将中低品位磷矿制成土壤调理剂针叶石斛

将中低品位磷矿制成土壤调理剂

近30年来，我国氮肥工业得到迅速发展，氮肥产量1982年突破1000万吨，2012年达到4313万吨，特别是尿素得到超常的发展，31年间累计生产尿素3.86亿吨氮。尿素在土壤中转化为铵态氮被作物根表面吸收，置换出氢离子使土壤酸化。近30年来，我国土壤酸化问题越来越严重。　　土壤酸化程度以土壤pH值表示，pH值等于7时为中性，小于7为酸性，大于7为碱性。最适宜大多数作物生长的pH值为6.5~8.0。当前，我国pH值小于5.5的酸性耕地面积已从30年前的7%上升至18%南方14省（区、市）的酸性耕地占比更高达40%。　　酸化破坏土壤结构，使土壤板结；酸性土壤滋生真菌，根际病害增加；酸化促使土壤中有害金属元素镉、铬、铝、锰释放；土壤酸化使作物产量下降，甚至绝收，导致果园果树大片死亡。在某些地区，治理土壤酸化已到了刻不容缓的地步。　　我国南方长期有施用石粉（碳酸钙粉末）、施撒石灰以中和土壤酸性的做法。国际上也是以每千克肥料养分相当于多少千克碳酸钙来表示该肥料的当量酸度（负值）或当量碱度（正值）。例如为中和1千克氮素产生的酸度，需1.79千克碳酸钙。我国在31年里累积产生了含3.86亿吨氮的尿素，需6.9亿吨碳酸钙来中和，难怪土壤越来越酸化！根据测定，酸类元素硫、氮、磷、氯的当量酸度分别为-3.12、-1.79、-1.62及-1.41千克碳酸钙/千克酸类元素，而碱类元素镁、钙、钠、钾的当量碱度分别为 4.12、 2.50、 2.18及 1.28千克碳酸钙/千克碱类元素。有了这些数据就可以很方便地估算不同组成肥料对土壤酸化的影响，并估算不同酸性土壤调理剂的需用量。　　鉴于我国磷矿主要为难选矿的硅钙（镁）质及钙（镁）质中、低品位磷矿，这两种类型的磷矿总资源量达100亿吨，可充分利用这些磷矿中的硅、钙、镁元素制成酸性土壤调理剂及植物营养调理剂。　　途径一：使用含五氧化二磷18%、氧化钙35%、氧化镁4%的湖北胡集磷矿，生产含有效五氧化二磷14%、氧化钙32%、氧化镁12%的钙镁磷肥。100千克这种钙镁磷肥相当于78.5千克碳酸钙，可以中和95千克尿素所产生的酸性。　　途径二：利用途径一组成的磷矿，加入适当助剂，生产枸溶性五氧化二磷大于6%、枸溶性氧化镁大于12%、可溶性二氧化硅30%、碱分大于40%的植物营养调理剂。这种调理剂在日本称为熔融硅磷肥，作为水稻、蔬菜、果园土壤调理剂已使用12年，对防止水稻倒伏、减轻病虫害、校正土壤酸性、增强地力发挥了巨大作用。这种植物营养调理剂的当量碱度为70（即100千克这种磷矿粉相当于70千克碳酸钙的碱度），每100千克可中和80千克尿素产生的酸性。　　途径三：清华大学材料学院盖国胜教授通过微粉碎技术使中低品位磷矿微晶化，促使磷矿中所含养分释放，再利用微生物发酵促进营养元素进一步释放，从而使磷矿中的磷、钙、镁得以利用。对于途径一组成的磷矿，每活化100千克这种磷矿相当于60千克碳酸钙，可中和70千克尿素所产生的酸性。　　途径四：华南农业大学资源与环境学院廖宗文教授，通过向磷矿粉中添加活化剂，制得活化磷矿粉。这种活化磷矿粉中的钙、镁、磷经活化后，用作土壤调理剂不仅能中和强酸性土壤中的酸性，还能保持钙、镁、硫多种养分的有效性。国外报导含五氧化二磷33.8%的磷矿粉在强酸性土壤中的当量碱度为56。　　利用含钙、镁的中低品位磷矿，通过化学、物理、生物技术处理，提高其活性，用于酸性土壤都有可能成为酸性土壤调理剂；对磷矿中所含硅，通过热处理使其变为活化态（可溶于0.5mol/L的盐酸溶液中），与有效态的钙、镁、铁、锰配合，可成为植物营养调理剂，既中和土壤酸性，又弥补了氮磷钾复合肥料所含中、微量元素的不足。（许秀成　侯翠红　赵秉强　张卫峰）（责任编辑：jianxi1）

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