點石成肥:蒸養工藝納米土壤修復技術丨劉建明

4月15日由中國肥料產業鏈科技創新戰略聯盟主辦、根力多生物科技股份有限公司承辦的“中國蒸養工藝納米土壤修復技術產業化峰會”在根力多總部召開,“蒸養工藝納米土壤修復劑”在會上亮相。中國科學院地質與地球物理研究所劉建明教授做出了專業介紹。

點石成肥:蒸養工藝納米土壤修復技術丨劉建明

農耕時代,千百年,農民從不用化肥、礦物肥、中微量元素肥,為啥?當時作物營養從何而來?——土壤

土壤固體由礦物質、有機質、生物質組成。土壤是由礦物岩石風化而來的,其經過,物理風化(破碎疏鬆)、化學風化(礦質元素活化 )、生物風化(微生物分解)的方式得來。風化成土過程就是:礦質元素活化過程,岩石破碎疏鬆膨化過程,土壤生態系統建立過程,土壤修復改良都是圍繞這三大功能展開的且需要三者兼顧,不能顧此失彼。並且土壤本身有3大基本功能:1、養分功能:土壤向植物生長提供基本的礦物質元素養分和有機養分——土壤的自然肥力。2、結構功能:土壤特殊的團聚體和團粒結構保證植物根系生長、保水保肥、供水供肥、透氣。3、環境功能:土壤提供植物生長必需的生態環境條件(包括pH值、陽離子交換容量、微生物群落、酶活性等)

現在的土壤不一樣了土壤全面退化,現代農業對土壤的索求不一樣了,索求的是高產,產業化農業種植結構的大面積單一種植、重茬連作,所以說現在需要土壤調理劑了。

土壤修復改良的技術途徑分為礦物質技術、有機質技術和微生物技術,我們採用的就是礦物質技術以土壤的方式去修復土壤。

1936年美國參議院第264號文件:天然土壤可提供多達80種以上的礦物質元素,使植物能正常生長代謝。但化學農業濫用氮磷鉀化肥、過度高產,致使土壤中的礦物質元素消耗殆盡。

美國人採用了休耕作為解決方案,我們要知道土壤中,每個元素有其獨有的功能,不可相互替代,例如磷-能量元素(DNA ATP,長根、種子)、硼-生殖元素(開花、授粉、授精、長花)、硅-抗逆元素(抗病蟲、抗旱、抗鹽等)等等。植物缺這些元素就會生病,就像缺鉀使柑桔變小、蘋果缺鈣引起的苦痘病、大豆缺錳導致葉脈間壞死等等。生理性病害能誘發各種病理性病害的發生。不僅是植物,人體也是如此。人體各部分含有的元素種類均有所不同,植物體也檢出含有70多種元素。植物、動物、人類、甚至微生物,都需要礦物質微量元素,但必須是“適當的數量”和“適當的比例”。

最小養分定律與木桶原理告訴我們土壤中的各種肥力因素是相互聯繫、相互制約的,因此平衡營養是關鍵。如果我們不停地施加氮肥就會導致氮流失,汙染大氣、汙染水體、汙染土壤。

點石成肥:蒸養工藝納米土壤修復技術丨劉建明

植物吸收養分的基本特徵:1、植物的基本營養方式:無機營養。需要無機離子2、植物吸收營養的選擇性:植物有主動性

吸收養分的兩種方式: 1、質流(在吸收水分的同時,水溶性養分與水流一起進入植物)被動吸收2、截獲:(植物根系分泌的根酸溶解微小的固體顆粒,並吸收其中的溶解組分—枸溶性)主動吸收,所以肥料可分為水溶性和枸溶性兩大類。

水溶性:水可溶、濃度高、肥效快,可用作水肥一體化,可精準施肥。但對土壤肥力貢獻不大。

枸溶性:絕大多數情況下用作底肥,肥效慢,不能做水肥一體化。但長效緩釋,能提高土壤肥力、改良土壤功能。

在現實中我們常看到給植物輸液、葉面噴施、滴灌等方式這些均忽視了植物的根系功能。

大家可以想象像靠輸液獲取營養的植物還是正常植物嗎?植物機能會發生什麼變化?

點石成肥:蒸養工藝納米土壤修復技術丨劉建明

水溶性養分植物營養肥料滿足當季植物營養,枸溶性養分土壤肥力土壤調理劑修復改良土壤,土壤的自然肥力大多是枸溶性養分。

什麼是土壤調理劑?

