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文档简介
植物营养与肥料付维1主要内容一、植物营养二、肥料的分类三、主要元素肥料及其理化性质四、肥料的标识与标准五、施肥与环境六、肥料的出路在何方?七、生态肥在各类作物上的使用技术八、复合肥行业的红海与蓝海战略2一、植物营养3
《周礼》有云:“不易之田家百亩,一易之田家二百亩,再易之田家三百亩”定居农业开始—从事农业生产;出现耕作/轮作,开始使用肥料
我国战国时期:施用有机肥已达到很高的水平北魏贾思勰《齐民要术》—“美田之法”“有收无收在于水,收多收少在于肥”“庄稼一枝花,全靠肥当家”农业生产一直以农家肥、有机肥为主营养学说的发展5至十八世纪:合理轮作、种养结合,大量施用有机肥料,开始出现营养学说十八世纪末出现了(泰伊尔)腐殖质营养学说
十九世纪中叶德国科学家李比希提出了矿质营养学说:
1.植物的矿质营养学说李比希1840年发表了《化学同农业植物生理运动》,批驳了腐殖质学说,提出土壤中的矿物质全是一切植物的唯一养料,腐殖质是经过微生物分解后所产生的矿质才被植物吸收。
6化肥工业的崛起认为N、P、K、Ca、Mg、Si、Na、Fe是植物生长必需元素植物吸收的是矿质营养“养分归还学说”自从有了“矿质营养学说,世界农业革命的面貌就焕然一新了”7世界化肥工业发展史1830年用硫酸处理骨粉1842年英国人劳斯用硫酸处理磷矿石成功地生产出首批过磷酸钙商品,这是人类人工化学合成无机肥料开始的标志。1860年德国人发现了钾盐矿,1861年开始开采光卤石(氯化钾和氯化镁的复盐),并垄断世界市场长达70余年。加拿大、俄罗斯和德国是目前主要钾肥生产和出口国。1904年德国人哈伯发明生产合成氨的方法。1913年在德国建成了日产30吨合成氨的工厂。在此之前,在挪威有人用电弧法制取硝酸,并与石灰石反应生产出硝酸钙,这是最早的氮肥品种。磷肥钾肥氮肥8中国农业统计年鉴,20031975~2005年化肥供需情况图10养分归还学说19世纪德国化学家李比希提出,也叫养分补偿学说。主要论点是:作物从土壤中吸收带走养分,使土壤中的养分越来越少。必须通过施肥才能保持土壤养分的平衡。
“有借有还,再借不难”12养分同等重要,不可替代率作物对营养元素的需要有多有少,差异可达几千倍不等,但是它们在植物生命代谢过程中,各有独特的作用,不能相互替代,因此,在营养上没有重要不重要之说。
微量元素和大量元素同等重要主要要素和次要元素同等重要
14各种必要元素同等重要,不可替代,当缺乏某一元素,则作物生长失调。即作物生长和产量的高低受数量最少养分所决定,随之增减而变化:
最小养分指作物对各种营养需要来讲,土壤供应最少的元素,这种营养元素限制作物产量,只有补给这种作物生长的必要元素,才能使作物产量大幅度提高。最小养分增加到能够满足作物需要,就不再成为最小养分元素,可能有别的营养元素成为新的最小养分元素如果不施最小养分元素,施肥时,增减施肥量再多,也不会增加产量。最小养分率—木桶理论15最小养分率—木桶理论16报酬递减律某一种养分不足而成为进一步提高产量的限制因子,使用相应的化学肥料可以提高作物的产量,但是随着施肥量的增加,开始时可以使产量很大提高,随后增产率逐渐减少,最后甚至会减产。这个规律是以其他各项条件因子基本稳定为前提的说明投入产出两者之间的关系:产出的多少并不是与投入成直线关系为了在施肥上达到增产增收,在经济上收到最大效益,应该根据作物对肥料的效应曲线来制定施肥量17最大施肥量、经济(最佳)施肥量和生态施肥量18
碳氢氧氮磷钾硫钙镁铁硼锰锌铜钼氯
CHONPKSCaMgFeBMnZnCuMoCl
其中:碳氢氧氮磷钾硫钙镁属于大量元素
1.碳氢氧来自于空气,自然界中较多
2.氮磷钾植物需求量大而土壤中较少,需要经常补充-施肥所以称之为主要元素或营养“三要素”,“三元素”
3.硫钙镁土壤供应充分,故称为次要元素
