化肥

化肥

化學肥料簡稱化肥。用化學和(或)物理方法製成的含有一種或幾種農作物生長需要的營養元素的肥料。化學肥料的簡稱。只含有一種可標明含量的營養元素的化肥稱為單元肥料,如氮肥、磷肥、鉀肥以及次要常量元素肥料和微量元素肥料。含有氮、磷、鉀三種營養元素中的兩種或三種且可標明其含量的化肥,稱為複合肥料或混合肥料。化肥的有效組分在水中的溶解度通常是度量化肥有效性的標準。品位是化肥質量的主要指標,它是指化肥產品中有效營養元素或其氧化物的含量百分率,如:氮、磷、鉀、鈣、鈉、錳、硫、硼、銅、鐵、鉬、鋅的百分含量。

基本信息

正文

定義

用化學和(或)物理方法製成的含有一種或幾種農作物生長需要的營養元素的肥料。化學肥料的簡稱。只含有一種可標明含量的營養元素的化肥稱為單元肥料,如氮肥、磷肥、鉀肥以及次要常量元素肥料和微量元素肥料。含有氮、磷、鉀三種營養元素中的兩種或三種且可標明其含量的化肥,稱為複合肥料或混合肥料。化肥的有效組分在水中的溶解度通常是度量化肥有效性的標準。品位是化肥質量的主要指標,它是指化肥產品中有效營養元素或其氧化物的含量百分率,如:氮、磷、鉀、鈣、鈉、錳、硫、硼、銅、鐵、鉬、鋅的百分含量。
磷肥、氮肥、鉀肥是植物需求量較大的化學肥料。

概述

土壤中的常量營養元素氮、磷、鉀通常不能滿足作物生長的需求,需要施用含氮、磷、鉀的化肥來補足。而微量營養元素中除氯在土壤中不缺外,另外幾種營養元素則需施用微量元素肥料。化肥一般多是無機化合物,僅尿素[CO(NH2)2]是有機化合物。凡只含一種可標明含量的營養元素的化肥稱為單元肥料,如氮肥、磷肥、鉀肥等。凡含有氮、磷、鉀三種營養元素中的兩種或兩種以上且可標明其含量的化肥稱為複合肥料或混合肥料。品位是化肥質量的主要指標。它是指化肥產品中有效營養元素或其氧化物的含量百分率。

作物營養元素和化肥分類 

作物生長所需要的營養元素有16種。按作物生長需要量分兩大類:常量營養元素和微量營養元素。常量營養元素又分為三類:一類是碳、氫、氧,作物能直接從空氣和水中取得,這不屬於肥料的範圍;第二類氮、磷、鉀,稱主要常量營養元素,是化肥的主要內容;第三類鈣、鎂、硫,稱為次要常量營養元素(中國習稱中量營養元素),它們在一般土壤中不缺,所以不是重要的化肥內容。微量營養元素是硼、銅、鐵、錳、鉬、鋅、氯等,其中的氯在土壤中不缺,在化肥中通常不討論。
化肥一般是無機化合物,雖然尿素等是有機化合物,但習慣上,將化肥常稱作無機肥料;又由於生產化肥的原料多是天然礦物,所以化肥又稱礦物肥料。含有作物營養元素的天然有機廢物稱為有機肥料或天然肥料,這不屬於化肥範圍。凡只含一種可標明含量的營養元素的化肥稱為單元肥料,它們是氮肥磷肥鉀肥以及次要常量元素肥料(中國習稱中量元素肥料)和微量元素肥料。凡含有氮、磷、鉀三種營養元素中的兩種或三種且可標明其含量的化肥,稱為複合肥料或混合肥料。

對作物有效性評價  

化肥的有效組分在水中的溶解度通常是度量化肥有效性的標準。但化肥施入土壤後,其組分與土壤發生複雜的反應,有些化肥的組分在水中的溶解度不大,卻對作物有良好的效果,所以也可選用其他溶劑來度量化肥對作物的有效性。各國規定的溶劑種類和標準並不一致。多數氮肥和鉀肥易溶於水,它們的有效性主要以其在水中的溶解度來度量,只有緩釋肥料例外。由於不少磷肥組分在水中的溶解度很小,因此磷肥除用在水中的溶解度外,還用中性枸櫞酸銨、鹼性枸櫞酸銨、 2%枸櫞酸或甲酸溶液來評價其有效性。但是,所有這些度量化肥有效性的評價方法和標準,只不過是在實驗室里模擬作物根系土壤條件的相對方法,化肥對作物的真實有效性,還需要通過農業肥效試驗結果來確定。  