施入土壤中、用以提高土壤肥力和養分平衡、改善土壤理化性狀和生態環境、降低土壤汙染和退化障礙的物料。它具有:提供養分/平衡營養、治理板結、修復改良土壤生態環境這三方面作用且一個都不能少。而礦物質土壤調理劑要以最佳成土母巖為原料加工製作而成的才最為有效。

石頭造肥料:從根本上修復改良土壤,還原土壤原生態,以最佳成土母巖為原料,把其中的礦物質元素整體轉化為有效養分,岩石經過地球化學風化成土壤其有效礦物質養分為3%左右,但我們將岩石經過元素活化工藝成肥料其有效礦物質養分則為80%。能夠向土壤補充幾乎是全部的微量營養元素,促進營養平衡,而且是按照岩石/土壤中各元素之間的天然比例。

自2006年,先後在全國25個省市的60多個地區,在不同氣候帶、不同土壤類型,對數十種農作物開展了廣泛的農業試驗,取得了較好的效果,證明了這一新型礦物肥料/土壤調理劑的有效性和普適性。 (主體由農業部全國農業技術推廣服務中心和中科院農業項目辦公室部署,全國先後有27個省市自治區100多個縣市的土肥站、農場、農業企業承擔或參與,有包括中國科學院、中國農業科學院、中國農業大學在內的全國10多個研究院所和高校承擔或參與。)

點石成肥:蒸養工藝納米土壤修復技術丨劉建明

取得的效果:

1、農作物效果:

1)增產:糧食作物5%-15%,而土豆等根莖類作物達8%-25%

2)提高農產品質量和安全性:

3)增強作物抗性:抗病蟲、抗倒伏、抗旱、抗寒、抗鹽

4)根系發達強壯:提高養分吸收能力、免疫力、抗逆力

5)減少化肥和農藥用量,提高氮肥和磷肥利用率

2、修復改良土壤效果:連作重茬土壤、緩解酸性土壤與重金屬汙染、鹽鹼地改良。

在菸草實驗中我們發現:菸草莖杆粗壯,葉片肥厚,產量從400斤/畝提高到450斤/畝,烤煙等級平均提高一級

在實驗過程中我們發現它還可以增強農作物抗性,具有抗病、抗蟲、抗倒伏、抗旱、抗鹽、抗重金屬毒害、抗重茬、抗寒、抗高溫、抗紫外線,增強植物抗病抗蟲性能,少使用農藥,抗蟲功效。

馬鈴薯施用鉀硅鈣礦物肥表現為:增產,平均增產率達15%、提高馬鈴薯抗性(抗病蟲、抗旱、抗鹽)、提高馬鈴薯商品率。

本產品可以四重降低重金屬毒害的機理:

作用於土壤:鈍化-降低土壤中重金屬元素的活性/生物有效性:

1)提高土壤pH值;

2)改變重金屬在土壤中的形態來鈍化重金屬,如硅酸根離子吸附或結合重金屬。

作用於植物:

3)抑制重金屬元素的吸收、或抑制重金屬元素向植物上部及籽粒的運移富集;

4)減輕重金屬元素的生物毒害,如通過增加小麥葉片的葉綠素含量、降低小麥膜透性來提

高抗重金屬毒害的能力

多重抗鹽/抗鹼機理:

1)加入數十種中微量元素,促進植物營養平衡從而增強作物抗逆能力和生理調控能力,同時還能增強作物根系、提高出苗率(出苗率是鹽鹼地作物生長關鍵)。

2)硅、鈣的協同作用能顯著增強農作物的抗鹽能力,包括降低離子毒害和滲透脅迫、抑制根部對鈉的吸收及其向地上部的運輸等。

3)能有效提高土壤膠體性能、增大土壤的陽離子交換量(尤其是鈣離子的交換量),從而有效緩衝-減輕土壤的鹽害(鈉離子)和鹼害。

4)獨特的微孔結構能夠治理土壤板結、改善團粒結構。

煅燒產品造粒,水中浸泡一週仍然不化、不崩解:

點石成肥:蒸養工藝納米土壤修復技術丨劉建明

本文來自:中國科學院地質與地球物理研究所劉建明教授在4月15日在由中國肥料產業鏈科技創新戰略聯盟主辦、根力多生物科技股份有限公司承辦的“中國納米蒸養土壤修復技術產業化峰會”所做報告的PPT素材整理。


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