黃大明 張文奎 陸瑋 唐先龍 郗貴明
【摘 要】 綠寶水肥營養緩釋劑是一種正在世界范圍改變農林業和園藝進程的農業環境生態材料。是一類具有抗旱保濕特性的土壤調理劑。適于在土壤壓力下保濕,優化濕度條件,蓄水涵養,功能性緩釋,促進植物快速生長。它通過控制濕度釋放,大大減輕植物的干旱損傷,同時增加土壤的通氣與排水。可以降低50%的灌溉,減少33%的肥料使用。本文研究綠寶水肥營養緩釋劑技術與應用要點。
【關鍵詞】 綠寶水肥營養緩釋劑 LSWA 技術 應用
【Abstract】 Lubao slow-release water-fertilizer-nutrition agent (LSWA) is a new and proven miraculous soil additive. The super nutrient absorbent polymer dramatically conserves water and reduces fertilizer usage while significantly increasing plant and crop yield. This leap forward in polymer and ecological technology is changing the course of agriculture and horticulture the world over. Moreover, there are numerous benefits that LSWA was engineered to produce and with every new application we are discovering even more each day. The versatility of this scientific discovery will undoubtedly produce even more discoveries. We have only scratched the surface. LSWA is a part of the solution to ending world hunger in areas of the world that cannot grow ample food due to poor soil and hot, arid conditions. LSWA crystals will absorb hundreds of times their weight in water in the soil and then, upon demand, release the stored moisture to the plant regardless of the soil condition. Unlike previous polymers available, LSWA has great absorbability under soil pressure and maintains its absorbability in the presence of fertilizers and other water soluble additives. It is completely non-toxic and has a lengthy effective period of seven to ten years. LSWA is extremely cost effective due to its initial cost, the dramatic reduction of watering cycles, the decrease of fertilizer usage and the increase in crop yield and utilization of previously unusable land. When LSWA crystals are installed into the soil, irrigation schedules can be reduced by more than 50%. Fertilizer usage is also reduced by 33%. LSWA also significantly increases crop yield and assists in the abundant growth of horticultural plants, trees and flowers. In this paper, basic research and specific recommendations will be made available to determine the best rates and application methods for the desired plant crops and soil condition.