化肥的質量 

各國政府一般都訂有化肥質量管理條例和產品標準,規定化肥的主要質量指標並且標誌在包裝物上。品位是化肥質量的主要指標。它是指化肥產品中有效營養元素或其氧化物的含量百分率,如:N、P2O5、K2O;CaO、MgO、S;B、Cu、Fe、Mn、Mo、Zn的百分含量。化肥質量的其他內容是它們的物理性質,包括流動性(與結塊、含濕量等有關的性質)、均勻性(包括顆粒大小)和起塵性等。在化肥市場上,化肥的這些質量內容一般缺少定量的指標,而是用戶在使用中直接觀察到的。

辨別真假

一是視覺識別法。正規廠家生產的肥料,其外包裝規範、結實,並注有生產許可證、執行標準、登記許可證、商標、產品名稱、養分含量(等級)、淨重、廠名、廠址、電話等。而假冒偽劣肥料的包裝一般較粗糙,包裝袋上信息標示不清,質量差,易破漏。
二是手觸摸識別法。將肥料放在手心,用力握住或按壓轉動,根據手感來判斷肥料。手上若留有一層灰白色粉末並有黏著感的為質量優良,抓一把肥料用力握幾次,有“油、濕”感的即為正品,而乾燥的則很可能是冒充的。
三是嗅覺識別法,即通過肥料的特殊氣味來簡單判斷。如碳酸氫銨有強烈的氨臭味,硫酸銨略有酸味,過磷酸鈣有酸味等,而假冒偽劣肥料則氣味不明顯。
四是燃燒識別法。將化肥樣品加熱或燃燒,從火焰顏色、熔融情況、煙味、殘留物情況等識別肥料。碳酸氫銨和氯化銨,直接分解,會發生大量白煙,有強烈的氨味,無殘留物。尿素能迅速熔化,冒白煙,投入炭火中能燃燒,或取一玻璃片接觸白煙時,能見玻璃片上附有一層白色結晶物。

產生史

在中國清朝鹹豐到宣統年間,世界科技與經濟的中心由從英國轉移到德國,德國大批學者留學英國和世界技術先進國家,從法國學成回國的李比希發明了農業急需的肥料技術和有機化學,首創了前所未有的肥料業。閩東的化肥生產始於1958年福安的磷肥生產。60年代後期,福安、寧德、古田先後引進合成法生產碳酸氫銨。1977年,古田化肥廠創造出螺鏇流篩法,實現造氣全燒碳化煤球,年產由70年代初期3000噸提高到5000噸。80年代初,一閩東合成氨廠開展全面技改:造氣的料煤作精選淨化處理,減少煤球雜質,提高合碳量;
調節造氣爐溫度,選好催化劑,提高原料氣轉化得率和單爐發氣量;調整氮、氫氣間比例和合成塔內反應氣體壓力和溫度,提高原料氣向氨氣的轉化率,促進反應速度,增加氨氣單位時間裡的生成量;改造水冷器和熱交換器使熱能充分利用減少浪費。80年代中期,古田化肥廠進行技改,引用省化工設計院換熱網路技術裝置,通過變換循環熱水向合成取熱,並向精煉供熱,實現能量逐級利用、節約能耗,噸氨成本減至114元,主要設備成為全國小氨行業第三代先進設備,合成氨從年產8000噸提高到1.2萬噸。80年代後期,古田化肥廠繼續完善改革各項配套工程,使碳酸氨按年產突破4萬噸,含氮量>16.6%,含水量<5%,產品質量達國家二級品標準。 我國是一個人口眾多的國家,糧食生產在農業生產的發展中占有重要的位置。通常增加糧食產量的途徑是擴大耕地面積或提高單位面積產量。根據我國國情,繼續擴大耕地面積的潛力已不大,雖然我國尚有許多未開墾的土地,但大多存在投資多、難度大的問題。這就決定了我國糧食增產必須走提高單位面積產量的途徑。
施肥不僅能提高土壤肥力,而且也是提高作物單位面積產量的重要措施。化肥是農業生產最基礎而且是最重要的物質投入。據聯合國糧農組織(FAO)統計,化肥在對農作物增產的總份額中約占40%~60%。中國能以占世界7%的耕地養活了占世界22%的人口,可以說化肥起到舉足輕重的作用。
注意:化肥雖好,但過量將會影響農作物的正常生長! 

