目前盐碱地改良手段有许多种,如物理改良、水法改良、化学改良、微生物改良等。其中化学改良法是一种直接、有效地手段。化学改良手段主要由石膏法、高聚物法和酸法等,其中,酸法简便易行,效果直观可靠。常用的改良碱土的酸性物质主要有磷酸、硫酸、磷酸脲、硫黄和有机酸等,在这其中,磷酸脲以其固体酸、水溶性好,养分高\加工性能好受到大家的青睐。
磷酸脲改良盐碱土原理
碱性土壤的主要碱性物质是钙、镁、钠盐的碳酸盐和重碳酸盐,以及交替表面吸附的交换性钠。碳酸钠和碳酸氢钠是水溶性的,所以钠离子在土壤溶液的浓度基本是保持恒定的,换句话说,对根系的毒害影响能力也是固定的。但钙、镁、铁等的碳酸盐或重碳酸盐都是非水溶性的强碱弱酸盐,不溶解于水,很难被作物直接快速吸收,但在遇到酸性更强的酸的时候,比如说磷酸脲,碳酸盐和重碳酸盐会释放出二氧化碳和钙、镁、铁等,降低了土壤pH,活化了钙、镁、铁等有益元素。
释放出的钙离子可以抑制植物根系对钠离子的吸收。如谢泰云等人研究认为,使用磷酸脲肥料,施肥点周围形成较低pH环境,减少氨的挥发;李艳婷等在根基周围使用pH=1.0~2.0酸性根际肥,在土壤中扩散半径是6厘米,对土壤pH降低的有效距离是2厘米。在施肥的28天内,距肥料2厘米处,土壤pH降低了0.9个单位。土壤铁有效性增加了5.9毫克/公斤,显著提高了花生对铁的吸收。张莉等以大叶菠菜为材料,研究了碱胁迫条件下磷酸脲对土壤pH、植物生长和叶片生理特性的影响,使用磷酸脲处理无碱胁迫处理
降低2.69个单位,株高、叶面积、整株干物质比碱胁迫处理提高23.55%、21.03%、33.84%。刘健等在新疆石河子地区用磷酸脲膜下滴灌棉花的施用研究表明,磷酸脲可以发挥滴灌技术可控优势、提高肥料利用率,促进棉花的生长,提高棉花的品质,皮棉增产7.4%~10.8%,肥效优于其他滴灌肥。
磷酸脲系产品研究进展
磷酸脲由德国巴斯夫1914年首先申请专利,随后各国跟进研究,70年代形成工业化生产,主要用作饲料添加剂和保氮能力高效复肥等广泛使用。磷酸脲具有许多优点,如固体强酸、养分高、水溶性好、具有防止钙镁沉淀能力,加工性能强,成本较低,成为大家开发碱性土壤高效肥,开发含钙镁肥料的首选原料。
国外方面1992年美国奥默斯投资公司(Ons Investments.Inc)申请了固体掺混肥料,产品含磷和钙,主要由磷酸脲和硝酸钙组成,通过磷酸脲酸性使固体产品没有沉淀。1996年,凯米拉公司在中国申请了含磷酸根和钙镁的悬浮肥专利,主要通过酸性调控(pH=0.5~2.0)和研磨,形成高浓度悬浮肥。2009~2010年,荷兰弗里马瑟公司(H.H.Vriesema)等在多国申请了速溶水溶肥产品的专利,该产品在干态下稳定、溶解快速,没有沉淀,酸性物质包含磷酸脲等。
国内方面中国科学院研究所2002年张小勇申请了针对新疆土壤的滴灌酸性液体肥专利,此方案解决了磷酸一铵的水溶性及解决滴灌堵塞问题。2003年刘健等也申请了磷酸脲为原料的高效复合肥专利,产品为粉状,酸性较强。诺贝丰公司推出了水溶肥伴侣,解决山西、新疆地区硬水导致肥料沉淀,堵塞滴灌管道问题,该产品主要成分为磷酸脲,使用方法是水溶肥磷酸脲按照1:5~10的比例配合使用,效果显著,如表1所示。云南常青树公司推出了“降碱灵”,核心成分也是磷酸脲,主要在新疆等地区推广。磷酸脲单独使用或者作为水溶肥原料,其使用标准,以肥料1:250倍稀释后pH在6.5~7.0之间为最适值。这个pH范围技能保证作物安全性,又能获得较高的养分利用率,还能够阻止钙镁在滴灌管道的沉淀。
磷酸脲系产品具多重功效
磷酸脲系产品以其酸化特性能够降低碱性土壤pH,抑制氨氮的挥发,提高钙、镁、铁的活性,提高养分利用率称为化学改良盐碱土壤的一个利器。国内外很多研究机构、厂家都在以磷酸脲为功能原料构建改造碱性土壤的高效肥料,这种高效肥料可能是固体水溶肥、液体水溶肥,也可能是固体复合肥。磷酸脲肥料将会成为化学方法改良碱性土壤的一个生力军。
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来源:互联网
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