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近些年来,我国叶面肥生产和应用发展迅速,市场上的叶面肥名目多样,种类繁多,下面让我们从产品分类、功能介绍应用现状三大方面分析一下叶面肥的使用现状。
一、我国叶面肥产品分类
按照不同的分类标准,可将目前常用的叶面肥分为以下几种类型。
按产品剂型:可分为固体(粉剂、颗粒)和液体(清液、悬浮液)两种类型。
按组分:可分为大量元素、中量元素、微量元素叶面肥和含氨基酸、腐植酸、海藻酸、糖醇等水溶性叶面肥。
按作用功能:可分为营养型和功能型两大类。营养型叶面肥由大量、中量和微量营养元素中的一种或一种以上配制,其主要作用是有针对性地提供和补充作物营养,改善作物的生长情况;
功能型叶面肥由无机营养元素和植物生长调节剂、氨基酸、腐植酸、海藻酸、糖醇等生物活性物质或杀菌剂及其他一些有益物质等混配而成,其中,各类生物活性物质对植物生长具有刺激作用,农药和杀菌剂具有防病虫害的功效,有益物质也对作物的生长发育具有刺激和改良作用。
因此,该类叶面肥是将一些添加物的功能性和无机营养元素补充结合起来,从而达到一种相互增效和促进的作用。
下面根据叶面肥的作用功能,将各类叶面肥料做一简单介绍。
(1)大量元素叶面肥
该类叶面肥料含氨、磷、钾三元素中的一种或两种以上。其中,氮肥一般采用酰胺态氮、铵态氮、硝态氮或者氨基酸等有机氮源。
产品原料一般选择使用尿素、硝铵、硝酸钾、硫酸铵、氯化铵、硝酸、氨基酸等;
磷源主要选用正磷酸盐、偏磷酸盐、多聚磷酸盐等,生产上一般选用磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸铵(磷酸一铵、磷酸二铵)、磷酸以及一些偏磷酸盐与多聚磷酸盐等;钾肥一般选用硝酸钾、磷酸二氢钾、硫酸钾等作为叶面肥产品原料。
(2)中量元素叶面肥
一般指含有钙、镁、硅等成分的叶面肥。其中,钙肥主要采用水溶性无机钙盐及螯合钙,产品原料可选用氯化钙、硝酸钙、硝酸铵钙、乙酸钙以及与EDTA、柠檬酸、氨基酸、糖醇等有机物螯合的钙;镁肥主要采用水溶性无机镁盐,一般选择氯化镁和硫酸镁;水溶性硅肥主要采用硅酸钠(主要指偏硅酸钠和五水偏硅酸钠)作为硅源,由于其呈碱性,且易于钙、镁、锌、铁等离子发生反应,形成絮状沉淀。因此,在叶面肥中一般单独使用。
(3)微量元素叶面肥
我国农化市场中一般有单质元素型与复合元素型两种。一般选用易溶性无机盐类及螯合类微量元素等作为原材料。
表1 微量元素的常用原材料种类
养分分类 | 原料品种 |
硼 | 硼酸、硼砂(十水合硼酸二钠)、四水八硼酸钠、十硼酸钠等 |
锌 | 一水硫酸锌、七水硫酸锌、氯化锌、硝酸锌等 |
锰 | 一水硫酸锰、氧化锰、螫合锰等 |
铁 | 七水硫酸亚铁、一水硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、螯合铁等 |
铜 | 无水硫酸铜、螫合铜等 |
钼 | 钼酸铵、钼酸钠等 |
二、叶面肥的施肥原理
(1)叶片的主要功能是利用太阳能进行光合作用,同时将合成产物进行一定的生物化学转化和将其运转至其他器官。
(2)叶片同时也能不断与外界进行物质交换。