產量及使用量

我國1998年化肥產量已達2956萬噸(純養分,下同),占世界總產量的19%,居世界第一位;我國1998年化肥純養分使用量達3816萬噸,也居世界第一位。
雖然我國的化肥總產量和總用量方面居世界第一位,並不意味著我國在化肥合理使用技術上也處於第一的位置,反而,恰恰相反,我國部分農村在施用化肥方面存在著嚴重不合理、不科學的問題,造成了化肥資源的浪費,增加了農業成本,使農民的收益下降,亟待改變。
我國是化肥生產和消費大國,隨著農村生產結構的調整,對化肥的需求將持續增加,2006年我國將全部取消農業稅,隨著糧食價格上升,糧食播種面積增加和農民種糧積極性提高,預計2006年化肥需求將達5000萬噸。 2005年1~6月份我國化肥出現了良好的增長勢頭,1~6月份全國化肥總計2411.98萬噸,同比增長11.7%。其中氮肥產量1752.49萬噸,同比增長10.4%,磷肥產量544.1萬噸,同比增長9.6%,鉀肥產量113.4萬噸,同比增長高達54.5%。
2004年以來影響化肥生產和流通成本的能源、原材料、運輸等諸多因素今年還將繼續起作用,因此2005年化肥價格繼續上漲的壓力不小。從2004年上半年開始,為穩定化肥市場價格,保護農民種植收益,各級政府已經採取了一系列調控措施,並起到了一定的效果,今年的調控力度還將加大,化肥市場價格的上漲空間將在一定程度上被壓縮。
2005年推動化肥價格持續上漲的主要原因有化肥需求的增加、化肥生產成本增加、結構性供給不足和國際肥價持續上漲;這些因素2006年還將繼續起作用,因此2005~2006年化肥價格將會呈現持續上漲的趨勢。由於消費量的穩步增長,國內產能供應缺口仍將存在,特別是鉀肥、磷酸二銨和NPK合肥仍要靠進口來滿足需求。我國化肥的市場需求仍有很大的需求增長空間。我國化肥面臨良好的發展勢頭,這為我國化肥生產企業改善產品結構、進行技術改造和擴大規模提供了很好的機遇。
2006年中國生產化肥合計(折純)4831萬噸,其中氮肥3412萬噸,磷肥1210萬噸,鉀肥209萬噸;生產合成氨4938萬噸,硫酸4860萬噸,硫鐵礦1190萬噸,磷礦3896萬噸。進口化肥632萬噸,其中氮肥67萬噸,磷肥98萬噸,鉀肥467萬噸;出口化肥228萬噸,其中氮肥113萬噸,磷肥101萬噸,鉀肥24萬噸。國內化肥表觀消費量約5161萬噸,其中農用化肥消費量4961萬噸,工業用肥270萬噸。化肥自給率93%,其中氮肥、磷肥基本自給,鉀肥約30%。總體上看,化肥工業基本滿足了農業生產需要。
2007年1-11月,全國農用氮、磷、鉀化學肥料總計累計產量為53,170,241.96噸,比上年同期增長了13.15%。9月份的農用氮、磷、鉀化學肥料總計產量最高,為5,314,355.90噸,同比增長了26.30%;其次是4月份,單月農用氮、磷、鉀化學肥料總計產量為5,228,488.68噸,同比增長了15.26%。2008上半年全國化肥累計產量3001.5萬噸,同比增長5.9%,
“十二五”期間,化肥工業在滿足農業、工業基本需求和淘汰落後產能的基礎上,繼續保持產量整體自給有餘,其中氮肥、磷肥完全自給並有少量出口,鉀肥國內保障能力達到60%以上,基本滿足科學施肥的需要。據智研諮詢統計顯示,到 2015 年,氮肥、磷肥和復混肥企業數量大幅減少,大中型氮肥企業產能比重達到 80%以上。大型磷肥企業產能比重達到 70%以上。2 家大型鉀肥企業集團規模將進一步壯大。到 2015 年,尿素占氮肥的比重達到 70%左右,磷銨占磷肥的比重達到 70%左右,無氯鉀肥滿足國內需求,單質肥複合化率、大顆粒尿素比重逐步提高。在提高總量、產業集中度和產業結構的同時,使企業技術進步達到提高產量並能夠節能減排也是化肥工業十二五期間的一項重要目標。

肥效和利用率

目前,我國化肥的利用率不高,當季氮肥利用率僅為35%。
化肥在農業生產成本(物資費用加入工費用)中占25%以上,占全部物資費用(種子、肥料、農藥、機械作業、排灌等費用)的50%左右,國家、地方和農民都為此付出了很大的代價。
農民每年為購買化肥要支付1400億元(按耕地面積計算,每年平均每公頃在購買化肥方面為1005元)。
國家和地方每年為進口化肥支付35億美元外匯
全國為增加化肥生產能力,每年投入160億元。
每年為生產化肥消耗能源6545萬噸標煤,占全國能源生產總量的5%。

