什么是肥料?
凡施入土壤或通過其他途徑能夠為植物提供營養(yǎng)成分,或改良土壤理化性質(zhì),為植物提供良好生活環(huán)境的物質(zhì)統(tǒng)稱為肥料。
肥料是作物的糧食,是增產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ),我國農(nóng)諺有“種地不上糞,等于瞎胡混”之說,據(jù)糧農(nóng)組織統(tǒng)計,化肥在糧食增產(chǎn)中的作用,包括當(dāng)季肥效和后效,平均增產(chǎn)效果為50%。
我國近年來的土壤肥力監(jiān)測結(jié)果表明,肥料對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率,全國平均為57.8%。中國以占世界7%的耕地養(yǎng)活占世界22%的人口,應(yīng)該說一半歸功于肥料的作用。
目前,我國在肥料施用方面還存在許多問題,重化肥,輕有機肥;重氮肥,輕磷、鉀肥,忽視微肥;重產(chǎn)量,輕質(zhì)量;施用方法陳舊落后。
由此帶來許多不良的后果:一是地力下降,影響農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;二是肥料利用率低,浪費嚴(yán)重,污染環(huán)境和地下水;三是成本高,效益低,農(nóng)業(yè)收入增加緩慢甚至停滯不前;四是高產(chǎn)低質(zhì),直接影響到農(nóng)產(chǎn)品的銷售。
面對發(fā)展“三高一優(yōu)”和提倡農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的新形勢,引導(dǎo)廣大農(nóng)村干部、農(nóng)戶更新觀念,扭轉(zhuǎn)“三重三輕”等傾向,調(diào)整肥料結(jié)構(gòu),實施測、配、產(chǎn)、供、施一體化,已成為當(dāng)前肥料工作的重點。
化學(xué)肥料是指用化學(xué)方法制造或者開采礦石,經(jīng)過加工制成的肥料,也稱無機肥料,包括氮肥、磷肥、鉀肥、微肥、復(fù)合肥料等。
它們具有以下一些共同的特點:成分單純,養(yǎng)分含量高;肥效快,肥勁猛;某些肥料有酸堿反應(yīng);一般不含有機質(zhì),無改土培肥的作用;瘜W(xué)肥料種類較多,性質(zhì)和施用方法差異較大。
氮肥
1.氮肥的種類和性質(zhì)
氮肥可分為銨態(tài)氮肥、硝態(tài)氮肥和酰胺態(tài)氮肥三大類,包括氨水、碳銨、硫銨、氯化銨(銨態(tài)氮肥)、硝酸銨、硝酸鈉、硝酸鈣(硝態(tài)氮肥)和尿素、石灰氮(酰胺態(tài)氮肥)
2.氮肥在土壤中的轉(zhuǎn)化
氮肥的種類不同,在土壤中的轉(zhuǎn)化特點不同。
硫銨、碳銨和氯化銨中NH4+的轉(zhuǎn)化相同,除被植物吸收外,一部分被土壤膠體吸附,另一部分通過硝化作用將轉(zhuǎn)化為NO3-;硫銨和氯化銨中陰離子的轉(zhuǎn)化相似,只是生成物不同,酸性土壤中兩都分別生成硫酸和鹽酸,增加土壤酸度;
石灰性土壤中則分別生成硫酸鈣和氯化鈣,使土壤孔隙堵塞或造成鈣的流失,使土壤板結(jié),結(jié)構(gòu)破壞;二者在水田中的轉(zhuǎn)化亦有所不同,氯化銨的硝化作用明顯低于硫銨,且不會像硫銨一樣產(chǎn)生水稻黑根。
