当下五大特种肥料“高端技术” [复制链接]

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联盟版主 发表于: 2016-3-30 13:07:36 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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特种肥料的“特”到底应该怎么理解?我们理解的“特”就是不简单等同于新型肥料的概念,一定是有高端技术或特殊成分的门槛,这是特种肥料区别于传统肥料以及一般小肥料的地方,高端技术让特种肥料独领风骚。

这里我们说的五大特种肥高端技术:控释肥料技术、作物健康理疗技术、微碳技术、螯合技术、化学合成水溶肥技术。(善意提醒:有点高端,有点长,请转发或收藏,闲下来认真看看)。

控释技术
让养分释放与作物需肥规律相一致

控释肥料是指通过各种调控机制预先设定肥料在作物生长季节的释放模式(释放时间和速率),使其养分释放与作物需肥规律相一致(或基本一致)的肥料,能够减少用肥次数、降低用肥总量、提高产量和品质。

提及控释肥料,必须要提及到的就是以色列化工集团(简称:ICL), ICL是特种肥领域的领军企业,公司的核心产品便是控释肥。那么控释技术是如何让养分释放与作物需肥规律相一致呢?

ICL特肥中国区经理王华平告诉记者,植物的生长速度是跟温度的变化息息相关的,春季温度逐渐回升时,植物的生长速度也随之在加快,所需的肥料份量也在逐渐增加;而秋季温度开始逐渐降低时,植物的生长速度也随之放慢,甚至休眠,此时它所需肥料量也在逐渐降低,甚至停止吸收。ICL国际植物专家就是根据植物的这一特性而研究了控释肥!
lCL控释肥的构成:包膜和肥芯两部分组成

包膜:核心技术在包膜材料和包膜技术上。ICL的包膜材料是从大豆油提取出来的有机树脂,能非常精准地控释养分的每日释放,而且对生态环保,能完全有机降解。由于膜上的微孔通常只有几百纳米,液态的水根本无法通过,只有水分子能通过膜上的微孔进入膜内溶解养分。所以,养分的释放快慢只和水分子的运动速度和膜微孔的孔隙有关,当一种控释肥施入土壤后(微孔已设定好),只和水分子运动速度有关,因此,ICL控释肥的释放速度只与土壤温度有关。因为若温度升高,水分子运动加快,养分释放也随之加快。

所以,控释肥能够做到科学、精准地配合植物的需求量来供给植物肥料,避免了常规复合肥料因裸露在空气中造成的挥发、随水造成的流失、量多造成的烧根、量少造成的供给不足、施肥不均造成的植物吸收不均匀、肥料融化太快造成的供肥不持续不稳定等问题(复合肥融化的太快,刚施下去时前几天会一下子供大量的肥料给植物,几天后肥量越来越弱)。

同时,由于不科学地盲目增加复合肥用量,还容易导致土壤盐分过高造成植物根系一直长不好的现象(超大量施肥,表面看上去植物长的很好,实际上已经造成了成本上的浪费和土壤盐分过高;科学施肥,精确供给植物需要的肥量,才能既让植物长好又能合理控制成本、科学控制土壤盐分使根系更健康)。

肥芯:肥芯是由N、P、K及植物所需的各种微量元素构成。但是,常规复合肥料不含植物必需的各种微量元素,如铜、铁、锰、锌、硼、钼等(植物同人是一样的,微量元素是植物生长过程中必不可缺少的,并且对植物的品质和抗性有很大影响)!一旦出现微量元素的缺乏,作物会产生生理性黄化,就很难补救,严重影响农产品品质。

另外,之前本刊记者采访以化集团亚太区总监 Eric Lin时,他曾介绍控释技术从研发上来说分三个阶段:第一个阶段还是包的住,研发方向主要是从合适的包材上寻找。第二个阶段更多是要追求包的好放的出,如果包衣不能释放效果肯定要打折扣。第三阶段,自然追求的就是稳定性,包的好,放的准,放的稳。具体来说,追求的就是在不同温度下,随着温度变化控制养分释放,在固定周期内养分释放完,做到精确释放。在未来的研发方向上, Eric Lin表示会着力来降低使用成本,进一步提高生产工艺和稳定性,另外研究包材的可降解性,做真正可降解的控释肥。

在应用方面,十年前控释肥主要用在园艺、花卉、草坪等观赏性作物,现在控释肥已在经济作物上得到有效使用。而Eric Lin看来,未来走向大田并非不可能,在北美的玉米和小麦上,控释肥通过减少施肥次数有效实现省工。日韩在水稻上的使用已占据30%以上,技术逐渐成熟,而中国市场随着农村老龄化、劳动力稀少,未来不排除在水稻上也有着同样的推广前景,ICL的最终目标要实现了从盆里面走到地里面最终走到大田。