有機肥與化肥生產環境效應對比

有機肥是指用作肥料的糞便、秸稈等有機物,化肥則是用化學和(或)物理方法製成的含有一種或幾種農作物生長需要的營養元素的肥料,在生產環境效應方面,化肥與有機肥表現更是截然不同。
化肥是當前圍家重點關注的減排行業,而有機肥則主要利用對環境造成污染隱患的有機廢棄物,如畜禽糞便、城市污泥等,不僅不會造成環境污染,同時還可降低對水體、土壤的污染負荷。目前化肥產業主要排放污染物為二氧化硫(SO2)、氨氮和COD等。以高硫煤為燃料的排放煙氣中的SO2是大氣主要污染源,二氧化碳(CO2)的過量排放加劇了溫室效應,也是今後著重減排的目標污染物,而氨氮和COD則是化肥工業廢水的主要污染指標,據估算(表2)我國2007年全國化肥行業排放的SO2達到82.5萬t,CO2達到180萬t,氨氮和COD分別為14萬t和32萬t。
近年來化肥行業回響國家號召,在節能減排方面做了大量卓有成效的工作,如氮肥行業的污水零排放工程等,但由於其對原料消耗的客觀事實,其排放情況複雜,因此化肥行業對環境的污染潛在負荷壓力仍然很大,特別是易造成酸雨的S02,其減排任務依然艱巨。由於優質資源價格上漲,供應緊張,不得不轉向更多地採用煤炭、低品位磷礦等劣質原料,這也在一定程度上增加了節能減排的難度。世界上除我國以外,幾乎都採用天然氣生產合成氨,我國以天然氣為原料的合成氨比例幾十年來長期在20%左右徘徊,而以煤為原料的合成氨比例則由80年代初的65%提高到目前的75%,這不可避免地帶來“三廢”排放量的增加。規範的工業化有機肥生產過程幾乎不產生“三廢”排放。僅有的可能污染源在發酵過程產生的臭氣(主要為氨氣和含硫氣體),只要控制得當,如採用生物除臭等控制措施,完全可避免對大氣環境產生負面影響。以2007年為例,假設提高有機肥市場占有率l倍,則可有效替代化肥ll%的年產量,由此可間接減少SO2排放9.08萬t、CO2排放19.8萬t、氨氮排放1.55萬t、COD排放3.53萬t,因此採用有機肥部分替代化肥的路線,環保意義非常顯著。此外,利用有機廢棄物生產有機肥本身就是消納環境污染物的過程,因此可起到污染源控制“雙重”效應。針對產生量巨大和來源廣闊的作物秸稈、畜禽糞便等有機廢棄物,採用微生物發酵技術對其進行堆肥處理,生產優質專用有機肥是目前普遍認可的廢棄物無害化和資源化處置途徑。有機肥生產基本上是一個“變廢為肥”的過程,從減少污染物排放的角度而言,有機肥產業應更多地受到政策鼓勵和支持。

世界化肥市場

世界化肥市場總體呈供需基本平衡,略有富餘的局面。但各地區的發展不平衡。氮肥過剩的地區是前蘇聯、東歐和中東等地區,缺口地區是亞洲和西歐。磷肥生產集中在資源豐富的北美、前蘇聯、中國和非洲,缺口地區是亞洲、西歐和拉美等地區鉀肥集中在加拿大和前蘇聯等少數有資源的國家。亞洲是世界上最大的化肥缺口地區,其中氮肥缺口10%,磷肥缺口30%,鉀肥90%。