【Key words】 Lubao; slow-release water-fertilizer-nutrition agent; LSWA; Techniques; Application
綠寶水肥營養緩釋劑是國內外新近發展起來的高新技術產品,是一種能保持土壤水分養分、改良土壤、提高作物產量的新型農業生態材料,是一種正在世界范圍改變農業和園藝進程的土壤調理劑。在土壤壓力下保濕,優化濕度條件,蓄水涵養,功能性緩釋,促進植物快速生長,通過控制濕度釋放大大減輕植物的干旱損傷,同時增加土壤的通氣與排水,促進肥料有效利用,減少土肥水流失,降低水域富養化污染。無毒且無副作用,在土壤中能保持活性7-10年。它能促進土質壤化,可在農業、林業、水利、沙產業等領域發揮保濕保肥保壤、功能性緩釋、排澇通氣、抗旱保苗、增產增收、改良土壤、防風固沙、保持水土等多種功能,其很多優異的特點是工程方法所不能比擬的。在國際上,水肥營養緩釋劑是繼化肥、農藥和地膜之后第四個最有希望被農民接受的農業生態材料。為進一步促進水肥營養緩釋劑在農業中的應用,現將2002-2012年其在生物有機肥中的一些工作報道如下[1-5]:
1 主要內容
水肥營養緩釋劑的吸水倍率為300~1800倍,緩釋速度3~6個月,壽命7~10年,農林業生產力提高20~30%,可節水1/3,節肥1/2。近20年的主要工作內容為:進行沙壤土農田的示范推廣;確定產品類型、用法、用量;建立農田施用方法和模式;水肥營養緩釋劑在生物肥中的使用方法;促進銷售。從以下四個層面展開:①工藝設計及生產線建設;②產品技術設計和產品類型開發;③確定產品類型、用法、用量;④農林業示范推廣與基地建設。
2 工藝設計及生產
2.1 生產工藝設計標準
(1)生產能力:1000噸/年。(2)技術標準:綠寶水肥營養緩釋劑前體A技術指標。吸水量:>400g/g(脫離子水)。吸水速度:起吸時間<30秒(50目)。酸堿性:中性。粒度:20~200目。外觀:白色粉狀。(3)包裝標準:牛皮紙復合外袋加塑料內袋。(4)原料標準:丙稀酸:高純丙稀酸。燒堿:片狀,純度99%。催化劑:試劑級。離子水:自備。工用工程標準:電:220V-380V(100kW/小時)。冷卻水:自來水。熱力:導熱油爐20萬大卡。(5)廠房、場地:廠房高度:>3.5米。廠房面積:600平米。庫房面積:300平米。保溫庫:100平米。(6)生產工藝流程:配料→中和反應→前造粒→烘干→后造粒→分選→包裝
2.2 使用綠寶水肥營養緩釋劑的優勢
(1)施入土壤能有效減少水循環,保水保肥保土,明顯減少灌溉費用、灌溉次數和灌溉勞動。(2)可與化肥、營養劑、除蟲劑、除草劑等可溶性添加劑一起使用,緩釋控制。(3)施入土壤能減少化肥、營養劑和農藥的流失。(4)縮短作物成熟時間,促進種子萌發,提高萌發率,使植物生長更快、更好、更豐滿。(5)改良貧瘠土壤、鹽堿化土壤、沙化土壤和板結土壤,使作物和樹木在極端炎熱和干旱條件下正常生長,增強板結土地的通氣與排水功能,增強沙化土壤的保水與發育,是退化陸地生態系統恢復的理想材料。(6)蘸根可防止移栽植物枯萎;拌種促進種子萌發,提高萌發率;施入草坪草皮可減少澆水次數,增加通氣效果,減少霉爛。
2.3 產品類型
產品分為農業和林業兩大類,包括植樹寶,緩釋肥等8個產品。其中農業類產品包括:綠寶水肥營養緩釋劑、緩釋生物肥、長效緩釋肥(細分專用肥)。林業類產品包括:植樹寶、抗蒸騰劑、苗木護根劑、草坪底土調理劑、花卉增亮劑、固沙塵劑。
2.4 產品用法、用量
一般使用:按具體比例與介質(土、沙等)混勻使用。對生長的樹木,可在根區打一些孔洞,每個孔洞中放1/4深的綠寶水肥營養緩釋劑,澆水填土即可。對裸根植物,可用1公斤綠寶水肥營養緩釋劑(Th-100)加150升水,放置2小時,用于蘸根,或與土混合施于植物根部5厘米厚。
草坪與草皮:用量與土壤條件及所需深度有關。一般5厘米深,1000平方米用綠寶水肥營養緩釋劑2公斤,每畝用6公斤,每公頃用84公斤(沙土地可增加33%),按常規播種后適當澆水激活綠寶水肥營養緩釋劑即可。一般條件下可減少1/3澆水,其它添加劑可與之混合使用。
裸根移栽:通常先以1公斤綠寶水肥營養緩釋劑(Th-100)加100~150升水,然后加入其它添加劑,攪拌約30分鐘至粘稠后即可使用。一般1公斤綠寶水肥營養緩釋劑可處理36000株植物。
貧瘠土壤改良:最多可將0.7公斤綠寶水肥營養緩釋劑與1立方米土混合。沙地、多孔地用量可達1公斤綠寶水肥營養緩釋劑與1立方米土混合。
干旱、半干旱、荒漠地區抗旱:每畝用5~6公斤綠寶水肥營養緩釋劑與900升水混合,均勻混入耕作層。
護根:每畝用量1~1.5公斤。可用1公斤綠寶水肥營養緩釋劑(Th-100)加150升水,然后加入化肥和其它添加劑,攪拌均勻,放置2小時,均勻混入耕作層。
