磷肥及其套用

2019-02-19 15:51:03
磷肥及其套用

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貴州,位於我國大西南的東部,是一個山川秀麗、氣候宜人、資源豐富、民族眾多的內陸山區省份。

在這塊神奇的土地上,不僅有著綺麗迷人的名勝古蹟,還有著得天獨厚的資源優勢。

貴州的礦產資源非常豐富,已發現礦產110多種,主要有煤、磷、鋁、鉛、鋅等等,尤其是磷礦資源,在貴州的儲量非常豐富。

大約在7億年前,貴州、雲南、四川等省,還是一片汪洋大海,這裡氣候溫和、陽光充足,淺海的某些海域繁殖有大量的藻類。

在海洋的下層,由於有機物體的分解富含磷質,當富含磷質的海水隨上升水流到達淺海以後,因壓力減小、溫度升高,磷質發生沉積,形成膠磷石。

經過幾億年的變遷,富饒美麗的貴州,山川奇石中,蘊涵著豐富的磷礦石。

磷作為一種生命元素,對於動植物生命體都具有重大的意義,它參與生物體內一系列的新陳代謝活動,自始至終貫穿於生物成長、發育、繁衍的全過程,是生命活動中必不可少的元素。

磷元素,既是細胞分裂和分生組織不可缺少的物質,又是攜帶遺傳特性的物質。

磷,首先決定著植物和生物的遺傳功能。

一片葉子,長得像手掌,還是長的像雞蛋?一多花,還是單瓣的,是多瓣的?所有這些,都是由生物體的遺傳特性所決定。

核苷酸和核酸掌管著生物遺傳的大權,而核苷酸和核酸的組成,是大量的磷元素。因此,甭管你是植物、動物,還是人類,任何生物都不能缺不磷元素。

植物需要進行光合作用,而這光合作用,同樣離不了磷元素。

磷,又是植物體內三磷酸腺苷的組成元素之一。

三磷酸腺苷,是植物代謝過程中,能量轉移的“中繼站”,植物體內許多化學反應所需的能量全由三磷酸腺苷供應。

它就像是能量的運輸車,在光合作用中,它先把太陽的能量裝起來,等到合成糖的時候,它就把能量運給糖。三磷酸腺苷卸下了能量,就又會跑回去重新裝滿,再運給需要能量的地方。雖然植物體中三磷酸腺苷的數量並不算多,但是,它做事很勤快,有時候半分鐘就能周轉一次。

另外,植物體內進行各種生命活動,都需要能量的運輸,這些,都依賴於磷元素超凡的本領。

植物的種子裡面,都含有豐富的磷,可是當小苗長到兩三片葉的時候,種子裡的磷就用光了,這時,需要從土壤中吸收。

如果小苗在兩三片葉的時候,吸收不了足夠的磷元素,細胞無法分裂,能量、糖分無法運輸。所以,當植物在缺磷的時候,表現為植株矮小,植株長不大,影響著它的發育生長。

在化學史上最早發現磷元素的人,是17世紀德國漢堡商人波蘭特。他信仰鍊金術。他在一次實驗中,將砂、木炭、石灰等跟尿混合,加熱蒸餾。雖然沒有得到黃金,即意外地得到一種十分美麗的物質。這種物質色白質軟,能在黑暗的地方放出閃爍的亮光,他所發現的物質,就是我們所說的白磷。

大約過了一百多年,德國化學家李比希做了許多農業化學的實驗,揭開磷和磷酸對植物生命的價值。

1840年李比希著的《有機化學在農業和生理學上的作用》中,科學地論證了土壤的肥力問題,這在科學史上還是第一次。

他的研究表明,除碳、氫、氧、氮之外,植物還需要硫、鉀、磷、鈣、鐵、錳、矽等許多元素。

李比希根據他的研究指出:磷肥,對提高土壤的肥力,促進植物的生長,有著特別重要的意義。

1856年李比希提出,用硫酸處理天然磷礦,可以生產出易為農作物吸收的磷肥產品。

中國的磷礦資源比較豐富,已探明資源僅次於摩洛哥,位於世界第二位。但我國磷礦石在地理分布上極不均勻,主要集中在南方五省。雲南、貴州、四川、湖北、湖南的總貯量占全國的95%。