常用化肥

1、氮素化肥
氮是蛋白質構成的主要元素,蛋白質是細胞原生質組成中的基本物質。氮肥增施能促進蛋白質和葉綠素的形成,使葉色深綠,葉面積增大,促進碳的同化,有利於產量增加,品質改善。在生產上經常使用的氮素化肥有:
①硫酸銨(硫銨):白色或淡褐色結晶體。含氮20%一21%,易溶於水,吸濕性小,便於貯存和使用。硫銨是一種酸性肥料,長期使用會增加土壤的酸性。最好做追肥使用,一般每667平方米施用量為15—20千克。
②碳酸氫銨(碳銨):白色細小結晶,含氮17%,有強烈的刺激性臭味,易溶於水,易被作物吸收,易分解揮發。可作基肥或追肥使用,追肥時要埋施,及時覆土,以免氨氣揮發燒傷秧苗。
③尿素:白色圓粒狀,含氮量為46%。尿素不如硫銨肥效發揮迅速,追肥時要比硫銨提前幾天施用。尿素是固體氮肥中含氮量最高的一種,尿素為中性肥料,不含副成分, 連年施用也不致破壞土壤結構。
2、磷肥
磷是形成細胞核蛋白、卵磷脂等不可缺少的元素。磷元素能加速細胞分裂,促使根系和地上部加快生長,促進花芽分化,提早成熟,提高果實品質。在生產上常用的磷肥有:
①過磷酸鈣:為灰白色或淺灰色粉末,也有顆粒狀的, 含P2O5 12%一18%,具有吸濕性和腐蝕性,施入土壤後易 被土壤固定而降低肥效,可作基肥和追肥使用,在施用時宜集中施用或和有機肥料混合施用,這樣可以降低磷的固定, 從而提高肥效。也可用作根外追肥,使作物直接吸收。
②重過磷酸鈣(重鈣):含P2O5 約45%左右,是一種高效磷肥。施用重鈣的有效方法和過磷酸鈣相同,重鈣有效成分含量高,用量要相對減少。
3、鉀肥
鉀元素的營養功效可以提高光合作用的強度,促進作物體內澱粉和糖的形成,增強作物的抗逆性和抗病能力,還能提高作物對氮的吸收利用。在生產上常用的鉀肥有:
①氯化鉀:是易溶於水的速效性鉀肥,含K2O 60%左右,呈白色、淡黃色或紫紅色結晶。物理性狀好,可作為基肥和追肥使用。在酸性土壤上施用氯化鉀應配合石灰和有機肥料。
②硫酸鉀:為白色結晶,溶於水,含K2O 50%-52%左右。除可作基肥和追肥外,也可作根外追肥使用,根外追肥濃度以0.2%為宜。
4、複合肥料:前面說的化學肥料一般只含一種營養元素,屬單元素肥料。複合肥料是指在成分中同時含有氮磷鉀三要素或只含其中任何兩種元素的化學肥料。它具有養分含量高,副成分少,養分釋放均勻,肥效穩而長,便於貯存和施用等優點。
①磷酸銨:是以磷為主的氮磷複合肥料,含氮12%~18%,含P205 46%-56%,適用於各種作物和多種土壤,最適合條施作基肥,667平方米用量7-10千克,撒施作基肥667平方米25~30千克。其中磷酸一銨呈酸性,磷酸二銨呈鹼性,二者均易溶於水,水溶液為中性,有一定的吸濕性。
②氮磷鉀複合肥:含氮磷鉀各約10%,淡褐色顆粒。氮鉀均為水溶性,有一部分磷是水溶性的。主要用作基肥,667平方米用量25~30千克。
③磷酸二氫鉀:含P2O5 24%、K2O 21%,白色易溶於水,一般用於黃瓜無土育苗及無土栽培生產。因價格較高,在大面積生產中多用於根外追肥。