植樹:可將綠寶水肥營養緩釋劑(Th-300GR)直接施入樹坑與土壤混勻,或蘸根。
浸種方法:(1)將1公斤綠寶水肥營養緩釋劑(Th-300GR)與50公斤種子混勻,正常播種。(2)將1公斤綠寶水肥營養緩釋劑(Th-300GR)與25升水充分混勻,將種子混入混合物中。萌發后,將苗移入用綠寶水肥營養緩釋劑處理過的土壤。
3 有關數據
見表1,表2,表3。
4 經濟、社會與生態效益
保水與陸地退化生態系統恢復:世界上大部分地區都缺少淡水,有效地保護淡水資源是我們的責任。綠寶水肥營養緩釋劑能有效地與土壤結合,進而達到保護水源,減少蒸發,提高土壤涵養,控制水土流失,減少灌溉,增強植物根系持水力,促進土壤系統發育的效果。其還可將95%的降水供植物使用,從而使得荒漠、沙漠地帶也生長了樹木和農作物。特殊型號的綠寶水肥營養緩釋劑還有驅蟲、除草、殺蠕等作用,此外其還有在土壤中緩釋,用量低,劑量穩定,持續時間長,減輕對環境的污染等優點。
水肥營養緩釋劑是針對干旱、半干旱、土地沙化及荒漠化地區水資源缺乏、造林成活率低等問題而發明的一種浸潤灌溉用新型農業生態材料,該產品的特性是對干旱地區的植物可以長時間供水,可以確保幼樹成活率大幅度提高,因而對治沙,包括荒漠化地區新植被的撫育、老植被的更新,具有很大的作用,真正擴大了干旱、半干旱地區的植被覆蓋率,從而為減少風蝕、控制流沙移動、防治風沙危害做出巨大的貢獻。植樹造林、防沙治沙,不僅可以美化環境,更可以挖掘土地的生產潛力,從而為國民經濟發展提供后備資源。
水肥營養緩釋劑還是一種未來農業必不可少的土壤調理劑。它具有在土壤中使水分和營養物質緩釋的功能,緩沖了水分和肥料過剩和短缺時對植物的影響,優化了植物生長的環境。可以肯定地說,水肥營養緩釋劑一定會成為肥料中必不可少的成份。
當前一些地區缺水嚴重制約了經濟、社會的發展,工業農業用水和大量開采地下水資源使得地表水與地下水資源嚴重失衡。缺水使很多地區的人難以解決溫飽,農民大水漫灌、大引大排現象一直比較普遍,滲漏、蒸發、流失,利用率極低等問題至今未得到有效的解決。據有關專家驗證,大水漫灌的水利用率不足30%,而水肥營養緩釋劑的水利用率可高達90%以上,水肥營養緩釋劑的應用在節水上會發揮出特殊的作用。
隨著科學技術的不斷發展,農林業建設、山地改造工程示范和大棚種植業在全國也很普及,尤其是我國的北方地區更為普遍。現在大棚種植一般采用噴淋法和點滴法澆灌,由于大棚內空間有一定局限性,空氣流通差,水蒸氣不易跑掉,棚內潮濕,易產生霧氣,并在棚膜上結成露珠,直接影響陽光照射,植物容易受各種霉菌病害等影響。大棚利用水肥營養緩釋劑種植,可避免上述問題的產生,并能節約水資源,節省噴灌設備投資。
水肥營養緩釋劑的廣泛應用,必將對我國發展農林業做出特殊貢獻,這對我國干旱、半干旱地區恢復退化生態系統、建設和改善生態環境具有重要的意義。隨著綠寶水肥營養緩釋劑的應用和不斷推廣,其必將帶來巨大的經濟效益、社會效益和生態效益。
5 存在問題與建設
綠寶水肥營養緩釋劑是促進農業和生態產業進程的新型農業生態材料,它的推廣應用將會取得巨大的經濟、社會與生態效益。但是目前由于傳統的種植觀念和農業產業化進程的滯后等因素影響,其推廣難度相當大,因此需要提高宣傳和推廣強度,同時應做好應用技術服務,建立服務網絡。綠寶水肥營養緩釋劑的推廣應用對我國農業及生態產業的可持續發展將起到重大作用,因此希望能引起政府有關部門的高度重視和支持。緩釋肥料是目前肥料的下一代產品,我們對緩釋肥料的市場發展充滿信心。
參考文獻:
[1]黃大明,張文奎,唐顯龍,郗貴明,陳英奇,曹秀玲,李恩普,伏廣山.綠寶水肥營養緩釋劑在生物有機肥中的應用.第二屆全國微生物肥料生產應用技術研討會論文集,江蘇無錫: 2003: 138-142.
[2]Huang Daming, Zhang Wenkui, Shen Ziwei and Xi Baoshu. Applied Ecotechnical Research on Lbao Slow-Release Water-Fertilizer-Nutrition Agent. Tsinghua Science and Technology,2004,9(1):108-115.
[3]黃大明,張文奎.綠寶水肥營養緩釋劑在生物有機肥中的應用技術報告,清華大學,2004: 1-216.
[4]Huang Daming,Zhang Wenkui,Shen Ziwei and Xi Baoshu.A New Material:Lvbao Slow-Release Water-Fertilizer-Nutrition Agent (LSWA). 工程綠化理論與實踐論文集,北京林業大學邊坡綠化研究所,2006:317-328.
[5]黃大明,張文奎,唐先龍,郗貴明.綠寶水肥營養緩釋劑在生物肥中的應用.微生物肥料生產及其產業化(葛誠,李俊,沈德龍編).化學工業出版社,2007:185-191.