作物健康理疗技术,激发作物潜能
作物健康理疗技术的国内倡导企业是江门市杰士农业科技有限公司,其董事长吴家强甚至被行业内一些认识称为特肥大佬,国内作物健康理疗技术的鼻祖。

那么什么是作物健康理疗技术?杰士农科董事长吴家强解释:健康理疗技术就是在作物自萌发到收获的整个生长期,不断给予作物均衡的营养,以及从植物体内提取的各种特殊天然生长物质,来激发作物体内基因潜能,保持作物健康生长,从而提高作物自身免疫力,抵抗病害和不良生长环境影响,实现优质高产,这是新世纪农业种植技术变革的一个新方向。作物健康理疗技术是利用最新的基因分析技术来解密大自然、开发大自然物种的潜能,是全球作物健康种植领域产品开放的最前沿科技。

作物在生长过程中会遇到各种不良天气和环境,比如霜冻、干旱、洪涝、盐碱地、药害、肥害、病虫害、机械损伤等。这些不良环境因素会导致作物体内源激素失调,生长不健康。作物健康理疗技术就是针对这些问题应运而生。

一般情况下,农作物只有三分之一的基因潜能可以表现出来,三分之二的潜能被抑制了,简单地说,就是不良环境因素会对作物造成近70%的损失,有关这方面的研究已被国外科研机构充分证实。杰士农科的作物健康理疗技术,就是让作物的基因潜能发挥得更高。

通过使用杰士农科引进的健康理疗系列产品,作物在整个生长期实现了营养均衡,并通过吸收各种从植物体内提取的特殊天然生长物质,体内基因潜能被激发,自身免疫力得到提升,从而有效地抵抗病害和不良生长环境等的影响。在这些系列产品中,从意大利进口的“抗病专家”美加富非常能体现作物健康理疗技术的优点,内含植物氨基酸多肽、维它命、三甲胺乙内酯、各种微量元素和营养物质,能被作物迅速吸收,使作物在正常环境下健康生长,在恶劣环境下迅速恢复生长。

目前国内做作物健康理疗技术的企业屈指可数,杰士农科领先行业的全球视野整合产品和技术资源,在国内还联合多个科研院校成立作物健康理疗产业技术研究院专业研发机构,为企业持续发展提供重要技术支撑。此外,土壤是作物健康的根本,未来杰士农科坚持以土壤健康为发展重点,并通过培养更多的作物健康理疗师来推广健康种植理念和技术,推动农业的健康发展。

独创微碳技术,提高作物养分吸收率  
微碳技术是美国优马公司独有的一个技术。

美国优马公司微碳技术的核心是拥有微碳技术的特殊材料,据公司总部史密斯(Thomas W.Crawford)博士介绍,这种特殊材料物质可以作为肥料增效剂,添加到所有的矿质肥料中,这些独特的物质来源于美国西北部的矿石中,这种材料是从风化褐煤中提取出来的,包括矿物质和软媒。这种矿藏是被高度氧化的,并具有非常高的碳含量。

微碳技术的基础是基于分解风化褐煤中的有机物和矿物质而得到的,分解的风化褐煤经过提取工艺后,将得到的提取物添加到各种营养产品中,从而提高矿质营养产品的效率。腐殖酸和黄腐酸是风化褐煤的组成部分,这些有机酸上带有官能团和键位,可以与矿质营养相互关联结合。

据中农广东化肥有限公司新工部营销总监顾晓辉告诉记者,优马产品与一般腐殖酸和黄腐酸产品不同的是,打断腐殖酸和黄腐酸的碳链结构,变为较小的化合物,小分子化合物具有较大的比表面积和更高的化学活性可以更有效的和矿物营养结合。通过微碳技术提取的有机质碳酶原液与简单的腐殖酸和黄腐酸相比,它的分子量特别小,分子量含量是国内腐植酸含量的万分之一,是黄腐酸的千分之一的含量。所以它能够迅速地穿透作物的细胞壁,让作物尽快地吸收,同时使这种养分的吸收利用率能达到70%以上。

为了更好地了解优马微碳技术对矿质营养的作用,理解两大类矿物营养元素是非常重要的。我们把17种营养元素分成两类:金属元素和非金属元素。金属元素包括:钾、钙、镁、锰、铁、镍、铜、锌和钼。除钼之外,所有金属元素以带正电荷的粒子形态,既存在自然界中也存在肥料中;非金属元素包括:碳、氢、硼、氮、氧、磷、硫和氯。