(3)叶面对养分吸收的形态和机理与根相似。但叶的构造和根不同。从作物叶片结构看,在叶片的表面有一层角质层,角质层的外面有一层腊质层,角质层下面是叶表皮细胞,表皮细胞下面是叶肉细胞。
(4)叶分为表皮、叶肉、叶脉。
(5)叶的表皮细胞排列整齐,靠上表皮为栅栏细胞,靠近下表皮则为海绵细胞。在叶片的上下表面还有一种称为气孔的结构,气孔是叶片内部与外界沟通的渠道。
(6)叶片有三种途径与外界进行物质交换,一是通过主要分在叶面的气孔,一般叶背面气孔多于叶面气孔。
(7)大多数一年生作物叶面气孔数在每平方毫米100~200个。
这些气孔除主要吸收大气中的CO外,还可吸收H2O,NH3,NO2、SO2等气体。气孔也能对大气释放O2 、H2O、NH3和H2S(硫化氢)等气体。叶片与外界进行物质交换的另一途径是叶表面角质层的亲水小孔。由此叶片与外界进行物质交换的主要途径是气孔和角质层上的羟基和羧基亲水孔。
三、叶面肥发展现状与应用前景
自上世纪八十年代我国开始叶面肥商品化生产以来,我国的叶面肥市场发展速度较快。据不完全统计,我国涉及叶面肥生产的企业达3000~4000家,产品种类丰富,名目繁多。市场竞争相当激烈。下表为我国当前市场常见的叶面肥种类。
表3农资市场主要叶面肥主要叶面肥种类
分类 | 肥料类型 | 原料品种 |
单质肥料 | 大量元素 | 磷酸二氢钾、硝酸钾、尿素、氯化钾等 |
硼 | 硼酸、硼砂、八硼酸钠、八硼酸钾等 | |
锌 | 一水硫酸锌、七水硫酸锌、氯化锌、硝酸锌等 | |
锰 | 一水硫酸锰、氯化锰、螯台锰等 | |
铁 | 七水硫酸亚铁、一水硫酸亚铁、硫酸亚铁铵螯合铁等 | |
铜 | 无水硫酸铜、五水硫酸铜、螯合铜等 | |
钼 | 钼酸铵、钼酸钠等 | |
钙 | 硝酸钙、硝酸铵钙、螯合钙等 | |
镁 | 硫酸镁、硫酸钾镁、氯化镁等 | |
硅 | 硅酸钠、硅酸钾、液体硅等 | |
复合叶面肥 | 大量元素水溶肥 | 氮磷钾两种或三种 |
微量元素水溶肥 | 硼、锌、铁、锰、铜、钼两种或两种以上 | |
氨基酸水溶肥 | 含大、中、微量元素 | |
腐植酸水溶肥 | 含大、中、微量元素 | |
其他新型产品 | 含海藻类、糖醇、甲壳素螯合类及各种新型单一元素等。 |
四、叶面肥的特点
由于养分是直接喷施到叶上,不需要通过土壤,因此它有如下特点:
1、避免养分在土壤中固定或转化,直接供给作物吸收
有些养分如P(磷)、钼(Mo)、锌(Zn)、铜(Cu)等,施入土壤时易被固定而降低肥效,叶面施用就可避免固定而提高肥效;一些生理活性物质在土壤易分解转化而影响效果叶面肥就可避免这些弊端。叶面施肥与土壤施肥相比用于叶面施肥的肥料用量仅为土壤施肥的1/10~1/5叶面肥施于叶上通过筛管导管或胞间联丝进行转运距离近、见效快。
(在酸性土壤中由于有大量的活性铝、铁离子,会和施入土壤的磷形成磷酸铝铁沉淀,而在碱性土壤中由于存在大量的重碳酸盐,能与磷肥形成磷酸钙,使磷的活性下降。钾肥不管是氯化钾还是硫酸钾都易溶于水,以钾离子的形式随水流失。)
2、养分吸收快、肥效好
不需要经过根系吸收茎秆运输等漫长的运输过程所以一般叶面肥比根系施肥见效快。如喷施尿素1~2天即能产生效果而在土壤中施用尿素需要4~6天才能看到效果;据试验,喷施2%浓度的过磷酸钙漫提液,经过5分钟后便可运转到植株各个部位,而土施过磷酸钙15天后才能达到此效果。在玉米4叶期叶面喷施锌肥3.5小时后上部叶片已吸收11.9%,中部叶片达8.3%下部叶片达7.2%,48小时后,上部叶片吸收已达53.4%。大豆扁豆叶片喷叶面肥.24小时后50%已被吸收。化肥中尿素类物质对表皮细胞的角质层有软化作用,可以加速其他营养物质的渗入,所以尿素成为叶面肥重要组成成分。
