中国硫酸钾镁肥的研究.doc

中国硫酸钾镁肥的研究 ? Sam kincheloe博士 ? ? 现代农业中商品肥料的作用是矫正植物缺素状况；提供足够的养分以增强其抗逆性；保持土壤肥力于最适水平；提高作物品质及增产增收。合理的施肥计划所提出的肥料用量既能满足植物需求，又能取得最大纯收入。实质上，肥料的作用是使土壤肥力不致于成为取得最佳经济产量的限制因子。 作物生产“限制因子”的概念由十九世纪中期尤.李比希在最小养分律中提出。尽管那时其许多看法并不科学，但其预测作物施肥效果的思路非常简明且合乎逻辑。实际上，投入或土壤中最缺乏的养分制约着作物产量。 加拿大钾磷研究所Sam Porteh博士已将最小养分律应用于中国的农业生产中，他在“国际肥料协会1994年年会”上撰文指出：“中国无机肥料的使用是李比希最小养分律的很好验证。50年代初，中国主要施用氮肥，导致土壤缺磷，而缺磷成为产量限制因子，因而50年代未60年代初磷肥的施用提到施肥计划中；80年代后期由于大面积的缺钾导致钾肥消费急增，其可称之为“钾肥年代”。当限制因子氮磷钾消除后，其它因子或养分大多通过相互作用限制作物产量，例如，氮磷钾供应充足时，中、微量元素的施用可能决定作物产量。 正是从这一点出发，1985年建立了双方互益的协作关系。通过硫钾镁出口协会，美国两家公司开始向中国销售“施宝密”（硫酸钾镁），这两家公司是环球国际矿物公司（IMC Global Operations Inc.）和西部农用矿物公司（Western Ag Minerals Company）。 “施宝密”属于基础肥料，是一种含三种化学元素的天然矿物，三种元素包括硫、钾、镁，而且三者之间的比例很稳定。 因而当土壤养分缺乏时，“施宝密”可提供部分钾及全部硫镁养分。 “施宝密”如何形成？20万年前，美国西南数千平方公顷土地为海水所覆盖（现今这一地区主要为干燥气候）经过二百多个世纪，海水逐渐蒸发，导致数百万吨的盐类沉积，钾盐是主要盐类之一，其为氯化钾和氯化纳的混合物，肥料氯化钾即产于此矿。另一类沉积的盐是无水钾镁矾，其为硫酸钾和硫酸镁的混合物，硫酸钾镁即“施宝密”就来自此矿。硫酸钾镁矿存在于距地表300米以下，这是已知的世界上唯一大型的具有商业开采价值的矿床。 硫酸钾镁矿的开采利用过程非常简单。将炸药装入距矿脉表面3米深的水平孔道，引爆后炸成数吨碎块，收集并进行初次粉碎后，通过转运带送至矿井上，然后进一步粉碎并剔除杂质，其中包括用盐水溶解氯化钠以及洗去泥土和其它不溶性物质，并进行干燥，过筛，再根据需要，制成不同颗粒的产品。 典型的“施宝密”化学组成为K2O22%，Mg11%及S22% 养分总量为55%。无水钾镁矾（即“施宝密”）的化学式为K2SO4·2MgSO4，其重要性状是可溶性好（100%水溶），与氯化钾相同，但溶解度稍低于氯化钾。“施宝密”的另一重要性状是为化学中性盐，施用不会影响土壤pH。由于组成为硫酸根，氯根含量低于1.5%，因而其盐指数相对较低。 “施宝密”可满足世界部分农用钾素及大部分（即使不是全部）硫镁肥料需求，其一般以掺混肥方式或复合肥方式施用，施用量一般为200~600公斤/公顷或27~80斤/亩；但视土壤及作物条件，用量可多可少。 在北美，“施宝密”非常适合土壤及作物需求，例如，美国利用“施宝密”制造复合肥，环球国际矿物公司制造的产品养分组成是3-9-18，可作为蔬菜用肥，具体养分配比是： 养分保证含量氮(N)3.0%磷(P2O5)9.0%钾(K2O)18.0%钙(Ca)8.0%镁(Mg)2.0%硫(S)9.0%硼(B)0.13%锰(Mn)1.0%锌(Zn)0.5%? 在以上3-9-18这种叶菜类肥料中，每吨肥料含有165公斤“施宝密”，18% 的钾和9% 的硫中各有4% 来自“施宝密”，并提供全部镁素，因而“施宝密”提供三种必需元素，并且部分钾以硫酸根形式提供，因而降低了其氯的含量。 不同土壤及作物对镁硫的需求不同。烤烟用肥就是一例。美国烤烟通用复肥养分组成为6-6-18，配方时加入“施宝密”使Mg，K及S含量分别达到3%，6% 和6%，其余钾素来源于不含氯的肥料如硫酸钾或硝酸钾。以上仅仅是由“施宝密”为基质而生产的复肥系列中的两个例子。 美国和加拿大使用最多的是干性掺混肥。混肥最大的优点之一是可以根据土壤测试进行混配从而满足土壤及作物需求。当土壤缺乏硫、镁或作物需要低氯的硫酸根形态的养分或要求盐指数较低时，以掺混肥方式施用“施宝密”与以其它方式直接施用是同样重要的。 环球国际矿物公司已推出《掺混肥配方施肥》一书，美国和加拿大常常根据该书进行配方。书中有绝大部分常用肥料系列的配方，此外，还有以“施宝密”为基质的常用肥料系列的配方，比如一个用“施宝密”配成含镁2% 的配