混合均勻基施,防止集中施用造成局部危害。
2、根外追肥:將可溶性微肥配成一定濃度的水溶液,對作物莖葉進行噴施。這種方法的優點是避免土壤中肥料不均勻而造成的危害,同時也可以在作物的不同發育階段,根據具體的需要進行多次噴施,以提高肥效。有條件的地區在大面積施用時可採用機械操作或飛機噴洒,一般噴洒濃度為0.01%至0.05%。
3、種子處理:播種前用微量元素的水溶液浸泡種子或拌種,這是一種最經濟有效的使用方法,可大大節省用肥量。如硼酸或硼砂的浸種液濃度為0.01%至0.03%。每500公斤種子僅用5升這種溶液。大豆用鉬酸銨拌種,每畝只需要10克至20克。
注意事項
1、注意施用量及濃度
作物對微量元素的需要量很少,而且從適量到過量的範圍很窄,因此要防止微肥用量過大。土壤施用時還必須施得均勻,濃度要保證適宜,否則會引起植物中毒,污染土壤與環境,甚至進入食物鏈,有礙人畜健康。
2、注意改善土壤環境條件
微量元素的缺乏,往往不是因為土壤中微量元素含量低,而是其有效性低,通過調節土壤條件,如土壤酸鹼度、氧化還原性、土壤質地、有機質含量、土壤含水量等,可以有效地改善土壤的微量元素營養條件。
3、注意與大量元素肥料配合施用
微量元素和氮、磷、鉀等營養元素都是同等重要、不可代替的,只有在滿足了植物對大量元素需要的前提下,施用微量元素肥料才能充分發揮肥效,才能表現出明顯的增產效果。
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