生物有机无机生态肥料及其发展前景

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生态肥料是一类含有有机物质,既能直接或间接为作物提供多种营养和刺激性物质,促进和调控作物生长,又能培肥和改良土壤的新型肥料。市场主流的生态肥料种类很多,本文主要以腐殖酸肥料和微生物菌剂为例,简介了生态肥料的一些功能,以期让大家对生态肥料未来的发展方向有所了解。

作者简介:李晓冰(1986—),女,硕士研究生,从事新型肥料研究与开发

生物有机无机生态肥

含腐殖酸肥料

腐殖酸具有刺激植物生长、改善土壤理化性状和提供少量养分的作用,可分为矿源腐殖酸和生化腐殖酸。矿源腐殖酸主要来源于泥炭、褐煤和风化煤,而生化腐殖酸以作物秸秆、木质素、工农业废弃物等为原料经化学处理活化而制成。

腐殖酸类肥料是种含有腐殖酸类物质的多功能肥料,也被称为“腐肥”、“黑化肥”或“黑肥”。经多年研究和开发,腐殖酸肥料已形成速效与长效并举、固体和液体并存、通用和专用同在、高浓度与低浓度配合、有机与无机协调的肥料体系。

含腐殖酸类肥料包括:

1. 生物腐殖酸液肥

由麦饭石粉和中草药通过生物发酵而成的生物腐殖酸液肥既有肥料功能,又有防病虫害的良好效果。多年的试验示范结果表明:该肥具有活化土壤、改良土壤结构、培育土壤肥力的功能;能充分溶解化肥和农药,提高其利用率,有助于减少化肥和农药的用量,减轻空气、水体和土壤的污染;能与化肥、农药、除草剂混用,尤其适合于大面积种植的作物,可使用大型机械施肥和飞机喷施。

2. 腐殖酸水溶肥

近年来,水溶肥成为我国发展最迅速的新型肥料之一,其总体发展趋势是向多功能、专用系列发展,逐渐由单一无机盐溶解的简单溶液体系发展为由养分、螯合剂、助吸剂、功能物质等组成的具有补充营养、提高作物抗逆性、杀虫防病等多种功能的复合体系,成为一种具有高科技含量的多功能肥料产品。

水溶肥主要优点:①我国常规肥料的利用率一般只能达到20%~30%,而水溶肥可达到70%~80%,使用水溶肥不仅节水,还可减少施肥总量;②普通复合肥总养分在25%以上,而水溶肥营养元素全面,总养分可达50%以上;③肥效快,可满足高产作物在快速生长期对营养的需求;④水溶性肥料不仅经营利润空间高,投入产出比也非常可观。

腐殖酸水溶肥除了具有其所含的腐殖酸的功效外,还具有特有的优势。

(1) 促进作物地上部分营养体生长

(2) 改善作物生理代谢及酶活性

(3) 增强作物的抗寒性

3. 腐殖酸硅钾增效剂

腐殖酸硅钾增效剂以含钾富硅页岩、石灰岩和褐煤腐殖酸铵为主要原料,经科学加工而成,其主要指标:w(有效SiO2)≥20%,w(有机质)≥10%,w(有效 K2O)≥4%,w(腐殖酸)≥8%,w(中微量元素)≥4%,w(CaO)≥20%,w(有效MgO)≥3%,w(水分)≤5%,颗粒强度≥8 N/颗,pH在9~11。该增效剂除了具有其所含的腐殖酸的功效外,还具有以下优势:

(1)提高植物体内多种酶的活性和叶绿素含量,使新陈代谢旺盛、光合作用增强、糖分和干物质积累增多,达到提高作物产量、改善品质的目的。

(2)运用独特的生产工艺制成,更易被作物吸收和利用,避免了被土壤固定、淋溶和挥发所造成的养分损失,可提高养分利用率20%以上。

(3)可为作物提供所需的各种养分,提高产量10%以上。

4. 腐殖酸硼镁钙生物土壤调理剂

硼泥是生产硼酸、硼砂等产品产生的废渣,呈碱性,其所含的Mg、B、Fe、Si、Ca等均为植物生长所需的中微量元素和有益元素。我国大部分耕地缺硼,对硼的潜在需求量很大,对硼泥进行深加工,可以生产出如硼镁磷肥、硼镁肥、硼钙镁磷肥、硼钾镁锌肥、含硼复合肥等复合微量元素肥料。腐殖酸硼镁钙生物土壤调理剂是以硼泥、腐殖酸和生物菌剂为主要生产原料,将三者有机结合起来,取长补短、优势互补。

