沸石因具有良好的吸附性能和陽(yáng)離子交換性能,近年來(lái)作為一種優(yōu)秀的保水保肥材料廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中,目前經(jīng)中國(guó)、俄羅斯、日本、新西蘭等國(guó)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí),施用沸石肥料后,糧食、果樹(shù)、蔬菜等作物增產(chǎn)平均可達(dá)20%以上!沸石依靠自身強(qiáng)吸附力與陽(yáng)離子的靜電引力,可以將大量養(yǎng)分元素緊緊地束縛在內(nèi)部晶格周?chē)?,與化肥混施后,具有保氮、減少磷固定等作用,可促進(jìn)肥效長(zhǎng)久保持;并且沸石自身富含的鉀和微量元素可以促進(jìn)農(nóng)作物積極生長(zhǎng),從而達(dá)到增產(chǎn)增收的驚人效果! 01 沸石:復(fù)混肥材料的更優(yōu)選擇 傳統(tǒng)肥料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失十分嚴(yán)重,其施用到土壤中,不能立即被土壤和農(nóng)作物吸收 ,往往會(huì)分解、揮發(fā)和被雨水淋 (流)失,而且流失的數(shù)量相當(dāng)多。以氮素流失為例,據(jù)報(bào)導(dǎo),在水田中氮肥的利用率僅20%~50%,在旱地中氮肥的利用率不到50%。例如2020年我國(guó)化肥生產(chǎn)量為5395.8萬(wàn)噸,若按投入量 90%、平均流失率50%測(cè)算,則去年至少有2428萬(wàn)噸化肥被流失,同時(shí)對(duì)土壤造成嚴(yán)重污染。并且,如果單一使用化肥,很容易土壤板結(jié)、有機(jī)質(zhì)減少、土壤結(jié)構(gòu)變壞等嚴(yán)重后果。 沸石因具有良好的吸附和陽(yáng)離子交換性能,與化肥混合施用,或用其制成復(fù)混肥,可減少有效營(yíng)養(yǎng)元素的流失(達(dá)20%以上),并能有效改良土壤性能 , 顯著降低農(nóng)業(yè)種植成本,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 沸石在復(fù)混肥中的作用主要是指保氮、減少磷固定,富含鉀和微量元素等促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)的積極作用。氮是作物最主要的營(yíng)養(yǎng)元素之一。土壤普查表明, 我國(guó)土壤氮的有效含量不足,影響作物生長(zhǎng)發(fā)育。沸石因其具有很強(qiáng)的吸附力,與化肥混施后,沸石晶體保留了氮,隨后將其緩慢釋放到地面中,提高肥效和延長(zhǎng)土壤的供肥時(shí)間,減少氮向空氣和水中的流失,為植物吸收做好充分準(zhǔn)備。 甘肅省草原總站的成若琳等人,將沸石用作氮肥硝酸銨載體,采取土壤表施和深施,定期測(cè)定土壤氮素含量,研究其動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明,采用載體處理在土壤中對(duì)氮素的保存率隨時(shí)間的延長(zhǎng)而提高,30d試驗(yàn)期全氮含量比同期對(duì)照提高5%~87.5%,水解氮含量比同期對(duì)照提高0.85%~42.6%??梢缘贸鼋Y(jié)論,采用沸石載體處理氮肥,對(duì)提高其肥效和延長(zhǎng)土壤供肥期及減少氮肥在施入土壤后的損耗具有明顯作用。通遼市土壤肥料工作站佟麗華等人通過(guò)試驗(yàn)證實(shí),將沸石以0%-33.3%不同含量與尿素混合施用, 沸石能減輕尿素淺施而造成氮素?fù)]發(fā)損失量0.80~3.90mg/杯,能相對(duì)降低尿素氮素?fù)]發(fā)損失3.4%~16.8%。沸石可高效吸收水溶性和弱酸溶性磷,安徽農(nóng)科院李錄久研究表明,沸石具有很強(qiáng)的解磷作用,能有效地提高土壤速效磷含量水平,增加土壤有效磷總量,提高土壤供磷能力和供磷強(qiáng)度。 另外,沸石亦可促進(jìn)作物對(duì)磷的吸收。如果土壤中磷的濃度低,含量少,則作物對(duì)磷的吸收明顯減弱。當(dāng)沸石肥施入土壤中,NH+4會(huì)進(jìn)入到沸石的大量孔穴中,把K+、Ca2+ 、Mg2+ 代換出來(lái), 而這些離子可以促進(jìn)作物對(duì)磷的吸收。沸石中含有大量鉀元素,全鉀達(dá)2. 51%,而可溶性鉀可達(dá)1. 16%,約占全鉀的一半,這種鉀絕大部分可被作物吸收。 冶金部華東地勘局礦研所劉伯元等人通過(guò)試驗(yàn),證明沸石肥料具有顯著的增產(chǎn)作用,能促進(jìn)作物的前期營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和后期生殖生長(zhǎng),增加體內(nèi)干物質(zhì)的積累,對(duì)作物經(jīng)濟(jì)性狀有所改善。4年間,研究團(tuán)隊(duì)累計(jì)推廣油菜沸石專用肥試驗(yàn)田8200余畝,增產(chǎn)油菜籽12萬(wàn)公斤;小麥專用沸石肥試驗(yàn)田33800畝,增產(chǎn)小麥113萬(wàn)公斤;水稻沸石肥試驗(yàn)田53800畝,增產(chǎn)水稻290萬(wàn)公斤。03 沸石復(fù)混肥在各國(guó)的應(yīng)用 當(dāng)前,許多國(guó)家把沸石摻到各種肥料中去 ,利用沸石獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)所具有的吸附、承載作用 ,可有效減少肥料的流失,達(dá)到增產(chǎn)增收,減少環(huán)境污染的目的。
