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碳酸氢铵在果树上运用的辨证分析

 宏基果业 2019-04-13

对于果实生长期长、技术要求高的多年生作物苹果而言,相比于农资产品的优劣,管理方案的合理与否,影响要更大些。

——精计大农

近期,关于碳酸氢铵肥料在果树上应用效果的讨论越来越多。有人认为碳酸氢铵是适合果农的氮肥,价格便宜节约成本,果实品质好,果树毛病少;也有人认为碳酸氢铵含氮量低,挥发浪费严重,补氮效果差,认为碳铵的优点被放大。土壤酸化、土壤板结严重是胶东苹果果园的特点,尿素、二铵等原料价格上涨是化肥市场上的特点,在这样的背景下,碳酸氢铵应如何去看待去选择呢?本文将对碳酸氢铵的性质、施用方法及田间效果上与大家做一个简单介绍。

一、碳酸氢铵的酸碱性

理论上,碳酸氢铵是化学碱性,生理弱酸性(生理酸性极弱,也可视为生理中性)。

什么是化学酸碱性,什么是生理酸碱性?对于果农来讲,只需要记住两点,第一点,打药时用到的是化学酸碱性,例如某产品时化学酸性,即不可大量与化学碱性的波尔多液、石硫合剂混用;第二点,施肥时用到的是生理酸碱性,即为该产品用到土壤中后,通过作物的吸收功能影响后,对土壤的酸碱性影响,例如硫酸铵是生理酸性,果树施用大量硫酸铵后,土壤就容易酸化。

那么碳酸氢铵到底对土壤酸碱性有什么影响呢?

首先,碳酸氢铵在施入土壤中后,短期内会提升土壤的PH,即减轻土壤酸化,这并不难解释,因为碳碳酸氢铵的水溶液即为碱性,施入土壤后,在没有发生吸收或铵根离子转化过程之前,自然是提高了土壤的PH,减轻了酸化。从另一个角度去考虑,我们把碳酸氢铵拆分为碳酸氢根与铵根,铵根离子在土壤中要么被硝化成硝酸根,此过程造成土壤酸化;要么挥发成氨气,释放氢离子,造成土壤酸化;要么被根系吸收,与根系交换氢离子,导致土壤酸化。总之铵根离子无论发生什么作用,都会导致土壤酸化,而碳酸氢根离子在酸化土壤中,会将氢离子反应掉,从而改良酸化。碳酸氢铵,一半(铵根离子)造成酸化,一半(碳酸氢根离子)减轻酸化,但速率并不一样,哪个快?自然是碳酸氢根对PH的影响作用更快(碳酸氢根不会被土壤颗粒吸附,进入土壤溶液中即开始与氢离子大量反应,而铵根离子硝化作用或被根系吸收需要一定时间),所以施用碳酸氢铵后,短期内土壤PH值是上升的。

而长期以后的影响呢?

考虑碳酸氢铵的长期生理酸碱性,必然要考虑到它在土壤中通过作物吸收后对土壤的影响。碳酸氢根离子的活动很简单,碳酸氢根在酸性土壤中与氢离子形成碳酸是它的主要活动,碳酸会生成二氧化碳和水,这整个过程中,土壤中的氢离子是减少的,所以会减轻酸化,但有一点,碳酸并不会完全形成二氧化碳和水,因为碳酸氢根的水解系数还是比较小的,这也是为什么碳酸氢铵为生理弱酸性的主要原因,当然此影响在复杂的土壤环境中可忽略不计。

再来说说铵根离子,铵根离子比碳酸氢根要复杂的多,前文也提到过,铵根离子有太多的活动,不管是什么活动,都会降低土壤PH值。但其中有一个活动比较复杂,此为关键点,也较难理解。

