文/張青(南昌市科技信息中心) 徐美康(江西禧力生物科技有限公司)劉馨(上饒市農業農村局產業化辦公室)
化肥作為植物養分外供之王,一方面適量應用可以大規模提高農業產量,另一方面過量施用會大規模傷害土壤環境,是一把“雙刃劍”;同時,化肥利用率僅有三成,不僅大量浪費社會資源,高耗能還直接影響氣候變化。利用木本泥炭與動植物殘體經過堆漚發酵腐熟后產生活性腐植酸,用于我國經濟作物的種植和有機稻的開發,即可緩解上述問題 。
木本泥炭與動植物殘體經過堆漚發酵腐熟后產生大量的活性腐植酸,與氮肥結合,可減少氮肥損失,提高氮肥利用率;與磷肥結合可活化磷,提高磷肥當季利用率;與鉀結合可活化鉀,促進作物對鉀的吸收;與中量元素結合通過吸附、絡(螯)合、離子交換等作用,對中量元素起到儲存、保護和增效的作用,可以減少土壤中量元素固定,提高養分利用率,促進作物對中量元素的吸收;與微量元素結合,其腐植酸作為螯合劑和表面活性劑可以提高微量元素的肥效,促進作物對微量元素的吸收。
眾所周知,我國碳銨性質不穩定,極易揮發損失。在碳銨中添加木本泥炭制成腐銨,可使碳銨在6d 中氮素揮發率從13.1%降為2.04%。在農田試驗中碳銨肥效維持20 多天,腐銨可達60 多天。尿素添加腐植酸特別是硝基腐植酸,可以生成尿素絡合物,使尿素分解減緩,肥效延長,損失降低,使尿素的增產效果相對提高30%,后效增加15%以上。氮肥利用率測定結果表明,添加腐植酸后利用率從30.1%提高到34.1%,吸氮量增加10%,數據表明,土壤中添加腐植酸類物質,可以使土壤中速效氮的含量增加近1 倍,為充分利用土壤中潛在的氮源提高了條件。
木本泥炭與動植物殘體經過堆漚發酵腐熟后產生大量的活性腐植酸可以用來保護水溶性磷肥或磷肥為主的復合肥,減少磷的固定,促進磷的吸收,推高磷肥利用率。普鈣、重鈣或磷銨中添加10%~20%的腐植酸,可使肥效相對提高10%~20%,吸磷量增加28%~39%。添加腐植酸后,磷肥的當季利用率從15.4%提高到19.3%,腐植酸不僅對磷肥有積極的影響,對土壤中原有磷(作物當季難以利用的磷)也有積極影響。添加腐植酸可使土壤速效磷含量從21.6 ug/g 提高到26.9 ug/g,相對增加24.5%。添加腐植酸可以抑制土壤對磷的固定,減緩磷肥從速效態向遲效或無效態的轉化,增加了磷在土壤中的移動距離,擴大了與根系接觸的吸收面積。
木本泥炭與動植物殘體經過堆漚發酵腐熟后產生大量的活性腐植酸官能團,可吸收、儲存鉀離子,減少鉀在沙土及淋溶強的土壤中隨水流失數量。腐植酸可以防止黏土土壤對鉀的固定,增加可交換性鉀的數量。某些低分子腐植酸對含鉀礦物有溶蝕作用,緩慢增加鉀的釋放,提高土壤速效鉀含量。腐植酸還可以用它的生物活性,刺激和調節作物生理代謝過程,使吸鉀量增加30%以上。
微量元素是植物、動物、人體生長發育不可或缺的,植物必需的微量元素有鐵、錳、硼、鋅、銅、鉬、氯等,每一種元素對植物的生長發育、生理活動都起著“四兩撥千斤”的功效。我國從2005 年全面實施測土配方施肥項目以來,微量元素營養調控就開始成為現代高效集約化農業必不可少的技術措施之一,合理施用微量元素肥料不僅可提高農作物的產量和品質,甚至可起到治療一些典型地方病的作用。隨著健康中國戰略的提出,微量元素與人體健康的關系被提到了前所未有的高度,超市貨架上的富鋅和富鐵大米、富硒茶葉等成了消費者追捧的對象。
土壤中的微量元素多數處于植物難以吸收的無效狀態,向土壤中施入微量元素也很容易被固定。木本泥炭與動植物殘體經過堆漚發酵腐熟后產生大量的活性腐植酸與鐵、鋅等微量元素可以發生螯合反應,生成溶解度好、易被作物吸收的腐植酸微量元素螯合物,有利于根部或葉面吸收,并能促進微量元素從根部向地上部運轉。黃腐酸鐵從根部進入植株數量,比硫酸亞鐵多32%,在葉片中移動數量比硫酸亞鐵多一倍,使葉綠素含量增加15%-45%,有效地解決了因缺鐵引起的黃葉病。2019 年在山東省東營市利津縣永安鎮的大田試驗表明,木本泥炭的腐植酸對土壤的中、微量元素的活化作用在于:對土壤交換鈣、鎂含量提高10%,鐵含量增加2.36 倍,錳含量增加1 倍,鋅含量增加14 倍,硼含量增加57%。
在推廣使用過程中,要積極構建"土肥和諧"新關系,確立"有機-無機營養供給理論"和"腐植酸有機-無機營養供給理論"的指導地位。堅持"以有補無,以無補有,有無互補"的12 字方針。木本泥炭的腐植酸是無機肥料的摯友,是氮肥的緩釋劑和穩定劑、磷肥的增效劑(解磷)、鉀肥的保護劑(防淋失);同時通過吸收、絡(螯)合、氧化還原等作用,可以活化,增效有益元素,提高有益元素的肥效,促進作物對有益元素的吸收。要把腐植酸這個土壤最大的"營養庫"和化肥"養分庫"充分融合,使腐植酸有"腎源"匹配之功效。 因此,在推廣木本泥炭的使用過程中,發揮木本泥炭中的腐植酸對化學肥料具有吸附、螯合、固定和交換作用,使制備的肥料具有控釋丶緩釋效果,可以顯著提高肥料的利用率,減少肥料的使用量,減少肥料的流失,減少肥料流失對環境的污染,達到增加產量提高品質的目的。目前。江西禧力生物科技有限公司投資數千萬元開發出木本泥炭,將為我國農業可持續發展,化肥的負增長,為我國生態文明建設、鄉村振興和質量興農,為我國的耕地質量保護,為農產品綠色優質作出一份貢獻。