在这里需要强调的是,在土壤中,这一类重要的金属营养元素会与土壤中带负电荷的黏土矿物结合。土壤中带负电荷的黏土矿物会吸引带正电荷的金属离子。同样带正电荷的金属离子也可以被我们微碳技术有机酸上带负电荷的含氧官能团所吸引。微碳技术将这些植物所必须的金属营养元素保护起来移动到植物的根部,从而被植物吸收。金属阳离子或带正电荷的原子,可以被腐殖酸络合,也就是说在腐殖酸上特定的位置可以络合特定的物质。

另一方面,微碳技术需要重点理解的是,该技术可以增加各种磷肥中磷的有效性,磷可以与有机酸反应生成酯,酯是一种有机化合物,是有机酸与醇羟基反应后脱水生成的。反应通式例子:磷酸与三个苯酚类物质(苯环上加一个羟基)相互作用,形成磷酸酯的例子,脱去有机酸中的羟基和磷酸中的氢后生成了磷酸酯。这种磷酸酯不会被沉淀,相比一般的磷酸盐,更容易被植物有效的吸收利用。简单的说微谈技术可以保护矿物营养元素,络合阴离子和阳离子,防止它们被土壤胶体固定,从而使植物更加有效的吸收利用。

据史密斯博士介绍,微碳技术的另一个优势是所有产品都是液体。也就是说所有优马产品既可以土壤施用,也可以液面喷施,直接喷施在植物上,发生光合作用的叶面上,这样就可以避免养分在土壤中的流失。

大家也许会问,叶面补充的优马肥料,能被转移到根部吗?因为植物的根部才是最需要矿物质营养来保证植物生长的部位。

史密斯的回答是,在植物的木质部中发现有磷钾钙镁铁锰锌铜和硼等矿物营养,木质部是植物从根部向上运输水和矿质营养的运输系统,但研究表明,韧皮部中也有这些矿质营养元素,韧皮部主要是负责运输光合作用产生的糖和其他有机物质,到根,花和果实。也就是说矿质营养在这两种运输系统中都可以被运输移动。

目前优马公司不断在中国市场拓展销售网络,使公司区域经理的服务全面覆盖中国的每个省份,同时确保主要城市都拥有销售代表,以便为个体农民提供产品信息支持和技术培训等服务。

IDHA/HBED螯合技术,可实现生物降解
1990年,波兰阿道姆农业有限公司成立,其在全球引以为傲的就是IDHA/HBED螯合技术。

螯合是金属离子同有机物形成的大分子化合物,稳定性比络合物要好,具有五元或六元环结构,螯合物在水中也有极微弱的解离,在植物根系分泌物及吸收金属离子的作用下,可持续解离,释放金属离子。 由于微量元素在土壤中极易被晶格固定,极难被作物利用,离子态微肥直接用于土壤有效性极差,故将微量元素制成螯合态,可以最大程度地降低被固定的比例,是提高微量元素可利用性的有效途径。

一般环境条件下,由于土壤中重金属的表聚性,土壤中的重金属吸附在土壤固体表面而残留于土壤耕作层,因此向土壤中施加重金属螯合剂,可提高土壤中重金属的活性和生物有效性,使其易于流动和被吸收。

2002年,波兰阿道姆公司与拜耳公司合作研发世界上最先进的IDHA螯合专利技术,2007年阿道姆发明新型螯合剂HBED。

IDHA螯合剂达到OEDC(经济合作与发展组织)标准,可在28天内分解达到75%,因此被认为是可生物降解的螯合剂。阿道姆的螯合剂产品不会再在土壤中堆积或污染地下水因为它会被土壤中的细菌分解成简单和无害的混合物。它是一个很好的EDTA替代品。IDHA可有效地与铁,铜,锌和锰螯合并创造可完全被吸收的形态。这就是为什么含有IDHA螯合剂的微量元素是长期有效的。ADOB公司进行了大量现场和实验室的实验,证明了IDHA螯合微量元素可肥沃植物并且有效补充微量元素。IDHA肥料可用于叶面喷施和滴灌。

以新螯合剂HBED螯合的铁和锌是植物可吸收铁最有效的来源之一,用于滴灌施肥和无土栽培。

在阿道姆(青岛)肥料有限公司五周年庆典上,我们采访到了波兰阿道姆亚太区总裁kate女士。Kate女士告诉记者,这项螯合技术最明显的优势有四点:1.可生物降解;2.完全环保;3.螯合产品就是螯合剂和金属离子结合在一起的过程,性状更稳定;4.在中国有很多PH值偏高的土壤,像无机盐类产品在使用过程中就会出现很多问题,如果使用螯合类的产品就可以避免这些问题。

Kate女士推荐在叶喷当中,使用IDHA;在土壤中,使用HBED。在山西、河北、四川等地走访,因为高PH值土壤问题,看到很多果树缺铁的黄化症,因而影响果品品质,非常需要这种螯合产品。EDTA、DDTA等都是不可生物降解的,现存的世界上所有螯合技术除了IDHA、HBED外都是不可降解的。因为环保问题,现在欧盟规定,在一些洗化用品当中,EDTA已经限制使用,因为不可降解,会在土壤中积累,尤其重金属残留。