3、针对性强
可以根据作物叶片缺素特征,及时喷施补充缺少的元素而改善症状。可在作物生长的不同生育阶段,尤其是生长旺盛,但根系吸收活力开始下降的后期进行;可在不同的植株密度和高度下喷施。
4、提高肥料利用率
由于土壤是一个复杂的胶体,肥料施入土壤后,营养元素常被土壤胶体吸附,或因为土壤酸碱度的变化形成沉淀物,或受元素间的相互影响使作物无法利用。一般施入土壤的氮肥利用率只有25%~35%,磷肥当季大体上也只有10%~25%,钾的利用率仅为30%~40%。据研究,锌肥施入土壤后2天被固定1/2,13天被固定2/3,两个月被固定4/5。叶面喷硼的利用率是施基肥的8.18倍。草果树落花后1~3周用0.2kg/公顷硼素,加水180kg喷施叶面,与三年一次每株施硼0.02~0.04kg效果相同。
5、补充根部对养分吸收的不足
植物苗期一般根系不发达,吸收能力弱容易出现黄苗、弱苗现象;植物生长后期,由于根功能衰退,吸收养分能力差,通过叶面施肥可以起到壮苗和减少秕粒增加产量的作用。
6、是经济有效施用微量元素肥料的一种重要方式
微量元素需要量少,向土壤施用不易做到均匀,并且在土壤中易被固定,叶面施用可避免这两个缺点。
7、防病抑菌提高酶活性
施用叶面肥后可满足其对有关营养元素的需要,防治某些生理性病害,改变叶表面微生物菌群的组成如可使禾白粉菌的孢子萌发和群落生长下降等;促进脲酶磷酸酶、抗坏血酸氧化酶、碳酸酐酶精氮酸酶等活性的提高。
8、施用方法简单易行经济效益显著
根据不同土类、不同作物,不同生长发育阶段、及不同气候条件作物需肥规律和需肥特点合理施用叶面肥。严格按照产品使用说明,操作规程进行。喷施浓度适中,方法得当,一般于晴天午后4时余均匀喷施于叶片背正面。叶面肥一般增产幅度在粮食作物上为5~10%,油料作物为5~15%,果树蔬菜为5~25%
五、叶面肥的使用时期及优缺点
1、当作物根系衰老,吸收能力减弱时
在一年生作物生长的苗期和中后期,根系发育期、后期根系活力衰退,吸肥能力降低,如果要给作物追施肥料,根施的方法就无法满足作物的需要,这时就适宜选用叶面喷肥。
2、当作物出现缺素症时
在作物生长过程中,当其已经表现出某些营养元素缺乏症时,如果采用土壤施肥,则需要经过一定的时间,养分才能被作物吸收,不能及时缓解作物的缺素症状。这时如果采用叶面施肥,就能充分发挥叶面肥吸收快的优点,使养分迅速通过叶片进入植物体,解决缺素的问题。
3、当作物生长受到不良环境影响时
当土壤环境对作物生长不利时,如水分过多或干旱,土壤过酸或过碱时,会造成作物根系吸收养料受阻,而作物又需要迅速恢复生长,这时就需要采取叶面喷肥,才能迅速补充营养,满足作物生长发育的需要。
4、快速补充中微量元素
某些肥料如磷、铁、锰、铜、锌肥等,如果作根施,容易受到土壤胶体吸附的固定,降低使用的效果,而氨基酸叶面肥具有易吸收、溶解速度快、吸收利用率高、保花保果等优点,不会受土壤条件的限制,叶面喷施效果更好。
5、当土壤施肥难以操作时