铁硼锰锌铜钼氯为微量元素农作物必需的养分元素20二、肥料的分类21广义凡能增加土壤肥力及作物产量或提高作物品质的物质狭义凡能供应植物营养元素的物质23肥料施用与粮食增产(1)24肥料施用与粮食增产(3)化肥总施用量(万吨)(N+P2O5+K2O)粮食总产(万吨)平均每公斤养分增产(公斤)19811334.932502.019851775.837910.812.319902589.845184.18.919943150.145648.80.83年代项目26肥料的分类有机肥人畜粪尿类、饼肥类、植物秸秆类、杂肥类等、商品有机肥无机肥单一养分氮、磷、钾、硫、镁、硅等微量元素肥料多养分磷钾肥、氮磷肥、复混肥、复合肥、BB肥有机无机二维复混肥料生物肥料1.菌落数2.菌株繁殖环境有机无机微生物三维复混肥料27A)农家有机肥:家畜粪尿和厩肥(圈肥)、堆肥、沤肥、沼气肥、人粪尿、绿肥、泥炭和腐植酸肥料、泥杂肥以及其他有机物料B)商品有机肥:对有机肥料进行微生物发酵、无害化处理后进行加工形成粉剂或者造粒形成商品有机肥料。有些有机肥料中还添加微量元素或进行螯合,添加微生物活性菌等来增加有机肥料的多功能性,增加和提高肥效。有机肥料28A.以化学合成的方法或将某些含有肥分的矿物通过化学加工制成
但有些化肥是工矿企业的副产物B.绝大多数化学肥料中含有矿物盐(无机盐),故也称无机肥料(矿质肥料)
但尿素是有机合成肥料无机(化学)肥料30化学肥料的通性有效成分含量高(肥分浓厚):尿素纯氮含量46%,比家禽粪便高
出100多倍。易溶于水或弱酸、肥效迅速易吸湿、结块:肥料表面吸收水分后,形成饱和溶液的薄层,由于大气压中的饱和蒸汽压高,使肥料不断吸水而发生潮解养分单一:使用时尽量使用复合肥,和有机肥料配合使用对土壤理化生物性质常有不良影响:板结、酸碱性变化、微生物的减少、有机质的加速分解,破坏土壤团粒结构残效短(后效短)主要是氮肥,残效很短,基本上只对当季有效31利用具有活性的微生物,增加土壤中的营养或其有效性,保护作物根部及促进吸收等功效,因对作物生长有利而制成的肥料(简称“菌肥”)微生物肥料32微生物肥料的特性微生物肥料的性质和其他肥料性质不同本身不含有大量营养元素以微生物生命活动的产物来改善植物的营养条件抑制某些病害发挥土壤潜在肥力的作用,从而获得农作物的增产效果比如:固定空气中的氮素将土壤中的有机、无机磷化物、矿物态的钾转变为植物可以利用的磷钾养分抗生菌的分泌物可以抑制或者杀死某些病菌33物理形态分类固态肥大多数颗粒或粉末状固态肥料硫铵、氯化铵、尿素、复合(混)肥液肥液氨、氨水、偏磷酸铵等气肥CO2、O2、SO2等34吸收营养部位分类地上部地下部大部分固态和液态肥料叶面肥营养型(微量元素有机螯合为主)激素型:矮壮素、缩节铵等多功能型气肥35根据养分分类单元素肥料(单质肥料,尿素、氯化铵等)二元素肥料(磷酸二氢钾、一铵、二铵等)三元素肥料(三元素复合肥料45%(15-15-15))多元素肥料微量元素肥料(微肥)完全肥料(有机肥料)36主要指化肥氮肥:硫酸铵、碳酸氢铵、尿素、氯化铵、硝酸铵磷肥:过磷酸钙、重钙、钙镁磷肥、钢渣磷肥钾肥:氯化钾、硫酸钾、草木灰(碳酸钾)复合肥(化学过程):一铵、二铵、磷铵,磷酸二氢钾,二元复合肥,三元复合肥等复混肥(物理过程):
25%≤低浓度混合肥≮40%
高浓度混合肥≥40%根据养分种类对肥料分类37追肥根据施肥时间分类水稻整个生育期的肥料有:育苗肥、基肥、返青肥、分蘖肥、拔节孕穗肥、灌浆肥等种肥基肥38三、主要元素肥料及其