此关键点正是铵根离子被土壤颗粒吸附的活动,一般情况下铵根离子被土壤颗粒吸附后,土壤颗粒胶体中的某一个阳离子会被置换至土壤溶液中,那么铵根离子会与土壤中的什么离子发生置换呢?在我们胶东果园,一般是比较湿润的酸性土壤,这种土壤情况下,土壤颗粒胶体所带离子一般为三价铝离子、钙离子、镁离子、钾离子、氢离子,那么铵根离子被土壤颗粒胶体吸附的过程中,会置换出氢离子吗?如果置换出的是氢离子,还是会造成土壤溶液中氢离子浓度升高。我们对铵根离子和氢离子进行一个比较,它俩都是一价离子,但氢离子的水化半径(HO3离子形式)比铵根离子还要小,因此铵根离子并不会把氢离子给置换出来(离子交换能力:三价铁离子>三价铝离子>氢离子>钙离子>镁离子>铵根离子>钾离子>钠离子)。说到这里,可能有的朋友就已经明白了,只要铵根离子被土壤胶体大量的吸附且还未被根系吸收,那么铵根离子就并没有完全的换取等量氢离子来进入土壤溶液,那么就不会发挥出铵根离子应带来的酸化效应。(土壤水溶液与土壤溶液不同,土壤中是包含土壤颗粒与土壤间隙与土壤间隙中的土壤溶液的,当土壤中氢离子总量一定,而氢离子在土壤颗粒上但不在土壤溶液中,就不会导致土壤溶液酸化,对果树根系影响不大,土壤溶液中游离的氢离子是PH指标)

总的来看,铵根离子要增加土壤中氢离子,碳酸氢根要减少土壤中氢离子,但碳酸氢根的作用更快一些,且被土壤颗粒吸附的铵根离子延缓了土壤溶液中氢离子的增加。因此,碳酸氢铵施入土壤后,对土壤的酸碱性影响是先碱性化,后逐渐趋于中性化,最终才会趋于弱酸化。至于碱性化作用持续时间,与地温及土壤情况关系很大,地温越低,铵根离子硝化速率越慢,碱性化时间则越长;土壤透气性越好,二氧化碳释放越快,碳酸氢根水解反应则越快,碱性化时间则越长;土壤团粒结构越好,铵根离子吸附性越强,碱性化时间越长。因此良好的土壤条件下,碳酸氢铵是可以在较长时间内起到改良土壤酸化作用的。

(对于碳酸氢铵在胶东土壤中生理酸碱性的影响,王继秋老师给予了大量指导性建议,感谢烟台大为农科王继秋老师的耐心讲解!)

二、碳酸氢铵的特点

1、对土壤及果树根系基本无残留、无毒害。

作为铵态氮肥,碳酸氢铵与大多数铵态氮肥还是有一定区别的,主要区别正是源于它的碳酸氢根,例如硫酸铵、氯化铵施入土壤后,均会有硫酸根与氯离子残留,但碳酸氢根水解后的碳酸则可以挥发出去,无残留,对土壤无害,对果树无害,因此作为铵态氮肥,碳酸氢铵对土壤及果树的破坏性非常小,这是碳酸氢铵的重要优势。

2、碳酸氢铵不稳定、易挥发。

碳酸氢铵的不稳定性、易挥发也是其特点,碳酸氢铵在常温下即可挥发,且水分越足、气温越高、透气性越好,其挥发速率越快。碳酸氢铵挥发出氨气不仅是氮素的浪费,且对果树有害,但却有杀菌杀虫功效,挥发出的二氧化碳对果树有益,因此关于这一点的看法则是仁者见仁智者见智。

3、碳酸氢铵性价比高。

碳酸氢铵水溶性较好,肥效较快,缺点是含氮量较低,但因其价格便宜,考虑单位氮含量价格,碳酸氢铵比尿素要便宜比硫酸铵也要便宜,比氯化铵稍贵一点,但氯化铵中的氯离子对果树根系危害较大。综合考虑,碳酸氢铵的性价比是铵态氮肥里最高的。