对于地膜覆盖的作物,未铺设滴灌带的地块,在底肥施用量不足的情况下,采用土壤追肥难以进行,这时就需要选用叶面喷肥,以补充养分的需要。而一些深根系作物某些营养元素吸收量比较少,如果采用传统的施肥方法难以施到根系吸收部位,也不能充分发挥其肥效,而叶面喷施则可取得较好的效果。采取叶面施肥,可以让作物更好的吸收利用,既节省了施肥量,又减轻了土壤和水源的污染,是一举两得的有效施肥技术。
六、叶面肥的种类
叶面肥的种类繁多,五花八门,全国范围约有数百种乃至千种之多。根据其作用和功能等可把叶面肥概括为以下四大类。
第一类:营养型叶面肥,此类叶面肥中:氮、磷、钾及中微量元素等养分含量较高,主要功能是为作物提供各种营养元素,改善作物的营养状况,尤其是适宜于作物生长后期各种营养的补充。
第二类:调节型叶面肥 此类叶面肥中含有调节植物生长的物质,如生长素、激素类等成分,主要功能是调控作物的生长发育等。适于植物生长前期、中期使用。
常见的有:萘乙酸、复硝酚钠、DA-6(胺鲜酯)等
该类叶面肥中除了营养元素外,加入了调节植物生长的物质。一般采用赤霉素、三十烷醇、复硝酚钠、DA-6、萘乙酸(钠)等促进生长的调节剂种类作为主要成分,主要作用是调控作物的生长发育,适于作物生长前中期使用。
随着叶面肥市场的发展,植物生长调节剂的应用获得了巨大的发展。由于具有效果明显、见效快、成本低等特点,受到众多生产厂家的重视。但我们建议厂家,应用调节剂时,要考虑作物、地域、气候、农田管理的差异,不要盲目添加调节剂,以做到真正的增产效果。更要选择使用质量有保证的产品。防止对作物造成不利的影响。
表2 叶面肥中常用的植物生长调节剂
名称 | 功能特点 |
赤霉素 | 促进作物营养生长、促进坐果、调节开花 |
复硝鼢钠 | 促进生根、发芽、生长 |
萘乙酸钠 | 促进生根、保花保果、疏花疏果 |
DA一6 | 促进生长、提高作物抗逆性 |
矮壮素 | 防止作物徒长 |
缩节胺 | 防止作物徒长 |
多效唑 | 控制作物徒长,促进水稻生根 |
防落素 | 防止落花落果、促进提早成熟 |
2,4一D | 防止落花落果、促进提早成熟 |
吲哚乙酸(钠、钾) | 促进生根 |
吲哚丁酸(钠、钾) | 促进生根 |
6一BA | 促进发芽、促进坐果、延长贮存期 |
三十烷醇 | 促进作物生长 |
乙烯利 | 催熟、着色 |
噻苯隆 | 促进坐果、促进棉花脱叶 |
水杨酸 | 促进生根、提高作物抗逆性 |
甜菜碱 | 促进生根、提高作物抗逆性 |
壳聚糖 | 刺激生长、提高作物抗逆性 |
目前,生产上常用的调节剂有以上几种。
第三类:生物型叶面肥 此类肥料中含微生物体及代谢物,如聚谷氨酸、氨基酸、核苷酸、核酸类物质。主要功能是刺激作物生长,促进作物代谢,减轻和防止病虫害的发生等。
含天然活性物质型叶面肥
该类叶面肥中一般含有从天然物质(如海藻、秸秆、动物毛发、草炭、风化煤等)中处理提取的发酵或代谢产物,产生氨基酸、腐植酸、核酸、海藻酸、糖醇等物质。这些物质有刺激作物生长、促进作物代谢、提高作物自身抗逆性等功能。
①氨基酸类叶面肥
氨基酸的来源有动植物两种。植物源氨基酸主要有大豆、饼粕等发酵产物以及豆制品、粉丝的下脚料;动物源氨基酸主要有皮革、毛发、鱼粉及屠宰场下脚料等。将原料转化为氨基酸的工艺也有所不同,最简单的是酸水解工艺,常用浓度4—6moI/L的盐酸溶液,按比例与物料水解一定时间,然后用氨或其他碱性物质中和,调节PH值后即为原液;较为复杂的是生物发酵法,常用复合菌群在一定条件下对物料进行4—6周的发酵,发酵液经提炼后,加工成含氨基酸水溶性肥料。