基本理化性质39氮肥铵态(NH4-N)液氨(82%以上)、氨水(12~17%)、碳酸氢铵(17%)、硫酸铵(21%)、氯化铵(26%)硝态(NO3-N)硝铵态酰铵态(-CONH2)硝酸钠(15%)、硝酸钙(12%)硝酸钠(15%)、硝酸钙(12%)硝酸铵(35%)同是含有NH3-N和NO3-N尿素CO(NH2)2(42~46%)401949年以前,我国只有大连、南京两家化肥企业生产硫酸铵,最高年产量仅为纯氮4.77万吨。70年代后期,国家引进13套大型合成氨装置,在全国各地建成30万吨合成氨的大型化肥厂。到上世纪90年代,全国已有各类氮肥厂1300多家。我国氮肥工业发展412003/2004年中国主要尿素企业产量(单位:万吨)企业2004年2003年全国17,547,00015,666,964泸天化562,640580,017宁夏石化477,508433,720聊城鲁西437,910424,089乌石化429,103478,053山东肥城399,089112,409山东德奇龙373,652282,112湖北宜化368,706353,729海洋石化331,069云天化325,489266,185华鲁恒升306,358290,83542氮肥产量趋势43尿素在土壤中的转化及使用方法CO(NH2)2+2H2O(NH4)2CO3(NH4)2CO32NH3+CO2+H2O脲酶1、脲酶的活性与温度、水分、质地、土壤pH有关,
10℃时,尿素完全转化需7~10天;
20℃时,4~5天;
30℃时,2天2、可以被土壤胶体吸附3、表施会造成尿素的挥发损失4、深施或施用后立即灌水
a使尿素渗入土壤深层
b深层土壤脲酶活性较低,可缓解尿素的快速分解44磷肥水溶性磷肥枸溶性磷肥过磷酸钙(含P2O514~20%,含硫)、重过磷酸钙(含P2O542~60%,不含硫)、磷酸铵类(一铵、二铵)、硝酸磷肥(含P2O512~20%)钙镁磷肥(含P2O512~20%)、钢渣磷肥(碱性炉渣含P2O58~17%)、脱氟磷肥等Ca10(PO4)6F2+7H2SO4+3H2O7CaSO4+3Ca(H2PO4)2H2O+2HF难溶性磷肥磷灰石(含Ca10O(PO4)6R)、磷矿粉、骨粉、闭蓄态磷化物、45普钙普通过磷酸钙
,它是世界上最早生产的磷肥,也是最早生产的化肥;在高浓度、速溶性磷肥如二铵生产之前是我国最主要的磷肥品种;浓度低,含P2O512-20%,一般呈灰色或淡黄色粉状,过磷酸钙的生产工艺比较简单,用硫酸分解磷矿制造而成,46磷铵磷酸一铵
Mono-AmmoniumPhosphate(MAP)
主要成分NH4H2PO4,养分为12-42-0。 磷酸二铵
Di-AmmoniumPhosphate(DAP)
主要成分(NH4)2HPO4,养分为18-46-0。 47磷铵是一种优质、高浓度氮磷复合肥料,白色或灰色颗粒,易溶于水,中性,性质稳定,磷素几乎都是水溶性的,氮磷养分都可以被作物直接吸收利用,是一种速效性二元复合肥料。一铵和二铵可作为生产复混肥的原料,也可直接施用。颗粒状的磷铵宜作基肥,也可作种肥和追肥,直接用于豆科作物或严重缺磷土壤,肥效是非常显著的。48新型磷肥优点含磷量高(P2O560%以上)易溶于水,物理性质稳定减少土壤对磷的固定和微量元素螯合,提高微量元素的利用率(常见用于叶面肥料)2H3PO4H4P2O7(焦磷酸)+H2OH3PO4+H4P2O7H5P3O10
(三聚磷酸)+H2OH5P3O10(HPO3)3(偏磷酸)+H2O49我国磷矿资源分布中国磷矿广泛分布于26个省(区),相对集中在云南、贵州、四川、湖北和湖南5省;这几个省合计保有储量117.64亿吨,占全国总保有磷矿储量的77%;且P2O5大于30%的富矿几乎全部集中于这5个省。50我国磷矿资源分布图51
资源丰富,但分布过于集中富矿少,贫矿多(品位的)难选矿多,易选矿少较难开采的倾斜至缓倾斜、薄至中厚矿体多,适宜于大规模高强度开采的少我国磷矿资源分布特点522004年我国磷肥产量前10位生产企业
(折合P2O5100%)含量单位:万吨排名企业全称2004年2003年同比增长(%)
