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腐植酸涂层肥料:控氮、促磷、保钾
时间:2012/5/16 8:51:38 来源:昆明尚农化工有限公司 点击量:2157次
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腐植酸。腐植酸是天然高分子有机化合物,广布于土壤、江河、湖泊、沼泽、森林等自然界中,是地球碳循环的重要组成部分,亦是“维持生命的贮库和生物圈的保护者”。能够作为生产原料的主要包括:泥炭、褐煤、风化煤等,被称为“5000万年前的古老堆肥”。腐植酸主要组分有碳、氢、氧、氮等,具有羧基、羟基、酚羟基等多种活性基团,也就赋予了其较高的吸附性、络合性、阳离子交换性等多种功能。基于这些特性,腐植酸在农业生产中具有五大作用:改良土壤、化肥增效、刺激作物生长、增强作物抗逆性能、改善农产品品质。腐植酸在农业应用上的显著效果,已为人们所共识。仅就化肥增效而言,其独特的缓释效能表现在:

  胶体作用。腐植酸通过胶体作用形成团粒结构,增加土壤微团粒结构和毛管孔隙度、降低土壤容重,提高土壤保肥、保水能力。

  吸附作用。腐植酸是多孔隙的疏松物质,具有较大的吸附能力,而且与其表面积对水膨胀性大小有关。

  凝聚与胶溶。腐植酸是一种亲水的可溶胶体,既可凝聚又能胶溶。

  脲酶抑制作用和硝化抑制作用。腐植酸中的醌基有脲酶抑制剂生理功能;HA和NHA的Fe盐或Na盐有明显的脲酶抑制作用。腐植酸与尿素络合反应成的腐脲产品,能够抑制土壤脲酶和硝化细菌活性,有效地控制了尿素释放和分解的速度。

  络合(螯合)性能。腐植酸的络合(螯合)性能对金属以及矿物的迁移、固定和积累、化学反映性和生物利用度都有直接影响。HA-金属络合物一般呈水合物形态,也有些HA与微量元素的螯合物难溶于水,但其胶体粒子仍是活化态,在植物根部酸性环境或土壤微生物作用下会不断供给植物营养。

  氨稳定剂。腐植酸中的胺基中含有伯胺和仲伯胺,是比较理想的氨稳定剂。腐植酸与含氮有机物共价结合或以氢键结合具有高度的耐水解性 是土壤不断增加易移动氮的主要因素,也是植物的主要缓效氮源。

  以腐植酸为载体的缓释肥料其缓释材料就是土壤的组分,这也是腐植酸缓释肥料区别于其他类型缓释肥料的显著特点。以沥青、焦油、树脂、塑料等作为包膜材料的缓(控)释肥料,其缓释材料除在一定时间内起到控制养分溶出作用之外,即成为于土壤不相容的“异物”,而这些“废弃物”很可能成为土壤的污染之源。同时,当“壳”越来越精细化、越来越智能化的时候,它的生产成本也会越来越高,以至更加难以在大田作物上应用。

  涂层技术。 腐植酸涂层肥料以腐植酸及其有机亲水高分子聚合物为载体,并在不同反应节点加入适量的锌、锰、硼、铁等盐类及其他添加剂,在特定工艺条件下制成三大系列涂层包膜材料,分别涂布于氮、磷、钾三种肥料颗粒表面,形成一层或多层包膜,使之成为具有“控氮、促磷、保钾”特性的单质改性肥料颗粒,再根据测土配肥需要采用掺混工艺科学组配成与作物全生育期养分需求变化相协调的环境友好、缓释高效的腐植酸缓释增效肥料。其技术核心是“膜反应”、“团絮结构”,技术关键是涂层材料(涂液)的制备。“膜反应”是指涂层材料均匀涂布于尿素颗粒表面,在少量催化剂作用下,与尿素反应形成脲基络合金属盐,牢固包裹于尿素颗粒表面,有效改善其理化特性,并成为“团絮结构”的基础,该反应在常温常压下完成,不会新增肥料二次加工带来缩二脲的增加。“团絮结构”是指肥料施入土壤后,涂层材料吸水膨胀后,并与周围土壤的有机质结合,形成三维网络结构,由于网络结构内外可移动离子浓度差异,在浓度梯度作用下,肥料中的有效养分可以逐步释放出来供作物吸收利用,这样每一个肥料颗粒都变成一个开放式的“养分储备库”,利用腐植酸与高分子亲水聚合物合成的胶态物质所特有的凝聚与胶溶性能,以土壤水分变化作为肥料养分控释钥匙,达到水肥统一的智能型氮素缓释控制,减少淋溶、渗透或挥发损失,达到缓释增效的目的。其涂层材料在颗粒尿素表面水溶胀形成的轻交联三维空间团絮结构体及其所含羧基、醌基等活性官能团的作用,显著增强团絮体并提高土壤对养分吸附能力,以及对脲酶的抑制作用。试验证明在一定浓度下,可增加土壤吸附量1倍以上,脲酶活性降低幅度为25.1%-26.6%。这里所使用的涂层材料既是缓释剂、增效剂,同时也都能降解成为作物养分,无残留、无污染。(阎宗彪,乔生,邢嘉语)
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