中國北方和東部地區,可供利用的磷礦資源非常少,從而形成南磷北運,西磷東運的格局。

磷礦石作為不可再生資源,只有對其進行合理的開發利用,才能保障磷化工產業的持續穩定發展。

片段預告:磷肥的生產工藝

翁福磷礦區,是我國三大磷化工基地之一,隸屬於黔南布依族苗族自治州。處於湘黔鐵路北側,南距湘黔鐵路福泉站60公里。主要產品為磷礦石、磷精礦,磷礦石的含量高、有害物質含量低,化學反應活性好,是生產磷酸和高濃度磷肥的優質原料。

磷礦開採作業,主要包括平整場地、穿孔爆破、裝載、運輸、廢石推排五道工序。

爆破是磷礦生產的重要環節,採礦廠通常採用孔深5m以上的深孔爆破技術。

通常,把開挖區按深度分成若干個高度為815米的梯段,在每個梯段,用牙輪鑽機沿開挖自由面,鑽一排垂直、傾斜或水平的深孔,前後排孔位可對應布置或相錯成梅花形,用毫秒雷管控制進行爆破。

爆破後,礦層變得鬆動,用大功率推土機分層剷出。

運輸車的出入溝可在階梯的兩端或中部,垂直或斜交礦體走向任意布置,最大限度地提供了採掘作業的場地,避免了道路和工作面空間重疊,而造成相互影響。

在礦區開採的過程中,夾雜著無法使用的土層,為了儘量減少對水土的破壞,對這些廢棄的土層,要進行復墾。

採礦廠把剝離出來的可辨土層,直接運到捧土場,做復墾土地使用,在生產的同時,開展了復墾工作。

開採出來的磷礦石被運到專用的料倉,此時的磷礦石中,五氧化二磷的含量並不高,低的15%,高的30%,因此,要經過多到工序,才能得到高含量的磷精粉。

粉碎,是粉碎是大塊物料在機械力作用下粒度變小的過程。粉碎是磷礦加工過程的重要環節,常用破碎機來處理這些大塊的物料,破碎的粒度較粗,通常大於8毫米。粉碎可分為四個階段:粗碎、中碎、細碎和球磨。

經過細碎之後的物料,送進球磨機進行細磨。球磨機採用鋼球為介質,物料進進球磨機後,筒體轉動產生離心力將鋼球帶到一定高度後落下,對物料產生重擊和研磨作用。

對磷礦廠而言,使用球磨機細磨,便可經濟地把礦石磨至選礦所需要的任何粒度,最終,要求磷礦粉的細度達到0.2~0.15mm,這個細度對於下一步的浮選工作是非常重要的參數。

浮選,也叫泡沫浮選,這種方法是利用礦物表面不同的親水性,選擇性地將疏水性強的礦物用泡沫浮到礦漿表面,而親水性磷礦粉則留在礦漿中,從而實現不同礦物彼此分離。

浮選之後的礦漿,流入沉澱池,經過沉澱濃縮之後,得到磷精粉。

磷肥中通常把五氧化二磷的含量作為衡量磷肥質量的標準。

磷精粉中五氧化二磷的含量一般為50%一60%,磷精粉可以直接做肥料使用。

我國從上世紀四十年代,開始採用各種方法生產磷肥。無論是採用哪種方法生產磷肥,目的,都是提高磷肥中五氧化二磷的含量,以及磷礦石的利用率。

片段預告:磷肥的種類

目前,我國的磷肥品種主要有過磷酸鈣、重過磷酸鈣、磷酸一銨、磷酸二銨及複合肥。

過磷酸鈣

過磷酸鈣為灰白色粉末或顆粒,含五氧化二磷14%~20%,硫酸鈣40~50%,此外,還有游離硫酸和磷酸等。

重過磷酸鈣

重過磷酸鈣是用磷酸和磷灰石反應,所得產物中不含硫酸鈣,而是磷酸二氫鈣,這種產品被稱為重過磷酸鈣,為灰白色粉末,含有效五氧化二磷高達30%~45%,為普通過磷酸鈣的兩倍以上。