全国1003.0866.915.71贵州宏福实业开发有限总公司58.744.531.72山东省鲁北企业集团总公司28.526.19.43铜陵市化学工业集团有限公司27.323.715.44湖北洋丰股份有限公司24.317.141.95云南红磷化工有限责任公司22.422.9-2.36涪陵化工股份有限公司19.712.557.17四川宏达集团有限公司18.314.228.68云南云峰化学工业有限公司17.89.684.49云南三环化工有限公司16.915.112.110绵竹龙蟒集团有限责任公司14.915.1-1.153钾肥氯化钾(含K2O60%左右)硫酸钾(含K2O50%左右)碳酸钾(草木灰)54我国可溶性钾资源分布中国可溶性钾资源相当贫乏,且分布不均。截止1996年底,全国已探明的28个矿区的钾盐保有储量4.57亿tKCl,其中A+B+C级储量为1.46亿tKCl。探明储量以氯化钾为主,96.6%的储量分布在青海柴达木盆地的几个现代盐湖中,少数在云南江城一带。另外还在山东、甘肃、新疆和四川有零星分布。5556我国钾肥生产企业以青海省格尔木的察哈尔盐湖为主要生产地--青海盐湖钾肥有限公司近期探明塔里木盆地具有丰富的钾盐矿床我国钾肥年产量在80-100万吨左右各地用进口钾肥转化硫酸钾肥料50万吨左右(青上化工、苏州化工等)57我国钾肥用量70%以上依赖进口,国际市场钾肥价格对国内钾肥价格有着决定性的影响。2004年我国自产钾肥120万吨(其中氯化钾约50万吨);总计进口钾肥约720万吨,主要来自俄罗斯、白俄罗斯、加拿大、中东等国家和地区。2004年全球肥料市场呈现普遍的资源紧张局势,钾肥价格更是由以前的3—5美元的增幅窜至40美元,原因并不是由于钾盐矿石资源紧张所致,而是由于全球钾肥供求关系调整和国际能源价格上涨导致的。58复合化的程度
根据联合国粮农组织的资料,在1989/1990肥料年度,全世界消费的化肥有29.4%的磷,23.0%的钾和17.3%的氮是复混肥。发达国家如美国、加拿大、日本、法国、英国等,有90%左右的磷肥,70~90%的钾肥和40~80%的氮肥是以复混肥形式施用的。59氯化钾主要成分KCl,含有效钾(K2O)60%左右纯氯化钾为白色结晶,易溶于水,作物易吸收利用,吸湿性弱,是生理酸性肥料。市售氯化钾颜色有白色或粉红色两种,只要含钾量相等,两种颜色钾肥的肥效也相等。60硫酸钾主要成分K2SO4,含有效钾(K2O)50%左右;白色或淡黄色晶体,易溶于水,作物易吸收利用,吸湿性弱,是生理酸性肥料;适用于各种作物,尤其是烟草、葡萄、马铃薯等忌氯作物,效果比氯化钾好,作基肥或追肥适当深施,集中施用。61硫基复合肥用氯化钾和硫酸反应生成硫酸钾,再加入磷酸一铵、合成铵等复合而成。年产量600-700万吨。主要生产厂家在山东。62氯基复合肥生产工艺(主要是物理过程):以尿素、磷酸一铵、氯化铵、氯化钾等为原料造粒年产量1000万吨左右主要生产厂家在江苏63掺混肥料
利用大颗粒尿素、磷酸一铵(或磷酸二铵)、氯化钾或硫酸钾掺混年产量100-200万吨,以嘉吉公司为代表可以按照不同比例进行掺混64氮素的营养功能蛋白质、核酸、核蛋白、叶绿素、多种酶、维生素的重要组分。对植物生命活动以及作物产量和品质都有极其重要的作用。缺氮症状叶片淡绿或发黄(蛋白质和叶绿素合成受阻),显著症状是植株下部叶片首先褪绿黄化,然后向上部叶片扩展。苗期细胞分蘖减慢,植株矮小、瘦弱、叶片薄而小,禾本科作物分蘖少,茎杆细。氮素过量细胞增长过大,细胞壁薄,细胞多汁,植株柔软,消耗过多碳水化合物,易倒伏和受病虫害侵袭而影响作物产量和品质。棉花:叶片肥大而相互遮阴,株型高大,徒长,蕾铃稀少而易脱落。65土壤中氮素形态和氮素循环95%以上以有机态氮形式存在(蛋白质、氨基酸、杂环态氮等)。无机态氮主要为铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-)66磷素的营养功能磷脂、RNA、DNA、ATP、Pi的重要构成元素。参与光合作用、呼吸作用、生物合成等多种代谢过程。促进植物生长、分蘖,根的伸长和开花结果。首先出现在老叶(下位叶)上,而后扩展到上位叶。叶变窄,缺磷初期常呈暗绿色,绿红、赤绿或紫色。着花数减少,开花结实延迟。根毛粗大而发育不良,分蘖明显减少或不分蘖。缺磷症状磷素过量叶片肥厚而密集,叶色浓绿。植株矮小,节间过短,生长明显受抑制。地上部生长与根系生长比例失调。