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磷肥及其应用http://www.56.com/u33/v_NjIyNDk1NTA.html
贵州，位于我国大西南的东部，是一个山川秀丽、气候宜人、资源丰富、民族众多的内陆山区省份。 在这块神奇的土地上，不仅有着绮丽迷人的名胜古迹，还有着得天独厚的资源优势。 贵州的矿产资源 非常丰富，已发现矿产110多种，主要有煤、磷、铝、铅、锌等等，尤其是磷矿资源，在贵州的储量非常丰富。 大约在7亿年前，贵州、云南、四川等省，还是一片汪洋大海，这里气候温和、阳光充足，浅海的某些海域繁殖有大量的藻类。 在海洋的下层，由于有机物体的分解富含磷质，当富含磷质的海水随上升水流到达浅海以后，因压力减小、温度升高，磷质发生沉积，形成胶磷石。 经过几亿年的变迁，富饶美丽的贵州，山川奇石中，蕴涵着丰富的磷矿石。 磷作为一种生命元素，对于动植物生命体都具有重大的意义，它参与生物体内一系列的新陈代谢活动，自始至终贯穿于生物成长、发育、繁衍的全过程，是生命活动中必不可少的元素。 磷元素，既是细胞分裂和分生组织不可缺少的物质，又是携带遗传特性的物质。 磷，首先决定着植物和生物的遗传功能。 一片叶子，长得像手掌，还是长的像鸡蛋？一多花，还是单瓣的，是多瓣的？所有这些，都是由生物体的遗传特性所决定。 核苷酸和核酸掌管着生物遗传的大权，而核苷酸和核酸的组成，是大量的磷元素。因此，甭管你是植物、动物，还是人类，任何生物都不能缺不磷元素。 植物需要进行光合作用，而这光合作用，同样离不了磷元素。 磷，又是植物体内三磷酸腺苷的组成元素之一。 三磷酸腺苷，是植物代谢过程中，能量转移的“中继站”，植物体内许多化学反应所需的能量 全由三磷酸腺苷供应。 它就像是能量的运输车，在光合作用中，它先把太阳的能量装起来，等到合成糖的时候，它就把能量运给糖。三磷酸腺苷卸下了能量，就又会跑回去重新装满，再运给需要能量的地方。虽然植物体中三磷酸腺苷的数量并不算多，但是，它做事很勤快，有时候半分钟就能周转一次。 另外，植物体内进行各种生命活动，都需要能量的运输，这些，都依赖于磷元素超凡的本领。 植物的种子里面，都含有丰富的磷，可是当小苗长到两三片叶的时候，种子里的磷就用光了，这时，需要从土壤中吸收。 如果小苗在两三片叶的时候，吸收不了足够的磷元素，细胞无法分裂，能量、糖分无法运输。所以，当植物在缺磷的时候，表现为植株矮小，植株长不大，影响着它的发育生长。 在化学史上最早发现磷元素的人，是17世纪德国汉堡商人波兰特。他信仰炼金术。他在一次实验中，将砂、木炭、石灰等跟尿混合，加热蒸馏。虽然没有得到黄金，即意外地得到一种十分美丽的物质。这种物质色白质软，能在黑暗的地方放出闪烁的亮光，他所发现的物质，就是我们所说的白磷。 大约过了一百多年，德国化学家李比希做了许多农业化学的实验，揭开磷和磷酸对植物生命的价值。 1840年李比希著的《有机化学在农业和生理学上的作用》中，科学地论证了土壤的肥力问题，这在科学史上还是第一次。 他的研究表明，除碳、氢、氧、氮之外，植物还需要硫、钾、磷、钙、铁、锰、硅等许多元素。 李比希根据他的研究指出：磷肥，对提高土壤的肥力，促进植物的生长，有着特别重要的意义。 1856年李比希提出，用硫酸处理天然磷矿，可以生产出易为农作物吸收的磷肥产品。 中国的磷矿资源比较丰富，已探明资源仅次于摩洛哥，位于世界第二位。但我国磷矿石在地理分布上极不均匀，主要集中在南方五省。云南、贵州 、四川 、湖北、湖南的总贮量占全国的95％。 中国北方和东部地区，可供利用的磷矿资源非常少 ，从而形成南磷北运 ，西磷东运的格局。 磷矿石作为不可再生资源 ，只有对其进行合理的开发利用，才能保障磷化工产业的持续稳定发展。 片花：磷肥的生产工艺 翁福磷矿区，是我国三大磷化工基地之一，隶属于黔南布依族苗族自治州。