钛及含钛螯合剂肥料

学术   2024-08-01 15:51   北京  

钛的农业利用是国家科技部立项、由中科院、中国农科院、中国农业大学等国家重点科研单位联合攻关完成的项目。钛是植物营养有益之元素,钛的存在增加叶片叶绿素含量,提高植物光合效率;提高植物体内多种酶的活性;促进植物对土壤养分的吸收;提高作物的抗逆性;改善产品品质。尤其是含钛元素水溶肥料适应广、使用方便、增产幅度大、经济效益显著,在农业上的应用非常广泛。那么,钛及含钛肥料的特性与农学效果究竟如何?记者采访了资深农业专家与农技推广部门的负责人。

钛是植物必须的营养与有益元素

专家表示,一般作物生长需要五个基本条件:水分、养分、空气、光照和温度。在其它条件能够满足作物生长需要的情况下,养分充足与否就是决定作物产量高低的重要因素。

植物体内约含有几十种化学元素,其中有由于生理需要而主动吸收的必需元素,也有一些是被动吸收的非必需元素。众所周知,植物正常生长发育所必需的营养元素,目前公认的有17种,它们是大量营养元素、中等营养元素和微量营养元素,这些元素在植物体内各有其独物的功能,因而是同等重要和不可替代的。

植物体内除了上述几种必须元素外,还含有一些有益元素,所谓植物的有益元素指的是能促进植物生长发育,但目前还未被试验所证实满足Amon和Stout提出的构成必需元素应符合之条件。目前,多数学者认为,对植物生长和发育有良好作用的有益元素有:硅、钛、钴、钒等。与动物营养和健康有关的有益元素有钴和硒。钛也是一种化学元素,土壤里有钛,植物器官中也有钛,不过数量很少。目前虽然无法证明它也是植物的必需营养元素,但是,根据钛对作物生长的反应,国内外许多试验一致证明钛对植物生长确有刺激作用,增产效果显著。

资料显示,我人的土壤含钛量变幅较大,含量范围为377-28200mg/kg,平均含量为61660mg/kg,就土壤而言,高风化的热带土壤含钛量最多。

一般禾本科作物含钛量较低,为1-2mg/kg(干重),而豆科作物则含钛量较多,有时达20mg/kg以上。植物体内含钛量的多少与部位(根、茎、叶)有关,同时也因土壤中的含钛量而异。总之,土壤中钛对植物的有效性较差,植物吸收比较困难,钛在植物体内移动也比较困难。因此,生产上叶面喷施钛制剂可以收到增加和改善品质的效果。

钛的农业利用及其增产作用

资料显示,很早以前,就已证实在营养液培养条件下,用为。0.01-0.1mg/L的钛能使植物生长良好。国外专家学者在20世纪70年代以维生素C-钛制剂产品投放市场,成为最早的商品化的钛肥。1987年,国家科技部将钛在农业上的研究应用列入国家农业科技攻关重点项目,多家科研院所和农业大学进行联合攻关。首先由南开大学研制成功,专家鉴定其技术工艺居“国内首创、国际领先”水平,先后荣获国家教委科技进步二等奖,国家科技进步三等奖,全国科技发明奖,全国星火科技精品金奖和全国农业科技攻关最佳项目奖。

市场上生产的含钛螯合剂产品,出现于氨基酸水溶肥料中。在山东省农业技术推广总站在全省63个县连续三年试验、示范,结果表明:在作物增产、改善品质、增强作物抗逆性等方面具有明显效果。之后,这种产品迅速推广到全国各地。

农业科研试验表明,含有钛螯合剂产品的肥用于作物叶面喷施,它比土壤施用易吸收,见效快。但是浓度的选择也很生重要。一般情况下喷施以2-4mg/kg为佳,浓度过高不但没有促进生长作用,反而有抑制作用。

含钛肥料在农业生产的效果

大量的农田应用表明,含钛肥料可增加作物叶片中叶绿素含量,提高光合效率;根据中科院植物研究所的试验表明,用钛溶液(8mg/L)浸种小麦或扬花初期用54mg/kg钛喷施,其叶片单位鲜重所含的叶绿素数是较对照分别提高了25.2%和11.4%,钛能显著促进光合色素的合成,有利于植物吸收更多的光能,为作物十物质积累和产量提高(增加穗粒数和千粒重)奠定良好的基础;二是提高植物体内许多酶的活性。由于酶是一种生物催化剂,叶面喷施能提高植物体内许多酶(如过氧化酶、过氧化氢酶、固氮酶、硝酸还原酶)的活性;钛参与激活一些酶的活性,可以促进植物体内生理代谢作用和豆科作物固氮作用的旺盛进行,有利作物增产。三是促进植物对土壤中养分的吸收。四是提高作物抗逆性。钛能促进胡萝卜素的合成,有助于提高植物的抗逆性。尤其在农作物受灾(水灾、雹灾)后,喷施含钛制剂的叶面肥后作物有明显的再生作用。五是促进作物早熟。施用含钛螯合剂产品的肥料,大多数提前一周成熟,让农户早收益。六是改善作物品质。农田试验表明,施用含钛螯合剂产品的肥料,不仅让作物增产,而且还能改善作物品质,如提高小麦蛋白质、氨基酸含量,甜菜和瓜果的含糖率,瓜果的维生素C含量以及烟草的上等烟比例等,经济效益明显提高。

总而言之,含钛肥料产品具有非常好的农学效率,适用性广,广泛适用于各类农作物、果树和蔬菜等多种作物;使用方便。喷施为主,也可以与酸性农药结合喷施;增产幅度大。增产幅度在10-20%,果蔬可达20-30%。经济效益高。大田作物一般投入产出比为1:10-20;蔬菜作物一般为1:80-100。


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