67土壤磷素的形态土壤速效磷:水溶性磷土壤有效磷:水溶性磷+枸溶性磷土壤全磷:水溶性磷+枸溶性磷+难熔性磷土壤中磷化物存在形态无机磷化物:水溶性无机磷化物固态无机磷化物-弱酸性、难容性无机磷化物代换态、吸附态无机磷化物有机磷化物:有机残体,和土壤有机质存在正相关性水田中磷的特殊形态:水田淹水产生还原条件,使有效磷含量提高一倍以上。68土壤中磷绝大多数以植物难以吸收的形态存在土壤全磷土壤全磷量低,土壤一定低磷土壤全磷量高,土壤有效磷不一定高土壤速效磷、有效磷和全磷量没有明显的相关性69钾素营养功能三种大量元素中唯一只以离子态存在。激活多种重要生理过程中酶的活性(合成酶、转移酶、氧化还原酶)。电子传递的重要载体。缺钾症状常发生在作物生长发育的中、后期(流动性强)。首先在植株下部老叶上出现失绿并逐渐坏死,叶片暗绿无光泽。双子叶植物叶脉间先失绿,沿叶缘开始出现黄化或有褐色斑点或条纹。单子叶植物叶尖先黄化,随后逐渐坏死。钾素过量钾肥用量过多引起作物的奢侈吸收,而这些养分对提高产量没有帮助,造成浪费现象。70土壤钾素形态水溶性钾:以离子形态存在于土壤溶液中。它代表最易被植物吸收利用的钾的形态。交换性钾:吸附于土壤胶体表面的钾离子,通过解离与交换能释出K+离子。固定态钾:进入粘粒矿物晶架构造的陷穴中,或被堵塞于晶层中而失去交换性的钾离子。原生矿物中的钾:钾矿石中钾,必须通过风化才能释出。71土壤养分的有效性土壤养分的化学有效性土壤中存在的矿质态养分。可了解土壤能为当季植物提供多少养分,在实际生产中作为推荐施肥的依据。土壤养分的生物有效性根对养分的获取与养分向根表迁移的方式和速度。根系生长与吸收作用下,土壤养分的有效化以及环境因素对养分有效化的影响。72从氮磷钾的外在作用看氮是促进细胞分裂的;磷在植物苗期是促进根系生长的,中后期是花和果实形成的;钾是提高作物抗逆性,如抗旱,抗寒,抗病,抗倒伏;硫能促进根系发育,提高作物品质,同时参与固氮作用;钙是构成细胞壁的成分;镁是叶绿素的组成成分.73植物吸收养分示意图养分向根表迁移截获质流扩散养分通过气孔和胞间连丝进入植物体内74养分的吸收(根系)75四、肥料的标识与标准76肥料的标识与标准复混肥料compoundfertilizer
氮、磷、钾三种养分中,至少有两种养分标明量的由化学方法和(或)掺混方法制成的肥料。复合肥料complexfertilizer
氮、磷、钾三种养分中,至少有两种养分标明量的仅由化学方法制成的肥料,是复混肥料的一种。有机-无机复混肥料organic-inorganiccompoundfertilizer
含有一定量有机质的复混肥料。掺合肥料(blendedfertilizer)
氮、磷、钾三种养分中,至少有两种养分标明量的由干混方法制成的肥料,是复混肥料的一种。77有机肥料organicfertilizer
主要来源于植物和(或)动物,施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料生物有机肥bio-organicfertilizer
特定功能微生物与主要以动植物残体(如畜禽粪便、农作物秸秆等)为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。
78总养分totalprimarynutrient
总氮、有效五氧化二磷和氧化钾含量之和,以质量百分数计。配合式formula
按N-P2O5-K2O(总氮-有效五氧化二磷-氧化钾)顺序,用阿拉伯数字分别表示其在复混肥料中所占百分比含量的一种方式。如复混肥料45%(15-15-15)注:“0”表示肥料中不含该元素。产品名称不允许添加带有不实、夸大性质的词语,如“高效×××”、“××肥王”、“全元素××肥料”等。79复合肥料(复混肥料)国家标准