目前我国市场销售的氨基酸肥多为豆粕、棉粕或其他含氨农副产品,经酸水解得到的复合氨基酸,主要是纯植物蛋白。此类氨基酸有很好的营养效果,但是生物活性较差;而采用生物发酵生产的氨基酸,主要是酵解和生物降解蛋白质,经发酵产生一些新的活性物质,如类似核苷酸、吲哚酸、赤霉酸、黄腐酸等,有较强的生物活性,可刺激作物生长发育、提高酶活力、增强抗病抗逆作用。对生根、促长、保花保果都有一定的作用
②海藻酸类叶面肥
海藻肥的活性物质是从天然海藻中提取的,主要原料是鲜活海藻,一般是大型经济藻类.如臣藻、海囊藻、昆布等。其生产工艺有化学提取、发酵、低温物理方式提取等,一般而言,物理方法处理的海藻提取物具有较高的植物活性,含有丰富的维生素、海藻多糖和多种植物生长调节剂,如生长素、赤霉素、类细胞分裂素、多酚化台物及抗生素物质等,可刺激作物体内活性因子的产生和调节内源激素的平衡。
目前海藻农用产品的发展经历了3个阶段:
即腐烂海藻——藻灰(粉)——海藻提取液。
海藻提取液提取工艺大致为:通过筛选适宜新鲜的海藻品种,用机械的方法,没有接触任何化学试剂,没有经受超过45 ℃的高温,没有任何脱水和冷冻,只是通过高压发泡使细胞壁破碎内容物释放,浓缩形成海藻精浓缩液,从而极大的保留了海藻天然的活性成分。
国内有通过发酵法制备海藻有机肥,工艺如下:
(1)发酵:藻类(含适量的水分)+生物菌种,混合均匀,放入发酵罐中发酵,根据罐内温度进行适当调节(包括水、空气、温度等);
(2)浸提:发酵后的产物,加入浸提剂,再加一定量的水充分搅拌均匀。
(3)脱水:将浸提物脱水,液体部分添加氮、磷、钾及微量元素,浓缩后即成液体肥;固体部分干燥后粉碎、造粒为有机肥。
我国海藻肥的使用有三种方法:叶面喷施、土壤施用、浸种。其中叶面施用是最有效、广谱的使用方法。可刺激根系的发育和对营养物质的吸收,显著提高作物的抗病、抗盐碱、低温等抗逆能力。
③含糖醇叶面肥
天然糖醇是光合作用的初产物,可从植株韧皮部提取获得,其在植株韧皮汁液中含量远高于氨基酸的含量。糖醇可作为硼、钙等营养元素的载体,携带矿质养分在植物韧皮部中快速运输,同时,糖醇有很好的润湿和渗透作用。经糖醇螯合后的营养元素可被作物快速吸收利用,效果优于柠檬酸、氨基酸等螯合肥料。
糖醇系列微肥在2001年推向国际市场,目前在我国糖醇主要用在食品行业,近年来在化工也有广泛应用的趋势。市场上产品以糖醇钙为主。
④含腐植酸叶面肥
腐殖酸包括煤炭腐植酸和生化腐植酸。煤炭腐植酸指从煤炭中提取的腐殖酸或黄腐酸及其盐类,特点是结构、组成相对稳定,但产地不同活性有差异。煤炭腐植酸多用褐煤、风化煤做原料,用苯或苯一醇溶剂抽提,得到可溶的沥青和不溶的残渣,残渣再用0.5%氢氧化钠溶液处理,即得到可溶的腐植酸碱液,顺次用5%盐酸溶液和丙酮处理,可分离出黄腐酸、棕腐酸和腐黑酸。
生化腐植酸是以废弃秸秆、甘蔗渣为原料,通过接种发酵后产生的类腐殖酸物质,是一个极其复杂的混合物体系,含有多种酶和几乎全部的氨基酸、微量元素、维生素、糖类及核苷酸等,因而它表现的效果是多种组分共同作用的结果,但因此组分中腐植酸的比例与含量最高,仍定名为腐植酸与黄腐酸。
