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前沿技术带动中微量元素水溶肥创新升级

□ 华中农业大学微量元素研究中心教授 吴礼树

    目前,中微量元素的缺乏已成为提高农产品品质和产量的主要阻碍因子。而中微量元素水溶肥的出现无疑成为水溶肥行业中的一匹黑马。

    中微量水溶肥新时代到来

    当前,过量施肥、盲目施肥不仅增加农业生产成本、浪费资源,也造成耕地板结、土壤酸化。农业部出台的到2020年化肥、农药使用量零增长的政策,让每个农资人应该思考为什么要控制化肥用量。实现零增长应该注意四方面:一是控氮、磷、稳钾、补碳;二是大力发展生物肥料和有机肥料;三是高度重视土壤调理剂研发应用;四是全力推动水溶肥料市场发展。

    目前,水溶性肥料大致分为:大量元素水溶肥、中量元素水溶肥、微量元素水溶肥、氨基酸水溶肥、腐植酸水溶肥、有机质水溶肥6种。据了解,我国肥料行业正在进入中微量元素肥料技术、工艺、配方、助剂新时代,配方层面,元素的含量、种类、比例、形态等方面都在研发创新;技术层面,利用缓释技术、纳米技术、悬浮技术、等离子技术、络合技、术增效技术保证产品的科学性。

    携手探索前沿技术

    近些年,中微量元素的前沿技术研究成果突出,有力推动着行业发展。

    纳米技术是20世纪80年代末诞生的新科技,是研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级的超细材料,具有小尺寸效应、表面界面效应等基本特性。利用纳米材料已挖掘出来很多奇特的物理、化学和力学性能,是植物矿质营养理论的重大突破。

    悬浮技术也是中微量元素创新的前沿技术。悬浮肥料作为一种高浓缩的液体肥料,与清液肥料构成了液体肥料的两大类。清液肥具备了液体肥料的众多优点,但也存在养分含量较低的缺点。国外成熟的清液肥料配方大多数的养分含量在15%-25%之间,这样就限制了清液肥料的运输距离,所以清液肥料一般都只能就近配送。

    等离子技术是指通过激发或电离将能量转移到分子或原子中去,获得能量的分子或原子被激发,同时有部分分子被电离,从而成为活性基团;之后这些活性基团与分子或原子、活性基团与活性基团之间相互碰撞后生成稳定产物和热。等离子肥料富含多种活性离子,可以诱导、刺激植物组织,提升植物对低温、干旱等胁迫因素的抗性。这种等离子不同于传统氮磷钾大量元素,它是一种比原子态更微小的离子态结构,因而更利于植物营养吸收,提升农作物能量水平,促进传统有机肥的吸收利用率,减少作物病害、冻害、干旱,使作物产量得到巨大提升。

    螯合技术的出现是中微量元素水溶肥生产技术的革新。使用有机化合物将锌包裹起来,不容易失去活性。螯合技术的核心在于螯合工艺与螯合剂的选择;螯合物的重要技术参数是由螯合率(度)以及稳定常数决定。有机微量元素络(螯)合物螯合率值反映的是有机微量元素络(螯)合物中有机组分和无机组分所占的比例,是影响有机与无机微量元素作用效果的首要因素,它和有机微量元素络(螯)合物在动物体内发挥的生理功能有重要联系。除传统的螯合外,还有新的专利螯合技术——固相螯合技术,其优势在于螯合在固相下进行,简化工艺,减低生产成本,分子量较小,有效成分高;有相当的稳定性(稳定常数);螯合剂属于类营养物质,能够参与作物的代谢过程,对作物有促进作用;环境友好。

    总之,未来我们国家在产品研发上要不断创新,根据不同地区实际情况研发出差异化的中微量元素水溶肥,与企业携手在大同的世界里创造大不同。

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