(GB15063-2001)2002-01-01实施项目指标高浓度中浓渡低浓度总养分(N+P2O5+K2O),≥40.030.025.0水容性磷占有效磷百分率≥705040水分(H2O)≤2.02.55.0粒度(1.00-4.75mm或3.35-5.60mm)≥909080氯离子(CI¯),≤3.0注:1组织产品的单一养分含量不得低于4.0%,且单一养分测定值与标明值负偏差的绝对值不得大于1.5%。2以钙镁磷肥等枸溶性磷肥为基础磷肥并在包装容器上注明为“枸溶性磷”,可不控制“水溶性磷占有效磷百分率”指标。若为氮、钾二元肥料,也不控制“水溶性磷占有效磷百分率”指标。3如产品氯离子含量大于3.0%,并在包装容器上标明“含氯”,可不检验该项目;包装容器未标明“含氯”时,必需检验氯离子含量。
80有机-无机复混肥料国家标准
(GB18877—2002)项目指标总养分[N+有效(P2O5)+(K2O)],%≥15.0有机质,%≥20水分≤10酸碱度(pH)5.5~8.0A标明的单一养分的质量分数不得低于2.0%,且单一养分测定值与标明值负偏差的绝对值不得大于1.0%。B如产品氯离子的质量分数大于3.0%,并在包装容器上标明“含氯”,该项目可不做要求。81有机肥料农业行业标准
(NY525-2002)2002年12月01日实施项目指标有机质含量(以干基计),%≥30总养分(N+P2O5+K2O)含量(以干基计),%≥4.0水分(游离水)含量,%≤20酸碱度
pH5.5-8.0注:有机肥料中的重金属含量、蛔虫卵死亡率和大肠杆菌值指标应符合GB8172《城镇垃圾农用控制标准》的要求82商品肥料的三证肥料登记证(农业部门颁发)生产许可证(工业生产办公室或技术监督局颁发)产品质量标准(技术监督局颁发或批准)国家标准/行业标准/企业标准
83不正规包装标识尿素氮N≥46%缩二脲≤
1.5%水分≤
1.0%微素≥
9%,S≥12%,N≥25%净含量(40±0.4Kg)美国特产有限公司地址:美国康斯康星州有机-无机复混肥料有机尿素氮磷钾≥
16%,有机质≥20%,氨基酸≥10%总含量≥46%GB18877-2002鲁农肥(2003)临字0939号美国特产有限公司地址:美国康斯康星州授权生产包装商:XXXXXX地址:XXXXXXXXX授权生产包装商:XXXXXX地址:XXXXXXXXX84五、施肥与环境85我国目前施肥中存在的几个问题偏施氮肥,轻施磷钾肥,有机肥使用量逐渐减少。复合肥(专用肥)使用比例低。肥料的利用率偏低。对土壤理化性质有不良影响对环境、农业的可持续发展的影响86不合理施肥对环境的影响施化肥造成的土壤重金属累积。农田的养分损失对环境的影响主要涉及氮和磷两个元素。磷对环境的影响主要限于水体的富营养化,氮则还影响到大气。87不合理施肥导致:大气污染氧化亚氮(N2O)作为一种温室气体,促进全球的气候变暧,不仅如此,它还破坏臭氧层,增加紫外线辐射,引发皮肤癌
1.反硝化过程
2.农田氨挥发进入大气平流层经光化学反应生产氮氧化物水体污染
水体富营养化(藻华与赤潮):氮与磷等营养物质大量进入湖泊、江河、海湾后,水中的营养物质增多,促使藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水的透明度降低,阳光难以透过水层,从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放。藻类的呼吸作用、藻类残骸的分解会大量消耗氧,在一定时间内使水体处于严重缺氧状态,从而产生藻华和赤潮现象
1.农田淋失的硝态氮随径流和渗漏而进入水体。
2.磷素随水土流失进入水体。88化肥的危害途径氮肥:通过挥发、淋溶、径流进入大气、土壤和水体,污染环境氮肥:氮肥在土壤形成高含量的硝酸盐、亚硝酸盐,通过食物链被人体吸收后,直接危害人类大棚生产以及大田过量使用化肥,造成植物体内硝酸盐、亚硝酸盐含量偏高,人们进食后危害人体氮、磷:通过水体进入湖泊,成为水体富营养的主要因素,恶化水质89化肥本身对环境的污染化肥中的重金属污染主要是普通磷肥As、Cd、Pb等化肥中的有机副成分污染缩二脲、三氯乙醛(植物生长紊乱剂)90间接污染1.过量使用化肥,植物抗逆性降低,增加农药和激素类化学品的用量,又间接加重了水、大气和土壤的污染。2.过量使用化肥,人、畜粪尿(特别是前者)未能充分利用,而是大量地直接排入水体,这一现象在城镇尤为突出,造成水体的污染。91恶性循环作物产量提高缓慢甚至减产土壤理化性质恶化土壤酸化或盐化土壤有机质减少大量增施化肥环境污染影响农业和社会可持续发展92无锡鼋头渚景区9394