处于湘黔铁路北侧，南距湘黔铁路福泉站60公里。主要产品为磷矿石、磷精矿，磷矿石的含量高、有害物质含量低，化学反应活性好，是生产磷酸和高浓度磷肥的优质原料。 磷矿开采作业，主要包括平整场地、穿孔爆破、装载、运输、废石推排五道工序。 爆破是磷矿生产的重要环节，采矿厂通常采用孔深5m以上的深孔爆破技术。 通常，把开挖区按深度分成若干个高度为8至15米的梯段，在每个梯段，用牙轮钻机沿开挖自由面，钻一排垂直、倾斜或水平的深孔，前后排孔位可对应布置或相错成梅花形，用毫秒雷管控制进行爆破。 爆破后，矿层变得松动，用大功率推土机分层铲出。 运输车的出入沟可在阶梯的两端或中部，垂直或斜交矿体走向任意布置，最大限度地提供了采掘作业的场地，避免了道路和工作面空间重叠，而造成相互影响。 在矿区开采的过程中，夹杂着无法使用的土层，为了尽量减少对水土的破坏，对这些废弃的土层，要进行复垦。 采矿厂把剥离出来的可辨土层，直接运到捧土场，做复垦土地使用，在生产的同时，开展了复垦工作。 开采出来的磷矿石被运到专用的料仓，此时的磷矿石中，五氧化二磷的含量并不高，低的15%，高的30%，因此，要经过多到工序，才能得到高含量的磷精粉。 粉碎，是粉碎是大块物料在机械力作用下粒度变小的过程。粉碎是磷矿加工过程的重要环节，常用破碎机来处理这些大块的物料，破碎的粒度较粗，通常大于8毫米。粉碎可分为四个阶段：粗碎、中碎、细碎和球磨。 经过细碎之后的物料，送入球磨机进行细磨。球磨机采用钢球为介质，物料进入球磨机后，筒体转动产生离心力将钢球带到一定高度后落下，对物料产生重击和研磨作用。 对磷矿厂而言，使用球磨机细磨，便可经济地把矿石磨至选矿所需要的任何粒度，最终，要求磷矿粉的细度达到0.2~0.15mm，这个细度对于下一步的浮选工作是非常重要的参数。 浮选，也叫泡沫浮选，这种方法是利用矿物表面不同的亲水性，选择性地将疏水性强的矿物用泡沫浮到矿浆表面，而亲水性磷矿粉则留在矿浆中，从而实现不同矿物彼此分离。 浮选之后的矿浆，流入沉淀池，经过沉淀浓缩之后，得到磷精粉。 磷肥中通常把五氧化二磷的含量作为衡量磷肥质量的标准。 磷精粉中五氧化二磷的含量一般为50％一60％，磷精粉可以直接做肥料使用。 我国从上世纪四十年代，开始采用各种方法生产磷肥。无论是采用哪种方法生产磷肥，目的，都是提高磷肥中五氧化二磷的含量，以及磷矿石的利用率。 片花：磷肥的种类 目前，我国的磷肥品种主要有过磷酸钙、重过磷酸钙、磷酸一铵、磷酸二铵及复合肥。 过磷酸钙 过磷酸钙为灰白色粉末或颗粒，含五氧化二磷14％～20％，硫酸钙40％~50％，此外，还有游离硫酸和磷酸等。 重过磷酸钙 重过磷酸钙是用磷酸和磷灰石反应，所得产物中不含硫酸钙，而是磷酸二氢钙，这种产品被称为重过磷酸钙，为灰白色粉末，含有效五氧化二磷高达30％～45％，为普通过磷酸钙的两倍以上。 磷酸一铵 磷酸一铵又称磷酸铵，目前我国应用普遍，是一种以含磷为主的高浓度速效氮磷复合肥。含有效五氧化二磷60％左右，含氮量12％左右。外观为灰白色或淡黄颗粒。不易吸湿，不易结块，易溶于水。其化学性质呈酸性，适用于各种作物和各类土壤，特别是在碱性土壤和缺磷较严重的地方，增产效果十分明显。 磷酸二铵 磷酸二铵又称磷酸氢二铵，是含氮磷两种营养成分的复合肥，含五氧化二磷53.75％，含氮21.71％，是目前应用最广泛的磷肥产品。磷酸二铵呈灰白色或深灰色颗粒，易溶于水，不溶于乙醇。 磷酸二氢钾 磷酸二氢钾是由适当比例的磷酸一铵和碳酸钾发生中和反应生成的产品。 磷酸二氢钾是一种二元复合肥,含有磷和钾两种元素,用来供植物生长发育的需要，主要用作农作物中后期叶面喷肥。 氮磷钾复混肥 氮磷钾复混肥是采用物理方法，将各种单质肥料混合搅拌而成，其营养成分包含氮肥、磷肥和钾肥，在包装袋上有明确的养分含量标识，使用比较方便。 