三、对于碳酸氢铵的辩证性理解

1、碳酸氢铵并不会减轻苦痘病发生,但在事实上,碳酸氢铵确实能够帮助老百姓减轻苦痘病困扰,因为市场上大部分复合肥里的氮素来源为铵态氮,而碳酸氢铵是铵态氮里唯一不会明显导致土壤酸化的,因此相对比下,我们可以理解为碳酸氢铵是常见氮肥里对苦痘病影响较小的肥料,作为廉价氮肥,是果农不错的选择。

2、碳酸氢铵确实能够活化土壤中的钾元素,前文也提到过,因铵根离子的水化半径比钾离子还要小,使得铵根离子与土壤胶体的结合能力比钾离子更大,因此它比钾离子更容易进入土壤颗粒中的晶格缝隙,从而把钾离子从土壤晶格中置换出来,使得钾离子活化。但对于苹果上色来讲,碳酸氢铵并不会明显促进上色,过多的铵根离子甚至会抑制钾离子的吸收,且氮肥过多,苹果上色反而不好。

3、对调节土壤PH起重要作用的是碳酸氢根或碳酸根,并不是碳酸氢铵,碳酸氢根较特殊,铵根离子也较特殊。

四、我对碳酸氢铵的理解

在对碳酸氢铵的学习上,我要感谢果树专家刘玉华老师,刘玉华老师实践经验丰富,且在碳酸氢铵的应用上取得显著突破成就,让我受益匪浅。刘玉华老师考虑更多的是如何让果农低投入高产出,如何减轻果农负担,而我更侧重于精准化方案研究,并未在投入成本上进行过多考虑。在此对刘老师致以敬意!

1、碳酸氢铵在市场普通铵态氮肥里,是对果树及土壤影响最小的,在胶东土壤严重酸化的背景下,碳酸氢铵可能是果农最佳选择的铵态氮肥了,主要与氯化铵、硫酸铵对比。

2、尿素作为酰胺态氮,在长效性和稳定性上是碳酸氢铵所不及的,但尿素也存在造成土壤酸化、土壤板结的风险,且速效性不及碳酸氢铵。土壤条件较差的果园,在二者选择上,可偏向于碳酸氢铵。

3、碳酸氢铵终归是铵态氮,虽性价比高,但铵态氮对果树根系的促进作用不及硝态氮,对钙离子与钾离子的拮抗作用更明显,且苹果为喜硝作物,因此苹果氮肥选择应以硝态氮为主,辅以铵态氮进行补充,且在土壤较差的果园,应在提高土壤有机质含量的基础上,侧重于利用率高的正规优质水溶肥。

4、在苹果果园大面积土壤酸化、土壤板结,尿素、二铵等原料价格不停上涨的背景下,碳酸氢铵值得受到一定的重视与关注。

五、碳酸氢铵使用方法的几点建议

1、尽量单独施用,尤其不要与碱性很强的肥料混合,会加快加大氨的挥发;

2、尽量深施覆土,碳酸氢铵在常温下即可挥发,尤其直接地面撒施后,暴露在空气中,挥发会更快。

3、避开高温季节,在冬春或秋季气温较低时施用挥发较少(低温时期,更建议施用硝态氮),高温时期,会加快碳酸氢铵的挥发。

4、不要高浓度地进行叶面喷施,容易烧伤叶片;地下施用时,尽量注意不要把碳酸氢铵撒在了叶片上,尤其上午露水未干时,碳酸氢铵遇水会加快水解,对叶片进行局部烧伤。

5、不要与菌肥混用,挥发出的氨气会杀死菌,影响菌肥效用。

6、可与硫酸铜粉末、生石灰粉末配置成“铜铵粉”,稀释1500倍后,制成“铜铵合剂”,叶面喷施,对细菌真菌都能起到杀灭效用。100-200倍稀释后,直接喷施,能起到杀灭蚜虫和细菌真菌的作用。此方法蔬菜上运用较多。

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