六、肥料的出路在何方?95A.单质肥料复合化(二元、三元复合肥)
复合肥料混合肥料B.各类肥料复合化(二维、三维复合肥)
有机无机肥料有机微生物肥料有机无机微生物肥料肥料的发展方向—复合化96提高化肥的利用率。减少不合理的化肥使用量。偏施氮肥,轻施磷钾肥。中国氮肥用量是世界平均水平的3.8倍,是美国的3倍,澳大利亚的8倍多,我国每年因盲目使用浪费的化肥达100万吨,合5亿元.有机、无机、生物肥料三者相结合。生态型肥料肥料的出路
Theansweris971.是一种能够促进农作物健康生长,提高作物抗病抗逆性能,达到稳产增产的肥料2.是一种能够提高农产品质量,用于有机食品生产,无公害食品、绿色食品生产的肥料3.是一种减少农业化学品投入,改善土壤性能,降低农业面源污染,起到环境保护的肥料生态肥料的定义98化肥
含预设含量的单一或复合化学养分有机肥粪肥、植物堆肥等微生物肥
含一般的固氮菌、根瘤菌、解磷菌、解钾菌等生态型肥料同时含全面化学养分、有机质及生物活性物质99有机-无机-生物三维复合(养分均衡、全面);结合上述三种肥料的优点,避免或减轻其缺点;内含高效生物活性体可根据作物需要释放和制造养分,大大提高肥料和土壤养分利用率;显著促进作物根系生长,改善作物生长环境的理化性状(进一步提高养分有效利用率);生态型复混肥1004.标识含量32%—41%,效果优于普通高浓度复合肥;5.提高作物抗病虫害能力和抗旱抗倒伏能力;6.提高作物品质,减低农产品中有害化学物质残留;7.改良土壤理化性能,降低农业面源污染。生态型复混肥101固氮解磷解钾原理\刺激生长\抗病抗逆固氮:把空气中的分子态氮转化为氨态氮.解磷:1产生各类有机酸和无机酸,降低PH值,把难溶性磷转化为可溶性磷.2.产生胞外磷酸酶,催化有机磷转化为有效磷.3.微生物呼吸产生二氧化碳,降低PH值,溶解磷酸盐.4.随着环境的变化,不溶性磷转化为可溶性的磷酸盐和次磷酸盐.5.细菌细胞的固定和释放作用.解钾:破坏钾长石的晶格结构释放钾离子.产生各类生理活性物质刺激植物生长:生长素;细胞分裂素;赤霉素;乙烯和脱落酸;寡糖.抗病作用:产生铁载体;抗生素;系统防卫酶;氰化物.1.产生铁的载体—嗜铁素,铁离子作为酶的辅基,电子传递载体参与新陈代谢.2.卵磷脂酶C和几丁质酶的抗病作用.3.产生抗生素.4.诱导系统抗性和植物抗逆性.102推广使用生态肥的理由符合国家产业政策—生态环保安全2001年8月北京第12届肥料大会主题:施肥食品安全和环境保护,21世纪的主导农业:生态农业,主导食品:绿色食品.FAO的肥料年鉴报道:世界肥料的发展方向:向多成分,多功能,高效,高浓度,无污染方向发展,走有机,生物,无机相结合的道路.103推广使用生态肥的理由自身健康和出口的需要----过分依赖化肥种植的瓜不甜、果不香、菜无味,人吃了,会中毒,易得病出口企业烦恼:农药化肥残留超标,退货频繁;104推广使用生态肥的理由耕地保护和可持续发展的需要----专家呼吁:如果再滥用化肥,土地10年后将无法长出庄稼!耕地质量下降,耕作层变浅,土壤养分流失大,环境污染加剧.可持续农业\可持续发展是近几年出现频率最高的词汇.105生态肥推广瓶颈1.产品本身特性:生态肥本身持效性好,速效性差,与农民的期望值有落差。2.农民:产投比的限制,目前农产品的市场规范尚不完善,优质不优价现象依然存在。3.经销商:宣传推广难度大,短期内效益不明显。4.市场:产品品种多、混、杂,质量良莠不齐。坑农害农事件时有发生,农民的抵触心理大。106
