化肥的施用,既給人類帶來巨大的利益,同時也造成耕地質(zhì)量下降和對生態(tài)環(huán)境的不良影響,化肥對土壤的破壞作用,已成本世紀全球性的問題,并早已引起國內(nèi)外的重視和采取相應對策,其中生要的一條就是用含大量有機質(zhì)的復合肥代替化肥。
這種以天然有機質(zhì)、配以適量氮、磷、鉀及微量元素采用現(xiàn)代生物化學技術復合肥代替化肥,被專家們稱為第三代化肥。
這種新型化肥具有提高化肥利用率(氮提高10%,磷提高205,鉀提高30%,且吸收時間由20天,增加到60天)改良土壤,刺激作物生長,增強作物抗逆能力(促進蔬菜早熟3-7天,減少發(fā)病率12.5-49%)改善作物品質(zhì)(西瓜含糖量增加18%,農(nóng)作物平均增產(chǎn)10-20%,淀粉含量增加5-10%,蛋白質(zhì)含量增加3-5%)五大功能,這五大功能是在全國1300萬畝耕地上試驗后得出的結論,并被農(nóng)業(yè)部確認,美國的試驗結論與我國的結論有驚人的相似之處。
國外一些國家已禁止使用單位效應,負效應的無機化肥,而代之以推廣使用新型有機活性復合肥。日本早在70年成就從加拿大進口泥炭生產(chǎn)泥炭復合肥,并經(jīng)法律手段禁止使用單效應的無機化肥;韓國市場上禁止銷售使用純無機肥料生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品;馬來西亞不允許耕地施化肥,美國每年從國外進口數(shù)百萬噸復混肥。美國農(nóng)業(yè)部稱到21世紀,目前的化學農(nóng)業(yè)將被生物農(nóng)業(yè)所代替。
我國的化肥使用量畝均14.7公斤上下,而發(fā)達國家則為30公斤左右。我國化肥不僅施用量低于發(fā)達國家,并且化肥利用率和增產(chǎn)效率也均低于發(fā)達國家。我國化肥利用率一般為30%,1公斤化肥增產(chǎn)糧食3-10公斤,發(fā)達國家化肥利用率在40-50%,1公斤化肥增產(chǎn)糧食6-12公斤,盡管我國化肥使用量遠遠低于發(fā)達國家,但由于化肥的單一施用,已對土地造成嚴重破壞。如有的省從建國初期到現(xiàn)在,化肥投入從畝均5標斤,增加到50標斤,糧食總產(chǎn)從50億公斤增加到300億公斤,化肥投入量提高10倍,而糧食產(chǎn)量只提高6倍,與此同時,該省土壤物理性狀也十分惡化,團粒結構減少,耕性差,板結變硬,生產(chǎn)能力下降,形成惡性循環(huán)。
新型活性有機復合肥,可以很好的解決上述問題,這種肥料生產(chǎn)的關鍵在于配方與原料選取,目前世界上這種有機復合肥的機質(zhì)原料的遷取上,大致有如下二種:
(1)得用天然草炭、人、畜、禽糞便,作為有機質(zhì)原料,但是這種原料是很有限的。
(2)得用褐煤、泥炭、風化煤含有較豐富的有機質(zhì)為原料,由于我國泥炭貯藏有50億噸,褐煤貯藏量為1265億噸,風化煤貯藏量也在1000億噸以上,因而這種原料很有開發(fā)應用的廣闊前途,由于泥炭中的有機質(zhì)多是植物殘體的纖維物質(zhì)組成,因而其活性不是很好。褐煤是泥炭經(jīng)過成巖階段而形成的產(chǎn)物,因而其活性也不是很好。
風化煤是把暴露于地表或位一地表線部的煤層,在大氣中長期受到陽光、雨雪、冰凍和風沙等一系列影響而產(chǎn)生的一種含有大量再生腐植酸的變質(zhì)煤。由于它含有大量的醌基和酚羥基等,因而顯示出良好的生理活性。
萍鄉(xiāng)風化煤生產(chǎn)的腐植酸,由于這里地處丘邱地帶,煤炭的形成多以動物和植物殘骸為主,因而其生理活性好,這可以從我國有名的腐植酸研究權威鄭平先生的論著《煤炭腐植酸的生產(chǎn)和應用》找出論據(jù),萍鄉(xiāng)風化煤的芳香度(fa)用H-NMR值表示是我國八個典型腐植酸中最高的,為72.58,其余七個最高的68.81,最低的為44, 41,七個的平均值為58.7%鄭平指出:腐植酸的廣泛生理活性部分原因是它的氧化還原性上,即腐植酸的氧化還原電位顯示其生理活性,其趨勢是芳香進化程度愈高,其氧化還原電位值愈大,活性愈高。
俄羅斯化學家普曼依達柯夫,阿、嗄和中國的張寅生對腐植酸產(chǎn)率及分子活性的研究指出,得用腐植酸中展現(xiàn)這種分子活性的就是活性基因。
怎樣提高腐植酸的活性?進而提高復合肥的應用效能,這是目前提高復合肥效果的關鍵。
美國富馬集團提供的復合肥添加劑說是這種活化劑的螯合劑。使用量每噸復合肥加入1公斤添加劑,效率倍增。