腐殖酸硼镁钙生物土壤调理剂的主要有效成份:有效活菌数≥0.2亿个/g,w(腐殖酸,FA)≥10%,w(B)≥1%,w(Mg)≥11%,w(Ca)≥2%,w(SiO2)≥8%,此外还含有锌、锰等微量元素。

腐殖酸硼镁钙生物土壤调理剂除了具有其所含的腐殖酸的功效外,还具有以下优势。

(1)采用腐殖酸、硫酸等部分活化硼泥中的有益元素,使这些有益元素能够被作物直接吸收利用(水溶速效成分),具备速效型中微量元素肥料的特点。

(2)将长效复合肥添加剂NAM加入颗粒中,能使复合肥中氮养分的释放速率与作物对养分的需求相适应,磷养分被活化,进而提高复合肥的养分利用率和肥效。

(3)引入微生物技术,在丰富产品功能的同时提高肥料利用率,可减少化学肥料的使用量,达到提高农作物品质的目的。

(4)富含弱碱性物质、有机质、微量元素、有益微生物等,具有改良和修复被重金属、农药和高浓度化肥污染的土壤的作用。

 微生物菌剂

菌剂或菌肥通常由一种或数种有益微生物、培养基质和添加剂配制而成,包括固氮菌类、磷细菌、钾细菌、光合细菌、芽孢杆菌、酵母菌、抗生菌类、放线菌等。

近20年来,微生物肥料得到快速发展,目前至少有超过70个国家在开展研究、生产和使用微生物肥料,产品品种主要以根瘤菌剂和根际促生菌制剂为主,土壤的生物修复制剂正在成为新的研究开发热点。

随着微生物肥料行业的快速发展,产品种类也越来越多。按照产品的内涵,可将微生物肥料产品分为菌剂和菌肥两大类,其中菌剂类产品是指1种或1种以上的目标微生物经工业化生产扩繁后直接使用或仅被利于该培养物存活的载体吸附所形成的活体制品,而菌肥类产品是指目标微生物经工业化生产扩繁后与营养物质等复合而成、含有该培养物活体的制品。

菌剂在单位面积上的用量少,一般亩用量在1~2 kg。按产品中特定的微生物种类或作用机理,菌剂又可分为若干个种类,如固氮菌剂、解磷菌剂、根瘤菌剂、硅酸盐菌剂、光合细菌菌剂、有机物料腐熟剂、促生菌剂、微生物修复剂、调理剂等。

DM系列微生物复合菌菌剂由枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等按科学比例复配而成,具有抗病、抗逆、溶磷、解钾等功能。该复合菌菌剂已在国内多种作物和不同土壤上得到应用,展示出显著的提高产品品质和增产的效果。它的创新优势包括:

(1)强大的溶磷功能

(2)优异的解钾功能

(3)提高有机肥料的利用率

(4)促进作物生长,提高农产品品质

(5)增强作物抗逆性

(6)抑制病虫害

(7)改良和修复土壤功能

生态肥料发展前景

生态肥料重要的发展方向之一是研究开发将作物营养与其他促进作物高产的因素相结合的多种功能性肥料,主要包括:改良和修复土壤,提高产品品质;提高水分和肥料利用率;适应优良品种生育特性;提高作物抗倒伏能力,具有防治杂草以及具有抗病虫害等抗逆性强的多功能肥料等。另外,在资源开发和高效利用领域也有一些值得关注的技术,如中低品位磷矿的促释技术、钾长石制备钾肥技术、利用废弃资源生产肥料技术等,甚至于新的工业固氮技术都是未来肥料研究的动向。

生态肥料的研究在我国刚刚起步,结合国情,重点研究领域包括:促进根系纵深发展,提高水分利用率和植物水分利用能力的功能性肥料的开发;调节作物生物量分配,增强作物抗倒伏及抗病虫害能力的多功能肥料的开发;替代现有杀虫剂,既能提供营养元素又能起到杀虫作用的功能性肥料的开发;提高产品品质,发展优质农业的肥料的开发。

我国化肥的利用率较低,土壤营养元素失衡,土壤受重金属、农药和高浓度化肥污染严重,酸化程度加剧,理化性状变劣,中低产田面积已占全国耕地总面积的70%以上,农田生态环境的破坏情况也较为严重。因此,发展绿色、环保、高效的生态肥料,已成为实现我国化肥零增长、“减肥增效”的强有力措施。

本文节选自《生物有机无机生态肥料及其发展前景(下)》原文刊载于《肥料与健康》第2期。

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