必須知道的分類知識

1.按肥效快慢分類
(1)速效肥料
這種化肥施入土壤後,隨即溶解於土壤溶液中而被作物吸收,見效很快。大部分的氮肥品種,磷肥中的普通過磷酸鈣等、鉀肥中的硫酸鉀、氯化鉀都是速效化肥。速效化肥一般用做追肥,也可用作基肥。
(2)緩效肥料
也稱長效肥料、緩釋肥料,這些肥料養分所呈的化合物或物理狀態,能在一段時間內緩慢釋放,供植物持續吸收和利用,即這些養分施入土壤後,難以立即為土壤溶液所溶解,要經過短時的轉化,才能溶解,才能見到肥效,但肥效比較持久,肥料中養分的釋放完全由自然因素決定,並未加以人為控制,如鈣鎂磷肥、鋼渣磷肥、磷礦粉、磷酸二鈣、脫氟磷肥、磷酸銨鎂、偏磷酸鈣等,一些有機化合物有脲醛、亞丁烯基二脲、亞異丁基二脲、草醯胺、三聚氰胺等,還有一些含添加劑(如硝化抑制劑、脲酶抑制等)或加包膜肥料,前者如長效尿素,後者如包硫尿素都列為緩效肥料,其中長效碳酸氫銨是在碳酸氫銨生產系統內加入氨穩定劑,使肥效期由30-45天延長到90-110天,氮利用率又25%提高到35%。緩效肥料常作為基肥使用。
(3)控釋肥料
控釋肥料屬於緩效肥料,是指肥料的養分釋放速率、數量和時間是由人為設計的,是一類專用型肥料,其養分釋放動力得到控制,使其與作物生長期內養分需求相匹配。如蔬菜50天、稻穀100天,香蕉300天等和各生育段(苗期、發育期、成熟期)需配與的養分是不相同的。控制養分釋放的因素一般受土壤的濕度、溫度、酸鹼度等影響。控制釋放的手段最易行的是包膜方法,可以選擇不同的包膜材料,包膜厚度以及薄膜的開孔率來達到釋放速率的控制。
2.按酸鹼性質分類
(1)酸性化學肥料
酸性化肥又可分為兩種,一種是化學酸性,它的水溶液呈酸性反應,如普通過磷酸鈣,另一種是生理酸性,它在水溶液中呈中性,但施入土壤後,一部分被作物吸收,另一部分遺留在土壤中,呈酸性,如氯化銨、硫酸銨、硫酸鉀等。
(2)鹼性化學肥料
鹼性化肥分為兩種,一種是化學鹼性,它的水溶液呈鹼性反應,如液氨、氨水等。另一種是生理鹼性,它的水溶液呈中性,但施入土壤後,未被作物吸收的一部分遺留在土壤中呈鹼性,如硝酸鈉,硝酸鈣等。
(3)中性化學肥料 中性化肥的水溶液既非酸性,也非鹼性,施入土壤後也不呈酸性或鹼性。因此可適用於任何土壤,如尿素。
3.按所含養分種類多少分類
(1)單元化學肥料
指只含氮、磷、鉀三種主要養分之一者,也稱單質化肥,如硫酸銨只含氮素,普通過磷酸鈣只含磷素,硫酸鉀只含鉀素。
(2)多元化學肥料 指化肥中含有三種主要養分的兩種或兩種以上的,如磷酸銨含有氮和磷。
(3)完全化學肥料 指化肥中含有作物生長發育所需的多種養分。
4.按形態分類
(1)固體化肥 在工廠中製成結晶狀、顆粒狀或粉末狀的固體形態的化肥,這在包裝、運輸和施用方面很適合我國的農業技術水平。
(2)液體化肥
在工廠中製成液體形態的化肥,如液氨、氨水、溶液肥料以及膠體肥料等,既可根際土施,也可葉面施肥,它的生產成本較低,但需要相應的貯存和施用機具,適用於機械化的農田。特別是可持續農業發展,適合我國節水農業的要求。
(3)氣體肥料
作物在生育盛期和成熟期,特別是設施農業(如日光溫室、塑膠大棚等),由於室棚內空間密閉,二氧化碳得不到補充,有阻作物光合作用,因而除設有溫度、濕度的自控調節設施外,還有二氧化碳自動發生器,以及時補充二氧化碳。如每茬平均補充5次,可使作物普遍增產50%,高者可達200%。我國塑膠大棚喜用碳酸氫銨,除供氮肥外,還可補充二氧化碳。
5.按起主要作用分類
(1)直接化學肥料 指直接作為作物養分來源的化肥,如氮肥、磷肥、鉀肥及微肥等。
(2)間接化學肥料 指首先以改善土壤物理、化學和生理性質為主要目的的肥料,如石膏、石灰、細菌肥料等。
(3)激素化學肥料 指那些對作物生長有刺激作用的化肥,如腐植酸類肥料。
6.按施肥時間分類
(1)基肥 指為滿足農作物整個生育時期對養分的要求,在播種前或定植前施入的肥料,也稱底肥。
(2)追肥 指為滿足作物不同生育時期對養分的特殊要求,以補充基肥不足而施用的肥料。