氮磷钾复合肥 氮磷钾复合肥是让氮磷钾等原料进行化学反应，然后再喷浆造粒生产而成的产品，相对于复混肥来说，其养分含量均匀，颗粒大小一致。 我们在购买肥料时，对肥料的质量比较关心，如何鉴别肥料的质量，一直是广大农民朋友关注的热点问题，下面，我们来看看辨别磷肥质量的几种小办法。 片花：磷肥的鉴别 观察颜色和形态： 磷肥的颜色应是灰白色，形态是粉末状。如果颜色是白色或黄色，可能是因为酸处理不完全，其含磷量低。 闻气味： 磷肥稍有酸味。如果无此味，则说明在生产过程中使用的硫酸量不足，反应不完全，其有效成分含量低。如果酸味过浓，说明游离酸含量过高，其肥效低，并且施用以后会抑制土壤中微生物的活动，烧坏作物的苗根，造成种子不发芽等后果。 用手摸： 磷肥的水分含量一般为8％－14％，用手摸以后感觉凉爽，但无水迹。如果用手捏后出水，则表明水分含量过高，此种磷肥的质量就差。如果用手摸起来似干土，说明酸处理不彻底，有效成分含量低。 水溶法： 将磷肥颗粒放在容器中，加少量水后迅速搅动，颗粒会迅速消失，消失越快，磷肥肥质量越好。质量差的磷肥溶解性差，放入水中搅动后不溶解或溶解少许，留下大量不溶的残渣。 烧灼试验 将磷肥颗粒放在烧红的木炭或烟头上，磷肥颗粒会逐渐熔化，有泡沫呈沸腾状，同时有氨气放出，质量差的磷肥不会熔化或只熔化极少一部分。 尽管我们已经将磷矿石，转变为可溶性的磷肥，但是，磷的许多特性，还是制约着它在土壤中发挥肥效，这就需要我们来了解磷在土壤中的特性，以便更大的发挥磷肥的作用。 片花：磷肥的特性 首先，磷在土壤中，它的移动性非常差，如果磷肥施到土壤里面，一个磷肥颗粒，往周围扩散的范围，超不过两个厘米。 正是因为磷的这个特点，植物要想吃到磷，就要费点劲儿。 植物不像人，能够到处走动，植物也不能挪地方，要想吃到磷，只能把自己的根长得长长的，一直到靠近磷很近的地方，才能把它吸走。 另外，磷在土壤里还会交好多朋友，像钙、镁、铁、锌这些元素，它会紧紧的抓住这些元素，构成难溶性的化合物，这样就更容易被沉淀下来，那植物就更不能吸收了。 了解了磷肥的这些特性呢，我们就可以根据它的脾气，合理的施肥，让它发挥出最大的作用，增产增收，而不浪费。 以上，我们为您讲解的是磷肥的特性，在具体的应用中，还要考虑到不同地区，不同土壤中的磷含量。对严重缺磷的低产地，可以适量多施；对于速效磷含量丰富的地块，可以少施磷肥。 我国土壤含磷量很不一致。华南地区因风化程度强烈，土壤多呈强酸性反应，是我国土壤平均含磷量最低的地区。湖南、江西、浙江三省大部分的丘陵地区，土壤类型主要是红壤土，含磷量较低。江淮丘陵平原由黄土发育的黄壤土等，磷含量也较低。华北平原、淮北平原、关中平原以及胶东半岛和辽东半岛也属于土壤缺磷地区。 东北地区黑土地含磷量一般较高，宁夏和新疆的土壤含磷量较高，一般不缺磷。 片花：磷肥在大田作物上的使用 小麦、玉米、棉花等大田作物，对磷肥的的需求量很大，施用磷肥有较好的肥效，但是在使用时间和使用方法上，需要掌握一些技巧，才能取得最好的效果。 磷肥应当重点施用于秋播作物上 在我国土壤缺磷较多的北方地区，夏季温度高，土壤磷元素释放多，而秋冬季节温度低，土壤磷元素释放少；所以磷肥应当重点施用于秋播作物上。 比如小麦玉米轮作时，磷肥主要投入在小麦上，而玉米利用其后效。 磷肥应当作为基肥施入 大田作物需要磷元素的关键期是苗期，如果苗期缺磷，会影响后期生长，即使后期再补也很难挽回缺磷的损失，所以，磷肥应尽量作为基肥施入。 比如小麦玉米轮作时，将磷肥作为小麦的基肥使用。 磷肥应当与有机肥混合施用 有机肥富含有机质、磷酸和多种有机弱酸，能使不溶性的磷元素变为可溶性磷元素。 磷肥与有机肥混合施用，可以减少土壤对磷的吸附和固定，促使难溶性磷释放，增强根系活力，有利于提高磷肥肥效。 