因此在水田中往往氯化銨的肥效高于硫銨;碳銨中的碳酸氫根離子則除了作為植物的碳素營養(yǎng)之外,大部可分解為CO2和H2O,因此,碳銨在土壤中無任何殘留,對土壤無不良影響。
硝態(tài)氮肥如硝酸銨施入土壤后,NH4+和NO3-均可被植物吸收,對土壤無不良影響。NH4+除被植物吸收外,還可被膠體吸附,NO3-則易隨水淋失,在還原條件下還會發(fā)生反硝化作用而脫氮。
酰胺態(tài)氮肥如尿素施入土壤后,首先以分子的形式存在,在土壤中有較大的流動性,且植物根系不能直接大量吸收,以后尿素分子在微生物分泌的脲酶的作用下,轉(zhuǎn)化為碳酸銨,碳酸銨可進(jìn)一步水解為碳酸氫銨和氫氧化銨。
所以尿素施在土壤的表層也會有氨的揮發(fā)損失,特別在石灰性土壤和堿性土壤上損失更為嚴(yán)重。
尿素的轉(zhuǎn)化速度主要取決于脲酶活性,而脲酶活性受土壤溫度的影響,通常10℃時尿素轉(zhuǎn)化需7-10天,20℃時需4-5天,30℃時只需2天。
因為尿素在土壤中需要轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮以后,才能大量被植物吸收利用,故尿素作追肥時,要比其它銨態(tài)氮肥早幾天施用,具體早幾天為宜,應(yīng)視溫度狀況而定。
3.氮肥的合理分配和施用
研究氮肥合理施用的基本目的在于減少氮肥損失,提高氮肥利用率,充分發(fā)揮肥料的增產(chǎn)效益。
由于氮肥在土壤中有氨的揮發(fā)、硝態(tài)氮的淋失和硝態(tài)氮的反硝化作用三條非生產(chǎn)性損失途徑,氮肥的利用率是不高的。
據(jù)統(tǒng)計,我國氮肥利用率在水田為35%-60%,旱田為45%-47%,平均為50%,約有一半損失掉了,既浪費了資源,又污染了環(huán)境,所以合理施用氮肥,提高其利用率,是生產(chǎn)上亟待解決的一個問題。
(1)氮肥的合理分配
氮肥的合理分配應(yīng)根據(jù)土壤條件、作物的氮素營養(yǎng)特點和肥料本身的特性來進(jìn)行。
土壤條件:土壤條件是進(jìn)行肥料區(qū)劃和分配的必要前提,也是確定氮肥品種及其施用技術(shù)的依據(jù)。
必須將氮肥重點分配在中、低等肥力的地區(qū),堿性土壤可選用酸性或生理酸性肥料,如硫銨、氯化銨等;酸性土壤上應(yīng)選用堿性或生理堿性肥料,如硝酸鈉、硝酸鈣等。
鹽堿土不宜分配氯化銨,尿素適宜于一切土壤。銨態(tài)氮肥宜分配在水稻地區(qū),并深施在還原層,硝態(tài)氮肥宜施在旱地上,不宜分配在雨量偏多的地區(qū)或水稻區(qū)。
“早發(fā)田”要掌握前輕后重、少量多次的原則,以防作物后期脫肥,“晚發(fā)田”既要注意前期提早發(fā)苗,又要防止后期氮肥過多,造成植株貪青倒伏。質(zhì)地粘重的土壤上氮肥可一次多施,砂質(zhì)土壤上宜少量多次。
營養(yǎng)特點:作物的氮素營養(yǎng)特點是決定氮肥合理分配的內(nèi)在因素,要考慮作物的種類,應(yīng)將氮肥重點分配在經(jīng)濟作物和糧食作物上。
其次要考慮不同作物對氮素形態(tài)的要求,水稻宜施用銨態(tài)氮肥,尤以氯化銨和氨水效果較好,馬鈴薯施用硫銨,大麻喜硝態(tài)氮,甜菜以硝酸鈉,西紅柿幼苗期喜銨態(tài)氮,結(jié)果期則以硝態(tài)氮為好,一般禾谷類作物硝態(tài)氮和銨態(tài)氮均可,葉菜類多喜硝態(tài)氮等。
