土壤生態為農業可持續發展的重要指標,對于作物維持生命不可或缺的陽光、空氣、水,已有先后出臺的“大氣十條”、“水十條”等法案政策來監管。對作物生長、發育息息相關的土壤環境,雖有《土壤污染防治行動計劃》(簡稱“土十條”)即將出臺,但也看出了土壤管理所涉及單位的多元性和復雜性,其中包括農業部、環保部、國土資源部,在面臨政策落地后需要執行的行動方案,也直接帶動上萬億的市場。“土十條”的新概念帶動了人們對農耕地土壤的重新審思,從而間接的為對土壤有修復性的資材,打開了一扇明窗。
土壤的內在本質是什么? 在長時期的集約式耕作習慣下土壤的什么方面受損或流失了? 通過什么手段來補充或是再平衡? 有必要再宏觀的角度來看。首先,土壤是地表長期風化而來的產物,尤其是地表10-50公分的可耕層,和作物的生長息息相關。在生態上,土壤是不停進行動態平衡的有機體,除了提供作物加入支持固定的功能外,最重要的,就是其根圈生態和吸收根系的重要交互作用。所謂生態包括物理、化學和生物的生態。常期使用化學肥料的土壤形成的硬層,將直接制約了土壤排水、通氣的能力,直接對作物根系帶來了無氧的逆境,此部份,可經由有機質、少化肥、增加作物輪作等方式來改善。化學和生物上的生態,卻可借由肥料來加以改善。肥料為大量元素氮、磷、鉀,中量元素鈣、鎂、硫、硅; 微量元素鐵、銅、鉬、硼、錳、鋅的集合體,我們可從大家都理解的木桶理論來了解元素的相互作用,反應在植物收益上的產量(或質量),往往是根據木桶中最表現最差的一個元素所制約,也就是說,各種元素之間,有相互平衡和抑制的關系。傳統的大量和中量元素的功能是扮演原材料的角色,有點象是烹飪中的主菜原料,而微量元素鐵、銅、鉬、硼、錳、鋅等在作物的角色,扮演菜肴中提味、增鮮、著色的功能,如呼吸作用、物質轉化作用等“酶”或“輔酶”的組成部分等。但往往,因為大量、中量和微量元素之間,有離子平衡關系、拮抗關系、排擠關系,在植物組織中的代謝調節關系、訊息傳導關系、組織分化關系,往往相互牽制,動軋影響甚巨。中科學院對全國土壤微量元素鋅、硼、錳、鉬、銅、鐵的含量的調查結果顯示,目前全國大部分農耕地區都存在不同程度的微量元素缺乏,土壤中微量元素處于”中度缺乏”的狀態,從5-50%缺少量不等。其中又以硼、錳、鋅的缺乏最為普遍,分別為21%、47%和51%。當然存在的另一情況是,土壤的中、微量元素并不匱乏,但因被固定化而沒法直接被植物利用。
那么,單純從提供土壤平衡的肥料就可以解決了嗎? 問題恐怕不是那么簡單的。作物根系對大量、中量、微量元素的吸收和利用率,而不在供給率,沒有營造適合的土壤環境,是不足以成就其對元素的充分吸收的。其中的變因,就包括了重要的土壤酸堿值。一般適合重要作物的土壤pH范圍常在5.5-7.0之間,當土壤處于酸性時,土壤膠體中的離子會被H+和Al3+離子占據,因此K+、Mg2+、Ca2+、Cu2+、硼即會受到排擠,在和土壤膠體缺少固著力的情況下,如易受到淋洗,故酸性土加上多雨的環境,常會有缺鉀、鎂、鈣、硼等現象。在酸性土的環境下,鐵、錳、銅及鋅等溶解度增加,植物相對的也易大量吸收并蓄積于體內,不但對植物生育有害,更對消費者有直接的影響。因此,將土壤維持在5.5-6.5之間,對鐵、錳、銅、鋅的有效性是在最佳狀態。在大于7.0的環境下,則不利于土壤團粒的形成,腐植酸流失以及有益微生物不易生長。強堿同時亦可分散土壤粘粒,造成排水不良,并溶解土壤腐植質,阻礙土壤團粒的形成,如此而間接危害植物生長。pH值的提高,也對土壤的陽離子交換容量(CEC)的提高有直接的作用。CEC為土壤保肥、蓄肥的代名詞,當土壤的pH值在3.8時,CEC為8.58 cmol/kg,而pH值8.0時,CEC增為14.8 cmol/kg,此時土壤所能蓄存的肥料量相對增加了,給植物的供給也為之增多,即可反應在吸收利用率上。因此任何和土壤CEC能力提升的肥料或土壤改良劑,都值得推崇使用。
就中國微量元素市場而言,近些年來中、微量原素雖沒成為新型肥料上的顯學,但也不少市場動態,且有大者恒大的態勢。2013年12月,金谷公司聯合中國農科院、山東農業大學等單位,共同成立“中國中微量元素肥料戰略推進中心”,金谷公司系列產品,添加了土壤調理劑和中微量元素,等于將中、微量元素的肥料產品正式搬上臺面,邁出了第一步。2015年4月份,中國農大、上海化工、華中農業大學、山東省農業技術推廣站、山東金谷農業在山東濟南成立“中國中微量元素肥料研究院”,并重新定義了中、微量元素肥料的科研內涵,即中、微量元素作為新型肥料發展的核心技術是提高肥料利用率的新火車頭,對落實2020年化肥零增長有重要意義。再把時間拉近一點,2016年1月,中國無機鹽工業協會牽頭,聯合了眾多國內重要肥料巨頭,并共同發起成立了“中國無機鹽工業協會中微量元素肥行業分會”,以加快提升中微量元素肥料的應用水平。
在國際品牌上,ICL公司的Trace Element Packages含鐵15% 錳2.5%/銅和鋅各1%。海法公司的Haifa Micro? 系列,含有EDTA-銅14%、EDTA-鐵13%、EDTA-錳13%等。貝美化工(Behn Meyer)的 Anchor-Bor? (48%緩釋B2O3)。而來自馬來西亞的綠豐農業(Greenfeed Agro)作為東南亞肥料技術領頭羊,則以沸石為載體,吸附微量元素TE GROW,含硼14%、鎂7%、硫3%等產品,效期可長達3-9個月,營銷印度尼西亞、泰國等區域。據華中農業大學資源與環境學院教授的調研結果顯示,中國土壤普遍缺硼,其中魯、蘇、豫、皖、云、貴、川和兩廣等17個省區耕地的缺硼比例大約為60%。目前,中國國內的含微量元素的肥料產品多以水溶性為主,有近4000張的國內生產許可證。綠豐TE GROW系列產品,不但可通過測土配方的方式為土壤和作物提供精確的中、微元素,而且還可通過特有的沸石組分提升土壤CEC,進而從根本上提升植物對中、微量元素的吸收和利用。
標簽:“土十條” 微量元素
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