磷肥应当与氮肥钾肥配合使用 从我国的农田养分状况来看，缺磷的土壤往往也缺氮，所以单施磷肥也不可能表现出增产效果。而氮磷钾配合使用，对提高作物产量，提高磷利用率是十分必要的。 大田作物磷肥施肥深度15至18厘米 由于磷元素在土壤中移动缓慢，因此磷肥应按照作物根系发育特点适当深施。可以在施肥后，用旋耕机将肥料旋至15至18厘米土层内，以保证作物中后期对磷的需求。 目前，我国大田作物中最常用的磷肥是磷酸二铵，春玉米、小麦、大豆、谷子等大田作物，做基肥时的施用量为每亩15至20千克。 大田作物生长 中后期喷施磷酸二氢钾 磷酸二氢钾是一种高浓度的磷钾复合肥、既提供磷元素也提供钾元素。 如小麦扬花抽穗期喷施一次磷酸二氢钾，对加速小麦灌浆、促进代谢、抵御干热风及防止倒伏等方面均有显著效果。 片花：磷肥在果树上的使用 磷肥是果树生长发育中不可缺少的重要营养元素之一，果园丰产必须补施磷肥。但要注意以下几点： 果树施磷肥时间与用量 磷肥属于缓慢性肥料，应在秋冬季节与有机肥肥混合施用最好，一般果园单株施有机肥250千克，单质磷肥如磷酸二铵等4-5千克。 果树吸收各种成分有一定比例，氮肥不足也会限制磷肥的吸收。土质差的果园也可将磷肥与氮肥混合使用。 果树施磷肥方法 果树对肥料的吸收主要通过根系中的毛细根来完成，在毛细根处施肥，可以提高肥料的利用率。 果树水平根的分布范围为果树树冠的1至1.5倍，也就是说，在树冠投影的边缘处。所以施用基肥的位置也要在树冠投影的边缘处。 施用基肥对深度也有一定的要求。一般苹果、桃、李等果树的根系分布较浅，为40厘米左右；梨、葡萄等果树的根系分布较深，为80厘米左右。施肥深度应当根据根系分布的深浅来决定，根系分布深的果树要适当深施，根系分布浅的果树适当浅施。 果树花期喷施磷酸二氢钾 果树喷施磷酸二氢钾，能够促进花芽分化，有明显的增产效果。 一般初花、幼果期分别喷施一次磷酸二氢钾，根据果树品种的不同，按照磷酸二氢钾的包装袋上的用量兑水喷施； 果实膨大期还可以喷施二至四次磷酸二氢钾，可以起到促进果实着色的作用。 片花：磷肥在蔬菜上的使用 磷肥对于蔬菜的作用，也是非常重要的，如果蔬菜缺少磷元素，表现为叶色暗淡，没有色泽，从下部叶开始，叶子边缘逐渐发黄，严重时整个植株叶片枯萎脱落。 蔬菜作物生长发育需要多种元素，为了达到节支增效的目的，可根据蔬菜作物的需肥特点选用适宜的磷肥品种。 钙镁磷肥含有大量的硅和钙，最好施在需硅较多的茄科类以及喜钙的豆科蔬菜作物上； 过磷酸钙中含有大量的钙，最好施用在喜硫和钙的马铃薯、大葱、大蒜等植物上； 磷酸二铵中既含磷又含氮，最好施在需氮、磷较多的黄瓜、番茄、丝瓜上。 通常情况下，蔬菜作物苗期吸收磷素较少，但是对磷反应敏感，此时是大多数蔬菜作物的磷素营养临界期。苗期根系对磷的吸收能力弱，当种子中贮藏的磷已消耗尽，缺磷会直接影响蔬菜作物根系和幼苗的生长，形成弱苗造成减产的隐患。因此，磷肥主要以基肥的方式使用在蔬菜上。 特别是大棚、温室等保护地栽培蔬菜作物，因冬季或早春地温低会影响根系对磷的吸收，所以大棚、温室等保护地栽培蔬菜作物应将磷酸二铵、过磷酸钙等磷肥做底肥施入。 由于蔬菜的根系一般较浅，所以施肥时可以将撒施肥料，然后将肥料翻到10至15厘米的土层中。磷肥的用量，必须按照说明书上标注的用量来使用。 磷矿资源成因年代久远，成矿条件极其复杂，因而磷矿的再生性几乎不可能。由于磷资源的稀缺性和不可再生性，许多国家已经将磷矿资源列为战略资源。我国国土资源部在 2001年对我国 45个矿种供应国民经济建设的保证程度进行了论 证。结 果表 明，磷矿，是2010年以后不能保证需求的矿种之一。 因此，我们必须科学的使用磷肥，提高磷肥的利用率，才能提高磷矿资源的利用效率，才能维持我国磷化工行业的健康可持续发展。
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