七、各种作物如何合理施肥?107土壤呈酸性.土壤过酸可用石灰改良.游离铁,铝氧化物多,固磷作用强,使用磷肥增产显著,以使用碱性的钙镁磷肥为好.土壤粘重,氮,磷,钾和有机质都很低,需要大量施用有机肥来改良土壤和增施复合肥来提高土壤肥力.土壤一般缺锌和硼微量元素,对敏感作物需要补充锌肥和硼肥.红壤类型土壤的特点:108施肥时期施肥方法肥料用量合理施肥技术三要素109基肥基肥是播种(或移栽)前结合土壤耕作施用的肥料。它的目的是供给作物整个生育期需要的养分,并为作物生长发育创造良好的土壤条件,有培肥改土的作用。110追肥追肥是作物生长期间施用的肥料,它的目的是补充作物生长期土壤养分供应的不足。一般以追施氮肥为主,也可追复合肥,要求深施覆土,深度达6-8厘米,可明显减少氮肥的损失,提高肥效。
111合理使用肥料1.根据作物需肥特性施肥叶菜、禾本科作物多施氮肥果菜、豆科作物及绿肥类多施磷肥根菜、块根类作物及喜钾植物多施钾在作物的需肥高峰期追肥(如:果树的花前肥、花后肥、膨果肥等)2.根据土壤肥力情况施肥测土施肥、平衡施肥、配方施肥、高产施肥等3.化肥与有机肥、生物肥料的配合使用掌握施肥技术,科学施肥,提高肥料利用率112水稻施肥每生产100公斤水稻,需吸收氮(N)2.1-2.3公斤、磷(P2O5)0.9-1.3公斤、钾(K2O)2.1-2.3公斤,N∶P2O5∶K2O平均为2.6∶1.3∶3.5,有机肥、磷、钾肥复合肥一般做基肥施用。追肥一般以氮肥为主,也可追复合肥。水稻常规施肥:基肥:一般使用复合肥加上部分速效氮肥,占总施肥量的60%-70%。
追肥:2次,一般用速效氮肥(如尿素)作追肥,占总施肥量的30%-40%。绿先机水稻专用肥505:每亩用量20-40公斤.113玉米施肥春玉米生长期120天左右,大多亩产500-700公斤。一般每生产100公斤玉米子粒,需吸收氮(N)2.5-2.7公斤、磷(P2O5)1.1-1.4公斤、钾(K2O)3.2-3.8公斤,N∶P2O5∶K2O平均为2.6∶1.3∶3.5,则1∶0.48∶1.35。如果亩产400公斤,需吸收N-P2O5-K2O为10-5-14(公斤)。
506使用方法:主要作底肥使用,用量建议25-40公斤/亩。追肥按常规追施氮肥和钾肥。
114花生施肥每生产100公斤花生荚果,需要从土壤中吸收7公斤氮,1.3公斤磷,4公斤钾,2.5-3公斤钙.底肥使用绿先机506肥料25公斤左右,追肥用503冲施肥10-20公斤.115马铃薯施肥马铃薯对肥料三要素的需要,以钾最多,氮次之,磷最少.每生产1000公斤马铃薯需吸收纯氮5.5公斤,磷2.2公斤,钾10.2公斤.氮肥充足可使茎叶繁茂,增强光合作用强度,提高块茎的蛋白质含量.钾肥充足,植株发育健壮,块茎中淀粉积累多,抗病性强.施肥建议:底肥用508(S基)肥料,追肥可以用503冲施肥.116甘蔗施肥
甘蔗必需养分元素甘蔗一生分为苗期、分蘖期、伸长初期、伸长末期和工艺成熟期。苗期需要较多的是氮,分蘖期是磷,伸长末期是钾。甘蔗是高产高肥的作物,一般亩产蔗茎5-7吨情况下,每生产1吨甘蔗,需吸氮1.65-2.12公斤,磷0.36-0.54公斤,钾1.97-2.67公斤,N:P:K=1:0.24:1.23(约4:1:5),另外,还吸收较多的钙、镁和硅等。如果亩产6吨蔗茎,需吸收N、P、K平均为12、3、15公斤。施用技术糖蔗:甘蔗专用肥每亩用量100-125公斤作底肥。果蔗:绿先机508生态肥每亩用量300-400公斤作多次追肥。117木薯施肥每生产一吨木薯需要吸收2.3公斤氮,0.5公斤磷,4.1公斤钾,N:P:K=5:1:8施肥方法:采用穴施或沟施.施肥时期:提倡重施基肥,早施追肥(栽后一个月).施肥量:木薯专用肥80公斤.118蔬菜施肥目前菜农施肥以氮肥为主,而忽视磷钾肥和微肥.由于过量使用氮肥,造成过多而浪费,使土壤产生盐类浓度障碍,病害加重,出现各种缺素症状,导致产量下降,品质降低.建议:底肥使用绿先机201生态
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