目前美國(guó)已研制出一種可再生的沸石緩釋離子交換肥料,這種沸石肥料不僅可以交換出NH 4+ 、K+ 、Ca2+等,還可穩(wěn)定釋放出磷,肥料效果可長(zhǎng)達(dá)三個(gè)生長(zhǎng)期。 日本肥料株式會(huì)社研制出一種生物沸石有機(jī)肥料,含N1.38%,P2O53.30%,K2O2.13%,是一種改良土壤的廣譜性特殊肥料,施這種肥料的增產(chǎn)情況為: 水稻3%~6% ,茄子19%~ 55%,蘋(píng)果13%~28%,胡蘿卜6%;日本三菱化工公司研制的“衛(wèi)德竣斯”超長(zhǎng)效氮磷復(fù)合肥,能用于水稻、園藝及造林,產(chǎn)品呈30~40mm的塊狀 ,重13g , 栽果樹(shù)和植樹(shù)時(shí)在坑中放入5~ 10塊, 可在三年內(nèi)不用施肥。新西蘭最大的肥料公司Blue Pacific Minerals在近日推出了一款沸石肥料,將其應(yīng)用于試驗(yàn)圍場(chǎng)中,作物產(chǎn)量平均增加了25%,數(shù)據(jù)優(yōu)于最初預(yù)測(cè)的8-15%。并且,其創(chuàng)新點(diǎn)在于如果作物在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有吸收氮,沸石肥料可以讓氨以氣體形式消失或以硝酸鹽的形式浸出。 保加利亞用天然沸石制作溫室營(yíng)養(yǎng)基質(zhì),用于種植綠色食品及醫(yī)藥方面所需的植物原料物質(zhì)。俄羅斯美尼亞農(nóng)業(yè)研究所的田間試驗(yàn)表明,沸石對(duì)銨的吸附能力與滯留時(shí)間是土壤的3~6倍 ,沸石可使土壤中銨的流失減少到幾分之一。據(jù)報(bào)導(dǎo),將沸石摻到氮、磷、鉀等肥料中 ,由于延長(zhǎng)了肥效,提高肥料利用率,使玉米產(chǎn)量提高10%,馬鈴薯產(chǎn)量提高17%~20%,棉花產(chǎn)量提高8%~9%。總之,沸石作為一種天然環(huán)保新材料,對(duì)土壤改良和提高肥料利用率有著顯著作用,其對(duì)肥料有著包容、保護(hù)和穩(wěn)定等作用,從而可以抑制化肥組分的快速釋放,降低化肥對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)達(dá)到增產(chǎn)增收的目的,其對(duì)發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)具有重要推廣應(yīng)用價(jià)值。素材整理自:知網(wǎng)、萬(wàn)方、維普、Base等圖片來(lái)自素材、網(wǎng)絡(luò) [1]張秀蘭,栗印環(huán),吳玉環(huán),等.陰-陽(yáng)離子改性沸石對(duì)廢水中甲基橙吸附性研究[J].礦產(chǎn)綜合利用,2011(1):38-41.[2]栗印環(huán),張秀蘭,潘國(guó)華,等. 微波輔助聚(丙烯酸 - 丙烯酰胺) /沸石高吸水復(fù)合材料的制備及性能[J].信陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012,25(2):242-245.[3]潘殿蓮,林衛(wèi)衛(wèi),牟悅龍,等.多元素礦物肥在蘋(píng)果生產(chǎn)中的應(yīng)用效果[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,(6): 72-73.[4]王慧敏,王正銀. 微量元素鋅與蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系[J].磷肥與復(fù)肥,2006,21 (1): 74--76.[5]黃凌云. 沸石保氮效果的試驗(yàn)[J].土壤肥料,2001,(4): 46-47.[6]Allen ER , Hossner LR , Ming DW , et al . Release Rates of Phosphorus, Ammonium, and Potassium Clinoptilolite Phosphate Rock Systems [ J]. Soil Sci Soc Am J, 1996, 60: 1467-1472.[7]鄭圣先,肖劍 ,易國(guó)英 .控釋肥料養(yǎng)分釋放動(dòng)力學(xué)及其機(jī)理研究第1報(bào),溫度對(duì)包膜型控釋肥料養(yǎng)分釋放的影響 [ J ].磷肥與復(fù)肥 , 2002, 17(4): 14-17.[8]周文兵,朱端衛(wèi) ,耿明建 ,等 .沸石載體復(fù)混肥對(duì)作物的增產(chǎn)效應(yīng)及機(jī)制研究 [J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) , 2003, 22 ( 2): 142-146.[9]Sharon Gambash , Malka Kochba , Yoram Av nimelech .Studies on slow release fertilizer : Ⅱ A method for ev aluation fertilizers [J]. Soil Science, 1990, 150: 446-450.[10]王正銀 ,徐衛(wèi)紅 ,張浩,等.幾種緩釋尿基復(fù)合肥氮素釋放的動(dòng)力學(xué)研究 [J].磷肥與復(fù)肥 , 2002, 17 ( 2): 13-18.
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