煤炭腐植酸和生化腐植酸比较来说,前者原料易得,成本较低,但产品硬度小、吸湿性大、易与钙、镁等金属离子絮凝,给实际应用带来不利。生化腐植酸在水溶性、生理活性、抗钙镁离子和二价盐等性能上要好些,可溶解的PH范围为1~14。但目前看来,其发酵物多为秸秆发酵产物,主要成分是类属腐植酸。目前腐植酸与生化腐植酸检测分析的共性与特性、两者的定义并没有明确解释。
目前,市场上多以煤炭腐植酸作为冲施肥的原料,高含量的腐植酸盐也被用于叶面肥中,而生化黄腐酸是叶面肥中的主要添加剂。腐植酸叶面肥主要作用是刺激作物生长,促进根系发达,降低叶片气孔的开张度,减少水分蒸腾丧失,增加植物抗旱能力。
⑤肥药型叶面肥
在叶面肥中,除了营养元素,还会加入一定数量不同种类的农药和除草剂等。不仅可以促进作物生长发育,还具有防治病虫害和除草功能。是一类农药和肥料相结合的肥料,通常可分为除草专用肥、除虫专用肥、杀菌专用肥等。但作物对营养调节的需求与病虫害的发生不一定同时,因此在开发和使用药肥时,应根据作物的生长发育特点,综合考虑不同作物的耐药性以及病虫害的发生规律、习性、气候条件等因素,尽量避免药害。
⑥木醋液(或竹醋液)叶面肥
近年来,市场上还出现以木炭或竹炭生产过程中产生的木醋液或竹醋液为原料。添加营养元素而成的叶面肥料。一般是在树木或竹材烧炭过程中,收集高温分解产生的气体,常温冷却后得到的液体物质即为原液。木醋液中含有K,Ca,Mg,zn,Ge,Mn,Fe等矿物质。此外还含有维他命B1和B2;竹醋液中含有近300种天然有机化合物,有有机酸类、酚类、醇类、酮类、醛类、酯类及微量的碱性成分等。
木醋液和竹醋液最早是在日本应用,使用较广泛。也有相关的生产标准。在我国这方面的研究起步较晚,两者的生产还没有国家标准,但是相关产品已经投放市场。据试验研究,木醋液不仅能提高水稻的产量,还可以提高水稻抗病虫害的能力。
⑦稀土型叶面肥
稀土元素是指化学周期表中镧系的14个元素和化学性质相似的钪与钇。农用稀土元素通常是指其中的镧、铈、钕、镨等有放射性,但放射性较弱,造成污染可能性很小的轻稀土元素。最常用的是铈硝酸稀土。
我国从上世纪七十年代就已经开始稀土肥料的研究和使用,其在植物生理上的作用还不够清楚,现在只知道在某些作物或果树上施用稀土元素后,有增大叶面积、增加干物质重、提高叶绿素含量、提高含糖量、降低含酸量的效果。由于它的生理作用和有效施用条件还不很清楚,一般认为是在作物不缺大中微量元素的条件下才能发挥出效果来。
⑧有益元素类叶面肥
近年来,部分含有硒、钴等元素的叶面肥料得以开发和应用。而且施用效果很好。此类元素不是所有植物必须的养分元素,只是为某些植物生长发育所必须或有益。受其原料毒性及高成本的限制。应用较少。
第四类:复合型叶面肥 此类叶面肥种类繁多,复合混合形式多样。其功能有多种,一种叶面肥即可提供营养,又可刺激生长调控发育。
叶面肥尽管有以上诸多优点,但是农作物施肥主要靠土壤施肥,尤其对大量元素氮、磷、钾来说,更应以土壤施肥为主,据测定要10次以上叶面施肥才能达到吸收养分的总量。由此可见,必须在施根肥的基础上,配合施叶面肥才能充分发挥叶面肥的增产增质作用。
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