磷酸一銨

磷酸一銨又稱磷酸銨,目前我國套用普遍,是一種以含磷為主的高濃度速效氮磷複合肥。含有效五氧化二磷60%左右,含氮量12%左右。外觀為灰白色或淡黃顆粒。不易吸濕,不易結塊,易溶於水。其化學性質呈酸性,適用於各種作物和各類土壤,特別是在鹼性土壤和缺磷較嚴重的地方,增產效果十分明顯。

磷酸二銨

磷酸二銨又稱磷酸氫二銨,是含氮磷兩種營養成分的複合肥,含五氧化二磷53.75%,含氮21.71%,是目前套用最廣泛的磷肥產品。磷酸二銨呈灰白色或深灰色顆粒,易溶於水,不溶於乙醇。

磷酸二氫鉀

磷酸二氫鉀是由適當比例的磷酸一銨和碳酸鉀發生中和反應生成的產品。

磷酸二氫鉀是一種二元複合肥,含有磷和鉀兩種元素,用來供植物生長發育的需要,主要用作農作物中後期葉面噴肥。

氮磷鉀復混肥

氮磷鉀復混肥是採用物理方法,將各種單質肥料混合攪拌而成,其營養成分包含氮肥、磷肥和鉀肥,在包裝袋上有明確的養分含量標識,使用比較方便。

氮磷鉀複合肥

氮磷鉀複合肥是讓氮磷鉀等原料進行化學反應,然後再噴漿造粒生產而成的產品,相對於復混肥來說,其養分含量均勻,顆粒大小一致。

我們在購買肥料時,對肥料的質量比較關心,如何鑑別肥料的質量,一直是廣大農民朋友關注的熱點問題,下面,我們來看看辨別磷肥質量的幾種小辦法。

片段預告:磷肥的鑑別

觀察顏色和形態:

磷肥的顏色應是灰白色,形態是粉末狀。如果顏色是白色或黃色,可能是因為酸處理不完全,其含磷量低。

聞氣味:

磷肥稍有酸味。如果無此味,則說明在生產過程中使用的硫酸量不足,反應不完全,其有效成分含量低。如果酸味過濃,說明游離酸含量過高,其肥效低,並且施用以後會抑制土壤中微生物的活動,燒壞作物的苗根,造成種子不發芽等後果。

用手摸:

磷肥的水分含量一般為8%-14%,用手摸以後感覺涼爽,但無水跡。如果用手捏後出水,則表明水分含量過高,此種磷肥的質量就差。如果用手摸起來似乾土,說明酸處理不徹底,有效成分含量低。

水溶法:

將磷肥顆粒放在容器中,加少量水後迅速攪動,顆粒會迅速消失,消失越快,磷肥肥質量越好。質量差的磷肥溶解性差,放入水中攪動後不溶解或溶解少許,留下大量不溶的殘渣。

燒灼試驗

將磷肥顆粒放在燒紅的木炭或菸頭上,磷肥顆粒會逐漸熔化,有泡沫呈沸騰狀,同時有氨氣放出,質量差的磷肥不會熔化或只熔化極少一部分。

儘管我們已經將磷礦石,轉變為可溶性的磷肥,但是,磷的許多特性,還是制約著它在土壤中發揮肥效,這就需要我們來了解磷在土壤中的特性,以便更大的發揮磷肥的作用。

片段預告:磷肥的特性

首先,磷在土壤中,它的移動性非常差,如果磷肥施到土壤裡面,一個磷肥顆粒,往周圍擴散的範圍,超不過兩個厘米。

正是因為磷的這個特點,植物要想吃到磷,就要費點勁兒。

植物不像人,能夠到處走動,植物也不能挪地方,要想吃到磷,只能把自己的根長得長長的,一直到靠近磷很近的地方,才能把它吸走。

另外,磷在土壤里還會交好多朋友,像鈣、鎂、鐵、鋅這些元素,它會緊緊的抓住這些元素,構成難溶性的化合物,這樣就更容易被沉澱下來,那植物就更不能吸收了。

了解了磷肥的這些特性呢,我們就可以根據它的脾氣,合理的施肥,讓它發揮出最大的作用,增產增收,而不浪費。

以上,我們為您講解的是磷肥的特性,在具體的套用中,還要考慮到不同地區,不同土壤中的磷含量。對嚴重缺磷的低產地,可以適量多施;對於速效磷含量豐富的地塊,可以少施磷肥。

我國土壤含磷量很不一致。華南地區因風化程度強烈,土壤多呈強酸性反應,是我國土壤平均含磷量最低的地區。湖南、江西、浙江三省大部分的丘陵地區,土壤類型主要是紅壤土,含磷量較低。江淮丘陵平原由黃土發育的黃壤土等,磷含量也較低。華北平原、淮北平原、關中平原以及膠東半島和遼東半島也屬於土壤缺磷地區。

東北地區黑土地含磷量一般較高,寧夏和新疆的土壤含磷量較高,一般不缺磷。

片段預告:磷肥在大田作物上的使用

小麥、玉米、棉花等大田作物,對磷肥的的需求量很大,施用磷肥有較好的肥效,但是在使用時間和使用方法上,需要掌握一些技巧,才能取得最好的效果。

磷肥應當重點施用於秋播作物上

在我國土壤缺磷較多的北方地區,夏季溫度高,土壤磷元素釋放多,而秋冬季節溫度低,土壤磷元素釋放少;所以磷肥應當重點施用於秋播作物上。

比如小麥玉米輪作時,磷肥主要投入在小麥上,而玉米利用其後效。

磷肥應當作為基肥施入

大田作物需要磷元素的關鍵期是苗期,如果苗期缺磷,會影響後期生長,即使後期再補也很難挽回缺磷的損失,所以,磷肥應儘量作為基肥施入。

比如小麥玉米輪作時,將磷肥作為小麥的基肥使用。

磷肥應當與有機肥混合施用

有機肥富含有機質、磷酸和多種有機弱酸,能使不溶性的磷元素變為可溶性磷元素。

磷肥與有機肥混合施用,可以減少土壤對磷的吸附和固定,促使難溶性磷釋放,增強根系活力,有利於提高磷肥肥效。

磷肥應當與氮肥鉀肥配合使用

從我國的農田養分狀況來看,缺磷的土壤往往也缺氮,所以單施磷肥也不可能表現出增產效果。而氮磷鉀配合使用,對提高作物產量,提高磷利用率是十分必要的。

大田作物磷肥施肥深度1518厘米

由於磷元素在土壤中移動緩慢,因此磷肥應按照作物根系發育特點適當深施。可以在施肥後,用鏇耕機將肥料鏇至1518厘米土層內,以保證作物中後期對磷的需求。

目前,我國大田作物中最常用的磷肥是磷酸二銨,春玉米、小麥、大豆、穀子等大田作物,做基肥時的施用量為每畝1520千克。

大田作物生長中後期噴施磷酸二氫鉀

磷酸二氫鉀是一種高濃度的磷鉀複合肥、既提供磷元素也提供鉀元素。

如小麥揚花抽穗期噴施一次磷酸二氫鉀,對加速小麥灌漿、促進代謝、抵禦乾熱風及防止倒伏等方面均有顯著效果。

片段預告:磷肥在果樹上的使用

磷肥是果樹生長發育中不可缺少的重要營養元素之一,果園豐產必須補施磷肥。但要注意以下幾點:

果樹施磷肥時間與用量

磷肥屬於緩慢性肥料,應在秋冬季節與有機肥肥混合施用最好,一般果園單株施有機肥250千克,單質磷肥如磷酸二銨等4-5千克。

果樹吸收各種成分有一定比例,氮肥不足也會限制磷肥的吸收。土質差的果園也可將磷肥與氮肥混合使用。

果樹施磷肥方法

果樹對肥料的吸收主要通過根系中的毛細根來完成,在毛細根處施肥,可以提高肥料的利用率。

果樹水平根的分布範圍為果樹樹冠的11.5倍,也就是說,在樹冠投影的邊緣處。所以施用基肥的位置也要在樹冠投影的邊緣處。

施用基肥對深度也有一定的要求。一般蘋果、桃、李等果樹的根系分布較淺,為40厘米左右;梨、葡萄等果樹的根系分布較深,為80厘米左右。施肥深度應當根據根系分布的深淺來決定,根系分布深的果樹要適當深施,根系分布淺的果樹適當淺施。

果樹花期噴施磷酸二氫鉀

果樹噴施磷酸二氫鉀,能夠促進花芽分化,有明顯的增產效果。

一般初花、幼果期分別噴施一次磷酸二氫鉀,根據果樹品種的不同,按照磷酸二氫鉀的包裝袋上的用量兌水噴施;

果實膨大期還可以噴施二至四次磷酸二氫鉀,可以起到促進果實著色的作用。

片段預告:磷肥在蔬菜上的使用

磷肥對於蔬菜的作用,也是非常重要的,如果蔬菜缺少磷元素,表現為葉色暗淡,沒有色澤,從下部葉開始,葉子邊緣逐漸發黃,嚴重時整個植株葉片枯萎脫落。

蔬菜作物生長發育需要多種元素,為了達到節支增效的目的,可根據蔬菜作物的需肥特點選用適宜的磷肥品種。

鈣鎂磷肥含有大量的矽和鈣,最好施在需矽較多的茄科類以及喜鈣的豆科蔬菜作物上;

過磷酸鈣中含有大量的鈣,最好施用在喜硫和鈣的馬鈴薯、大蔥、大蒜等植物上;

磷酸二銨中既含磷又含氮,最好施在需氮、磷較多的黃瓜、番茄、絲瓜上。

通常情況下,蔬菜作物苗期吸收磷素較少,但是對磷反應敏感,此時是大多數蔬菜作物的磷素營養臨界期。苗期根系對磷的吸收能力弱,當種子中貯藏的磷已消耗盡,缺磷會直接影響蔬菜作物根系和幼苗的生長,形成弱苗造成減產的隱患。因此,磷肥主要以基肥的方式使用在蔬菜上。

特別是大棚、溫室等保護地栽培蔬菜作物,因冬季或早春地溫低會影響根系對磷的吸收,所以大棚、溫室等保護地栽培蔬菜作物應將磷酸二銨、過磷酸鈣等磷肥做底肥施入。

由於蔬菜的根系一般較淺,所以施肥時可以將撒施肥料,然後將肥料翻到1015厘米的土層中。磷肥的用量,必須按照說明書上標註的用量來使用。

磷礦資源成因年代久遠,成礦條件極其複雜,因而磷礦的再生性幾乎不可能。由於磷資源的稀缺性和不可再生性,許多國家已經將磷礦資源列為戰略資源。我國國土資源部在 2001年對我國 45個礦種供應國民經濟建設的保證程度進行了論證。結果表明,磷礦,是2010年以後不能保證需求的礦種之一。

因此,我們必須科學的使用磷肥,提高磷肥的利用率,才能提高磷礦資源的利用效率,才能維持我國磷化工行業的健康可持續發展。

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