作物不同生育時期施用氮肥的效果也不一樣,在苗期營養(yǎng)的基礎(chǔ)上,一般玉米要重施穗肥,早稻則要蘗肥重、穗肥穩(wěn)、粒肥補,果樹重施臘肥,這樣都是經(jīng)濟有效施用氮肥的措施。
肥料特性:肥料本身的特性也和氮肥的合理分配密切相關(guān),銨態(tài)氮肥表施易揮發(fā),宜做基肥深施覆土。硝態(tài)氮肥移動性強,不宜做基肥,更不宜施在水田。
碳銨、氨水、尿素、硝銨一般不宜用做種肥,氯化銨不宜施在鹽堿土和低洼地,也不宜施在棉花、煙草、甘蔗、馬鈴薯、葡萄、甜菜等忌氯作物上。干旱地區(qū)宜分配硝態(tài)氮肥,多雨地區(qū)或多雨的季節(jié)宜分配銨態(tài)氮肥。
(2)氮肥的有效施用
氮肥深施:
氮肥深施不僅能減少氮素的揮發(fā)、淋失和反硝化損失,還可以減少雜草和稻田藻類對氮素的消耗,從而提高氮肥的利用率。據(jù)測定,與表面撒施相比,利用率可提高20%-30%,且延長肥料的作用時間。
氮肥與有機肥及磷、鉀肥配合施用:
作物的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),需要多種養(yǎng)分的均衡供應(yīng),單施氮肥,特別是在缺磷少鉀的地塊上,很難獲得滿意的效果。氮肥與其他肥料特別是磷、鉀肥的有效配合對提高氮肥利用率和增產(chǎn)作用均很顯著。
氮肥與有機肥配合施用,可取長補短,緩急相濟,互相促進(jìn),既能及時滿足作物營養(yǎng)關(guān)鍵時期對氮素的需要,同時有機肥還具有改土培肥的作用,做到用地養(yǎng)地相結(jié)合。
氮肥增效劑的應(yīng)用:
氮肥增效劑又名硝化抑制劑,其作用在于抑制土壤中亞硝化細(xì)菌活動,從而抑制土壤中銨態(tài)氮的硝化作用,使施入土壤中的銨態(tài)氮肥能較長時間地以銨根離子的形式被膠體吸附,防止硝態(tài)氮的淋失和反硝化作用,減少氮素非生產(chǎn)性損失。
目前,國內(nèi)的硝化抑制劑效果較好的有2-氯-6(三氯甲基)吡啶,代號CP;2-氨基-4-氯-6-甲基嘧啶,代號AM;硫脲,代號TU;脒基硫脲,代號ASU等。氮肥增效劑對人的皮膚有刺激作用,使用時避免與皮膚接觸,并防止吸入口腔。
磷肥
1.磷肥的種類和性質(zhì)
根據(jù)溶解度的大小和作物吸收的難易,通常將磷肥劃分為水溶性磷肥、弱酸溶性磷肥和難溶性磷肥三大類。
凡能溶于水(指其中含磷成分)的磷肥,稱為水溶性磷肥,如過磷酸鈣、重過磷酸鈣;
凡能溶于2%檸檬酸或中性檸檬酸銨或微堿性檸檬酸銨的磷肥,稱為弱酸溶性磷肥或枸溶性磷肥。如鈣鎂磷肥、鋼渣磷肥、偏磷酸鈣等;
既不溶于水,也不溶于弱酸而只能溶于強酸的磷肥,稱為難溶性磷肥,如磷礦粉、骨粉等。生產(chǎn)上常用磷肥的種類和性質(zhì)。
2.磷肥在土壤中的轉(zhuǎn)化
過磷酸鈣在土壤中的轉(zhuǎn)化:過磷酸鈣施入土壤后,主要的反應(yīng)是異成分溶解。即在施肥以后,水分向施肥點匯集,使磷酸一鈣溶解和水解,形成一種磷酸一鈣、磷酸和含水磷酸二鈣的飽和溶液,其反應(yīng)如下:
這時施肥點周圍土壤溶液中磷的濃度可高達(dá)10mg-20mg,使磷酸不斷向外擴散。在施肥點,其微域土壤范圍內(nèi)飽和溶液的pH可達(dá) 1-1.5。
在向外擴散的過程中能把土壤中的鐵、鋁、鈣、鎂等溶解出來,與磷酸根離子作用,形成不同溶解度的磷酸鹽。在石灰性土壤中,磷與鈣作用,生成磷酸二鈣和磷酸八鈣,大部分形成穩(wěn)定的羥基磷灰石。
在酸性土壤中,磷酸一鈣通常與鐵、鋁作用形成磷酸鐵、鋁沉淀,而后進(jìn)一步水解為鹽基性磷酸