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中国南华农业大学开发活性化磷与镁肥技术提升中低级磷肥及镁肥的价值及施肥效果

今日的农作对磷肥的活性度有更高的期待而且它的水溶性也受到注重。这两大要点对农作物的表现有明显的影响。所谓一分钱一分货,品质越高的磷肥难免就贵些,无形中加重种植成本。根据 Masaic 公司在互联网发布的行情显示,今年首季的 DAP 磷肥价格每公吨游走于300 – 400美元之间。

磷肥与土壤其它物质会产生效应而被封固尤其在热带及亚热属于酸性的土地,土壤中的铝、铁及锰离子将提高这封固率。被封固的磷素肯定不易被作物根系吸收。除此之外,磷肥的移动性也不高,它在首轮农作中被作物采用的效率往往只介于10 – 20%,成为植物3大养分 (NPK) 吸收效率最低者。这些因素造成便宜的磷肥逐渐失去原有市场,而且种植人也必须提高用量来保持效果,长期之下易造成环境污染,因为雨流冲刷会将之带入河流而污染水道。

活性化磷肥效果佳

活性化磷肥技术的采用有望把低品质且便宜的磷肥化成高效磷肥。原理上,它是采用活性化技术,通过离子转换的方式来加速磷的释放并以此来软化磷矿粉里的钙与磷结合性来产生活性化效果。这有别于传统作法以水溶性及柠檬酸溶性来取得这效果,它甚至可持续促使磷释放及拮抗土壤封固。活性化的磷矿粉表面上无异于一般磷矿粉,但它却拥有被作物迅速吸收的效果。

 
还有,土壤里的磷溶液在整个过程中不会出现过多现象,而且磷与钙、铝、铁及锰的沉淀作用也大大地减少进而强化磷的可用性。在某情况下,树根的吸取率越快将使到磷的释放速度跟着提高。换言之,这技术下的磷乃跟着树的需求而释放,好比车龙里的车子必须等到前面车子驶动后才能跟着前进的道理一样。

此技术是以中低级磷矿粉作为原料,其 P2O5 含量有18%以上即可,而且所需要用到的活性化介体则是普遍可取到且价格低廉的工业或农业有机废料物质。以这种技术来生产高效磷矿粉可预料为厂家及商家带来不错的利润。


这创新技术所生产的磷肥的功能性比传统磷肥更高。一般上磷肥如过磷酸盐 (superphosphate),磷酸钙镁 (calcium magnesium phosphate) 及磷酸铵 (ammonium phosphate) 之可用性乃来自它的水溶性 (water soluble) 或柠檬酸溶性 (citric soluble) 所带来的效果,但活性化磷肥之这方面效果则来自活性化物质 (activating agent) 与磷离子接触后产生效应并且效果更胜一筹,因它的释放率可配合树的需求而具伸缩性,称为“需求导向释放”,不像传统水溶性磷肥之释放率不定性导致释放多过树可吸收的磷很快会被土壤中的铁、锰、铝 (在酸性土) 及钙 (在碱性土) 封固住而不能被树根撮取。这类以初期过多及后期太少的释放率不规律性使效果较低也造或养分的浪费。

在盆中的试硷上,活性化磷肥因为拥有较强抗拒封固能力而显示出较佳的肥料效益。盆里的玉米植株以3种活性化磷肥 (磷矿粉、磷酸铵 A 与 B)施放后,它的生物质分别比施放过磷酸盐高了6.33%、16.15%及6.14%而说明它的良效。在甘蔗园的试验亦显示活性化的磷矿粉使甘蔗产量增加,效果比磷酸镁 (magnesium phosphate)、磷酸铵及过磷酸盐来得好虽然差异并不明显。经活性化后的磷酸铵所促进的甘蔗产量则明显地比控制组 (不活性化) 的磷酸铵及过磷酸盐组分别高了13.86%及13.00%,甚至也提高了甘蔗的含糖量。

中低质镁肥亦可活性化以加强效果

另一方面,镁也能以这技术来提高它的效率。镁乃作物必须元素之一,然而它在热带之高温多雨之下常因碱性阳离子流失及酸性土质而缺之,并需补充以应付作物需求。硫酸镁 (MgSO4) 乃普遍上被采用的镁素原料,它的生产须要用到能源及酸液。但是若采用活性化技术来生产,只须在亚硫酸镁 (MgSO3) 粉或氧化镁 (MgO) 加入活性化物质,即可在普通温度下产生效应并生产出效果可媲比硫酸镁的镁肥。

经过活性化的氧化镁甚至拥有更高的水溶性及需求导向释放,这点就比氧化镁一般上缺乏水溶性及前后释放率不均而无法满足作物的镁素需求来得优异。对于在中后成长过程需要充足镁素供应的作物如番茄,活性化镁肥可因此符合它的需求性,在盆里采用后之番茄产量及生物质量皆比采用未活性化的氧化镁分别高了16.5%及14.1%同时也比采用硫酸镁分别提高1.9%及4.1%。

通过这些验证,说明活性化技术只须利用低廉镁原料如氧化镁及菱镁矿粉 (megensite) 并加入普遍且低廉价格的活性化物质后即可把它的效率提升至能媲比硫酸镁甚至更佳的效益。硫酸镁及钙镁 (calsium magnesium) 乃普遍被用于农业的镁素,价格也比一般镁素如氧化镁来贵一倍以上。以活性化后的一吨氧化镁肥料效益相等于2.6吨硫酸镁才可得到的效益,而且价格也便宜很多的角度来看,这技术确有令人着迷的一面。

此活性化技术乃由中国南华农业大学 (South China Agricultural University) 的新肥料资源研究中心所开发,当中也包括其它在此技术下所开发的产品。它所采用的活性化物质乃工业及农业有机废料,价格约RM700/吨,但配制法、用量及物质名称方面则没加以说明。虽然如此,它已展现出肥料多元化的一面,可以新技术来配制出价格大众化且肥效不逊于高档肥料甚至更佳的肥料。这种高效及效果更强的肥料生产方向相信为种植人所欢迎以便他们能以更实惠的种植成本来取得更佳的产量收益。

 

备注 :* 照片为装饰用途,与文无关。

资料来源 :

Liu Kexing et al., “Development and Application of the Technology for Phosphorus and Magnesium Activating”, PIPOC 2007, MPOB,第639 – 650页。

 

 

 

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