(3)種肥
指為滿足作物苗期對養分的要求,在播種時與種子同時混播或撒入的肥料。在定植時採取沾秧根的方式,所用的肥料也為種肥。
7.按需要量和使用量分類
(1)主要養分化肥 如氮肥、磷肥、鉀肥。
(2)次要養分化肥 如含鈣、鎂、硫元素的肥料。
(3)微量養分化肥 如硼肥、鋅肥、銅肥、鐵肥、鉬肥等。
(4)超微量肥料 如稀土肥料。
其他還有按作物生育期分類,如苗肥、返青肥、拔節肥、穗肥等;按施肥部位分類,如根部肥、葉部肥等。
(一) 化學肥料的優點和缺點
1.化學肥料的優點
從養分循環觀點看,一切有機肥料所含的養分都是原來已經在農業循環之內的養分。而化學肥料最主要的優點是它可以增加農業循環中養分的總量。
(1)養分含量高
尿素含氮為46%,硝酸銨含氮34%,普通過磷酸鈣含磷為14%-18%。而純馬糞含氮只有0.4-0.5%,含磷為0.2-0.35%。1Kg硫酸銨相當於人糞尿30-40Kg,1千克普通過磷酸鈣相當於既肥60-80Kg,1Kg硫酸鉀相當於草木灰10Kg左右。所以化肥的單位面積的使用量少,便於運輸、節約勞力。
(2)肥效快
化肥都是水溶性或弱酸溶性,施入土壤後能迅速被作物吸收利用,肥效快而且顯著,生長矮小的作物,施硫酸銨等氮肥後,就會長的茂盛起來。
(3)原料豐富 生產化肥都是用天然的礦物資源為原料,如石油、天然氣、煤炭、磷礦石等,這些原料豐富,可以大量開採。
(4)採用工業化生產 由於生產化肥的原料豐富,可大規模工業化生產,不受季節限制,產量大、成本低。
(5)節省運輸和勞力 化肥養分高,用量少,因而運輸和施用所支出的費用和勞力都比較節省。
(6)保存容易並可久存 化肥較農家肥體積小,養分穩定,它們容易保存,保存期長,不易變質。
(7)多種效能
有些化肥不僅提供作物養分,而且還有提高抗逆作用和防病殺蟲作用。石灰氮可作為棉花的脫葉劑,防治血吸蟲病害;液氨,氨水,可以殺除大田的螻蛄等蟲害。
2.化學肥料的弱點
(1)養分不齊全
化肥的養分不如農家肥齊全。一般化肥不含有機質,成分比較單一,只含一種或兩三種養分。即使復混肥料可以增加多種養分,也很難作到象農家肥料那樣的全面性。
(2)有局限性
化肥對土壤、作物存在局限性,即適用性問題。使用化肥要選擇,才能獲得滿意的效果,不然會事與願違。氯化銨不能用於菸草、甜菜、甘蔗等忌氯作物,石灰氮不宜用於鹼性土壤。
(3)施用化肥要講究方法
化肥濃度高,溶解度大,使用方法如果不當,容易造成危害。倘若直接接觸種子或根系,則易燒籽燒苗;如若使用時間不當,也會造成貪青倒伏。
目前,我國在化肥的生產和使用中正在從重視數量轉向質量,以滿足可持續發展的需要。另外,即使化肥的數量和品種發展到相當水平的時候,農家肥料依然是農業上一個重要的、必需的肥源,應該提倡農家肥料與化學肥料取長補短,相得益彰。
三、其他肥料
(一)物理肥料
物理肥料是指不需通過化學手段而通過物理手段轉移能量,如電、聲、光、磁等,也有人把它稱之為作物生長的“物理肥”
1、“電肥”
實驗證明弱電流通過土壤後,能使作物的種子發芽加速,光合作用增強;從而提高作物產量。在人工電場生長的黃瓜、西紅柿,生長期明顯縮短,產量可提高4倍。
2、“聲肥”
聲波是一種能量,可以刺激作物,使生長加快,不同波長的聲波適應不同作物。有如國外報導,科學家用音樂刺激作物生長,美其名為“音樂肥”。
3、“光肥”
一些作物受特定波長的光進行照射,不僅促進生長,而且改善作物產品的營養成分。如採用不同的轉光塑膠薄膜,加快作物生長,如將太陽中的紫外線轉化為橙色光,可使黃瓜、西紅柿增產50%。用雷射照射種子、種苗、可以提高發芽率,加速生長,並增強光合作用,使作物早熟高產。
4、“磁肥”
如一些國家將水流經磁場成為磁化水,用來處理種子、幼苗、促進種子發芽快、苗齊、苗壯,在生長過程中提高吸肥能力和增強光合作用,使作物增產20%--30%。又如將載有種子磁體的粉料(煤灰、鐵渣等)經磁場作用成為“磁肥”,施與土壤,可使作物增產。

