化肥的施用,既给人类带来巨大的利益,同时也造成耕地质量下降和对生态环境的不良影响,化肥对土壤的破坏作用,已成本世纪全球性的问题,并早已引起国内外的重视和采取相应对策,其中生要的一条就是用含大量有机质的复合肥代替化肥。
这种以天然有机质、配以适量氮、磷、钾及微量元素采用现代生物化学技术复合肥代替化肥,被专家们称为第三代化肥。
这种新型化肥具有提高化肥利用率(氮提高10%,磷提高205,钾提高30%,且吸收时间由20天,增加到60天)改良土壤,刺激作物生长,增强作物抗逆能力(促进蔬菜早熟3-7天,减少发病率12.5-49%)改善作物品质(西瓜含糖量增加18%,农作物平均增产10-20%,淀粉含量增加5-10%,蛋白质含量增加3-5%)五大功能,这五大功能是在全国1300万亩耕地上试验后得出的结论,并被农业部确认,美国的试验结论与我国的结论有惊人的相似之处。
国外一些国家已禁止使用单位效应,负效应的无机化肥,而代之以推广使用新型有机活性复合肥。日本早在70年成就从加拿大进口泥炭生产泥炭复合肥,并经法律手段禁止使用单效应的无机化肥;韩国市场上禁止销售使用纯无机肥料生产农产品;马来西亚不允许耕地施化肥,美国每年从国外进口数百万吨复混肥。美国农业部称到21世纪,目前的化学农业将被生物农业所代替。
我国的化肥使用量亩均14.7公斤上下,而发达国家则为30公斤左右。我国化肥不仅施用量低于发达国家,并且化肥利用率和增产效率也均低于发达国家。我国化肥利用率一般为30%,1公斤化肥增产粮食3-10公斤,发达国家化肥利用率在40-50%,1公斤化肥增产粮食6-12公斤,尽管我国化肥使用量远远低于发达国家,但由于化肥的单一施用,已对土地造成严重破坏。如有的省从建国初期到现在,化肥投入从亩均5标斤,增加到50标斤,粮食总产从50亿公斤增加到300亿公斤,化肥投入量提高10倍,而粮食产量只提高6倍,与此同时,该省土壤物理性状也十分恶化,团粒结构减少,耕性差,板结变硬,生产能力下降,形成恶性循环。
新型活性有机复合肥,可以很好的解决上述问题,这种肥料生产的关键在于配方与原料选取,目前世界上这种有机复合肥的机质原料的迁取上,大致有如下二种:
(1)得用天然草炭、人、畜、禽粪便,作为有机质原料,但是这种原料是很有限的。
(2)得用褐煤、泥炭、风化煤含有较丰富的有机质为原料,由于我国泥炭贮藏有50亿吨,褐煤贮藏量为1265亿吨,风化煤贮藏量也在1000亿吨以上,因而这种原料很有开发应用的广阔前途,由于泥炭中的有机质多是植物残体的纤维物质组成,因而其活性不是很好。褐煤是泥炭经过成岩阶段而形成的产物,因而其活性也不是很好。
风化煤是把暴露于地表或位一地表线部的煤层,在大气中长期受到阳光、雨雪、冰冻和风沙等一系列影响而产生的一种含有大量再生腐植酸的变质煤。由于它含有大量的醌基和酚羟基等,因而显示出良好的生理活性。
萍乡风化煤生产的腐植酸,由于这里地处丘邱地带,煤炭的形成多以动物和植物残骸为主,因而其生理活性好,这可以从我国有名的腐植酸研究权威郑平先生的论著《煤炭腐植酸的生产和应用》找出论据,萍乡风化煤的芳香度(fa)用H-NMR值表示是我国八个典型腐植酸中最高的,为72.58,其余七个最高的68.81,最低的为44, 41,七个的平均值为58.7%郑平指出:腐植酸的广泛生理活性部分原因是它的氧化还原性上,即腐植酸的氧化还原电位显示其生理活性,其趋势是芳香进化程度愈高,其氧化还原电位值愈大,活性愈高。
俄罗斯化学家普曼依达柯夫,阿、嗄和中国的张寅生对腐植酸产率及分子活性的研究指出,得用腐植酸中展现这种分子活性的就是活性基因。
怎样提高腐植酸的活性?进而提高复合肥的应用效能,这是目前提高复合肥效果的关键。
美国富马集团提供的复合肥添加剂说是这种活化剂的螯合剂。使用量每吨复合肥加入1公斤添加剂,效率倍增。