阿道姆公司的螯合微量元素产品是世界唯一可生物降解的IDHA产品,它是一种对环境没有伤害的螯合剂,迎合了未来绿色高效农业的发展要求。

化学合成水溶肥技术
更多样更精确的化合物

当前国内用的水溶肥大多是物理混配水溶肥,近年来化学合成水溶肥技术开始逐步发展。那么化学合成水溶肥相比物理混配水溶肥,有哪些独特的优势?它的技术核心和技术难点在哪里?为此,笔者专门采访了中美诺威特生物营养有限公司总经理汪文波和副总经理伍华先生。

化学合成水溶肥相比物理混配水溶肥相比有何不同?优势在哪里?

物理混配水溶肥:1.物理混配是根据每种原料的含量来设计配方,原料对产品的制约性比较大。因为可以提供氮的原料只有那几种,如:硝酸铵35%;尿素46.7%;碳酸氢铵17.7%;硫酸铵21.2%;磷的原料也就那几种,钾也一样,所以能生产出来的产品的养分含量比较局限,因为在有限的几种原料中选择进行复配,在原料上比较制约,因为要生产高含量的产品,可能就只能选择这一种氮和那一种磷等,若原料之间有冲突,可能就会在化学性质上产生拮抗,这样的话就不可以使用,从而制约了产品养分含量的设定。

2.结块是物理混配中绕不过去的一个槛儿。

3.产物:多种物质原料的混合。

化学合成水溶肥:1.原料是最原始的原料,在选择上更灵活,各原料之间进行的是一个化学反应,生成一个相对稳定的化合物,形成的氮磷钾之间的配比可能会更多样,更精确。

我们根据成品里边的氮磷钾的含量来选择原料化合物,在这样的情况下,我们化合物的配比更加合理,更加精准。化学合成所使用的原料应该是最原始的物料,不用混合物,不会用比如说二胺,磷酸二氢钾等,我们会选择最原始的,比如说,铵的话就是硝铵、氨水等原料,磷就用磷酸,聚磷酸酯,这些东西放在一起反应的时候会产生一些酸碱反应、聚合反应等。形成的成品就是具备一定化学稳定结构的一个产物,就是在产物这块是有区别的。化学合成最终的产物就是一种大分子的聚合物,也不可以这样说,就是具备一定稳定性的化学结构。

2.可以解决物理混配中结块的问题。

3.产物:通过酸碱反应、聚合反应等化学反应生成的一种化学稳定结构的物质。

化学合成水溶性肥料具有溶解快、无杂质、全水溶、养分均衡、不吸潮、盐份指数低等鲜明特点。溶解度比较高,可以达到70%以上,外观性状看起来比较好看,像面粉,更稳定一些,在喷灌和滴灌上用的比较多一点。

化学合成水溶肥的技术门槛
化学合成水溶肥的技术门槛很高。从浓缩液到固体,干燥过程中的温度和压力的控制

要精准,在生产不同的配方时,原料是不同的,对温度和压力的选择也是不同的。最终的成品只能说是一个相对稳定的化学结构,并不是百分之百的稳定,不像氯化钠和氯化钾那样稳定。那这个相对稳定的结构,在干燥的过程中,因为温度会比较高,可能会产生破坏,那样的话就会在产物里边产生结晶或结块等。

如果把压力和温度控制好了就不会对产物的结构造成损坏。结块是物理混配绕不过去的一个槛儿,化学合成就能解决掉。如果我们的温度和压力能够控制有效的话,就可以避免成品结块的现象。

此外,化学合成水溶肥成本会比较高一些,量大的话才比较适合生产。

化学合成肥在国内外的发展情况

目前在国内有大约三四家在做。技术做法都不一样。诺威特的做法是在化学放应之后,通过喷雾干燥得到成品;有的则更侧重于重结晶,就是通过溶解过滤之后在进行二次结晶,就是用二次结晶法,也是一种很好的方式,都各有利弊吧。国外做的也不多,处于初期阶段。这个技术比较复杂。现在特种肥料的企业很多,可能比大肥都要多,自己去发挥自己的优势 充分发挥化学合成水溶肥和植物强大剂在国内的影响力。

高端技术是特种肥的一个极其明显的标识,除了上面我们说的一些特种肥高端技术外,还有诸如埃尔夫独特生化螯合的12元素液体肥技术、比奥齐姆、瓦拉格罗等领先的生物刺激剂技术、意大利启腾独创的LISVEG酶解工艺等等,这些技术我们将会在下次呈现。

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