化肥對土壤環境污染表現 

1 重金屬和有毒元素有所增加,直接危害人體健康產生污染的重金屬主要有Zn、Cu、Co和cr。從化肥的原料開採到加工生產,總是給化肥帶進一些重金屬元素或有毒物質。其中以磷肥為主。目前我國施用的化肥中,磷肥約占20%,磷肥的生產原料為磷礦石,它含有大量有害元素F和As,同時磷礦石的加工過程還會帶進其它重金屬Cd、Hg、As、F,特別是Cd。另外,利 用廢酸生產的磷肥中還會帶有三氯乙醛,對作物造成毒害。研究表明,無論是酸性土壤、微酸性土壤還是石 灰性土壤,長期施用化肥還會造成土壤中重金屬元素的富集。比如,長期施用硝酸銨、磷酸銨、複合肥,可 使土壤中As的含量達50~60 mg/kg。同時,隨著進入土壤Cd的增加,土壤中有效Cd含量也會增加,作物吸收的Cd量也增加。 2 微生物活性降低,物質難以轉化及降解  土壤微生物是個體小而能量大的活體,它們既是土壤有機質轉化的執行者,又是植物營養元素的活性庫,具有轉化有機質、分解礦物和降解有毒物質的作用。中科院南京土壤研究所的試驗表明,施用不同的肥料對微生物的活性有很大的影響,土壤微生物數量、話性大小的順序為:有機肥配施無機肥>單施有機肥>單施無機肥。目前,我國施用的化肥中以氮肥為主,而磷肥、鉀肥和有機肥的施用量低,這會降低土壤微生物的數量和活性。
3養分失調,硝酸鹽累積  目前,我國施用的化肥以氮肥為主,而磷肥、鉀肥和複合肥較少,長期施用造成土壤營養失調,加劇土壤P、K的耗竭,導致NO3-N累積。NO3-N本身無毒,但若未被作物充分同化可使其含量迅速增加,攝入人體後被 微生物還原為NO2-,使血液的載氧能力下降,誘發高鐵血紅蛋白血症,嚴重時可使人窒息死亡。同時,NO3-N 還可以在體內轉變成強致癌物質亞硝胺,誘發各種消化系統癌變,危害人體健康。在保護地栽培條件下,即使是以施用有機肥為主的100 cm土層中NO3-N累積量也在240~740 kg/hm2。  4 酸化加劇,PH變化太大 長期施用化肥加速土壤酸化。一方面與氮肥在土壤中的硝化作用產生硝酸鹽的過程相關。首先是銨轉變成亞硝酸鹽,然後亞硝酸鹽再轉變成硝酸鹽,形成H+,導致土壤酸化。另一方面,一些生理酸性肥料,比如磷酸鈣、硫酸銨、氯化銨在植物吸收肥料中的養分離子後,土壤中H+增多,許多耕地土壤的酸化和生理性肥料長期施用有關。同時,長期施用kcl,因作物選擇吸收所造成的生理酸性的影響,能使緩衝性小的中性土壤 逐漸變酸。此外,氮肥在通氣不良的條件下,可進行反硝化作用,以NH3、N2的形式進入大氣,大氣中的NH3、N2可經過氧化與水解作用轉化成HNO3,降落到土壤中引起土壤酸化。化肥施用促進土壤酸化現象在酸性土 壤中最為嚴重。土壤酸化後可加速Ca、Mg從耕作層淋溶,從而降低鹽基飽和度和土壤肥力。          

污染防治對策

1強化環保意識,加強監測管理加強教育,提高民眾的環保意識,使人們充分意識到化肥污染的嚴重性,調動廣大公民參與到防治土壤化肥污染的行動中。注重管理,嚴格化肥中污染物質的監測檢查,防止化肥帶人土壤過量的有害物質。制定有關有害物質的允許量標準,用法律法規來防治化肥污染。2增施有機肥,改善理化性質施用有機肥,能夠增加土壤有機質、土壤微生物,改善土壤結構,提高土壤的吸收容量,增加土壤膠體對重金屬等有毒物質的吸附能力。可根據實際情況推廣豆科綠肥,實行引草入田、草田輪作、糧草經濟作物帶狀間作和根茬肥田等形式種植。另外,作物秸稈本身含有較豐富的養分,推行秸稈還田也是增加土壤有機質的有效措施,綠肥、油菜、大豆等作物秸稈還田前景較好,應加以推廣。3普及配方施肥,促進養分平衡根據作物需肥規律、土壤供肥性能與肥料效應,在以有機肥為主的條件下,產前提出施用各種肥料的適宜用量和比例及相應的施肥方法。推廣配方施肥技術可以確定施肥量、施肥種類、施肥時期,有利於土壤養分的平衡供應,減少化肥的浪費,避免對土壤環境造成污染。4套用硝化抑制劑,緩解土壤污染硝化抑制劑又稱氮肥增效劑,能夠抑制土壤中銨態氮轉化成亞硝態氮和硝態氮,提高化肥的肥效和減少土壤污染。據河北省農科院土肥所賈樹龍研究,施用氮肥增效劑後,氮肥的損失可減少20%~30%。由於硝化細菌的活性受到抑制,銨態氮的硝化變緩,使氮素較長時間以銨的形式存在,減少了對土壤的污染。5採取多管齊下,改進施肥方法深施氮肥,主要是指銨態氮肥和尿素肥料。據農業部統計,在保持作物相同產量的情況下,深施節肥的效果顯著;碳銨的深施可提高利用率31%~32%,尿素可提高5%~12.7%,硫銨可提高18.9%~22.5%。磷肥按照旱重水輕的原則集中施用,可以提高磷肥的利用率,並能減少對土壤的污染。還可施用石灰,調節土壤氧化一還原電位等方法降低植物對重金屬元素的吸收和積累,還可以採用翻耕、客土深翻和換土等方法減少土壤重金屬和有害元素。

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