礦物是國民經(jīng)濟的基礎,不僅廣泛應用于工業(yè),在農業(yè)領(lǐng)域也具有非常重要的應用。農用礦物材料是指農業(yè)(農、林、牧、副、漁)生產(chǎn)過(guò)程中所應用的礦物材料。按應用領(lǐng)域,可將農用礦物材料分為肥料礦物材料、飼料礦物材料、農藥礦物材料和土壤及改良水土的礦物材料。
一、肥料礦物材料
肥料礦物材料是指用于生產(chǎn)化肥或直接施用于作物作為肥料的礦物材料,包括含N、P、K的肥料礦物,含Mg、Ca的肥料礦物,含農作物所需的微量元素的肥料礦物等。
肥料礦物材料對農作物生長(cháng)所起的作用主要有:
l 提供農作物需要的營(yíng)養元素和有益元素;
l 改善肥料的物理性狀,如在肥料中添加沸石或黏土礦物可減少肥料的結塊;
l 增加土壤的濕度和松散性;
l 提高肥料的吸收率和肥效,如可制作緩釋肥;
l 改造土壤等。
1、肥料礦物材料分類(lèi)
?。?)直接使用的肥料礦物材料:指那些不需進(jìn)行深入加工,可直接施用于土壤中的礦物,如海綠石、霞石、藍鐵礦等;
?。?)配料礦物材料:指用于生產(chǎn)復合肥、長(cháng)效肥的配料的礦物,如蛇紋石用于生產(chǎn)鈣鎂磷肥的配料;
?。?)原料礦物材料:指生產(chǎn)化肥中所使用的各種礦物原料以及肥料中使用的各種礦物添加劑。如磷灰石可直接作肥料使用。礦物添加劑是指添加于肥料中,用于改善肥料性狀的礦物,如沸石和蛙石等可添加于肥料中,對肥料起到緩釋作用,從而延長(cháng)肥效。
2、肥料礦物材料的使用準則
肥料礦物的使用方法、條件及用量都必須符合下列準則,以滿(mǎn)足植物學(xué)、土壤學(xué)和肥料學(xué)的基本要求:
?。?)同等重要律和不可替代律:這是指作物必需的營(yíng)養元素在其體內,不論多少都是同等重要的,任何一種營(yíng)養元素的特殊生物功能都不能被其他元素所取代,微肥與N、P、K肥等一樣重要,都可使作物增產(chǎn)。
?。?)養分平衡律:作物的產(chǎn)量要受常量和微量營(yíng)養元素間應有的比例平衡關(guān)系制約。當營(yíng)養環(huán)境中平衡比例失調,缺少某個(gè)營(yíng)養元素時(shí),產(chǎn)量即受這一元素的制約,即產(chǎn)量隨這一元素的增加而提高,這就是作物養分種類(lèi)和數量上的平衡律。
?。?)用作肥料的礦物必須滿(mǎn)足的基本條件:不含毒素,或所含毒素不會(huì )進(jìn)人植物體內,不會(huì )引起其他毒素在植物體內富集,長(cháng)期或大量使用不會(huì )對土壤特性產(chǎn)生大的損害,費用低于化肥,有穩定的資源。
?。?)影響肥料礦物使用效果的因素:主要為施用的時(shí)間性和階段性、施用方式及與其他肥料混合使用的交互作用等因素。
3、常用的肥料礦物材料
常用的肥料礦物材料主要有含N礦物如鈉硝石、鉀硝石;含P礦物磷灰石、藍鐵礦、磷鋁石;含K礦物鉀長(cháng)石、霞石、金云母、明礬石、伊利石等;
此外,石膏、鐵礬、銅藍、輝銅礦、自然硫、孔雀石、軟錳礦、石灰石、蛙石、白云石、硼鎂礦、硼砂、電氣石、沸石、蒙脫石、海泡石等也可直接用作肥料。稀土元素對作物生長(cháng)也有積極作用。
二、飼料礦物材料
飼料礦物材料也稱(chēng)為飼料礦物添加劑,是指用可飼用礦物為基礎原料加工制作的飼料。
1、飼料礦物材料的作用
?。?)營(yíng)養作用
礦物含有動(dòng)物生長(cháng)必需的營(yíng)養元素,如沸石、膨潤土、海泡石、硅藻土、石灰石等都含有多種生物所必需的常量和微量元素,可參與動(dòng)物體內的營(yíng)養代謝。
?。?)防毒作用
利用礦物的吸附作用可減弱動(dòng)物對毒素的吸收。
?。?)防病、治病作用
礦物對有害氣體或有害物質(zhì)具有吸附作用,如海泡石、沸石等可吸附氨,防止氨中毒;有的礦物(如銅藍)具消毒殺菌作用。
?。?)改善腸胃功能,促進(jìn)動(dòng)物發(fā)育
如飼料中加人10%沸石粉,可使豬增重20%;沸石具凈水富氧功能,用于養魚(yú)可提高魚(yú)產(chǎn)量10%;加石灰粉喂禽類(lèi),可提高產(chǎn)蛋率。
?。?)載體功能
載體是指能負載各種粉、液和活性組分的物質(zhì)。用作載體的礦物必須具有較好的吸附性和抗膠凝作用,無(wú)毒,化學(xué)惰性好,可用作營(yíng)養和非營(yíng)養組分的載體。
?。?)作添加劑
用作飼料的添加劑有利于飼料的加工、運輸、儲存等。
?。?)作凈化劑
可改善飼養環(huán)境,減少臭氣、污水的排放。
2、選用飼料礦物材料的基本條件
選用飼料礦物材料的基本條件是,必須是長(cháng)期使用不對動(dòng)物產(chǎn)生毒害或其他不良影響,也不影響人體健康,不影響飼料的適口性,不降低飼料其他組分的效價(jià),在飼料中和動(dòng)物體內均有較好的穩定性,同時(shí)易溶于水,能被動(dòng)物消化吸收,對營(yíng)養效益有明顯提高,經(jīng)濟效益顯著(zhù),易于加工,資源量有保障的礦物。
3、常用的飼料礦物材料
目前已用于飼料中的礦物有近30種,主要有:
碳酸鈣類(lèi)礦物:如方解石、貝殼、白堊等,要求烘干后含水0.5%,Pb<0.0001%,As<0.00005%,Hg<0.00001%,Mg<0.5%;
磷類(lèi)礦物:磷灰石等,要求含F<1%,經(jīng)處理后F低于P含量1%者稱(chēng)為脫F磷酸鹽,未經(jīng)脫F處理的產(chǎn)品不得用作牛、豬、羊飼料;
含鎂礦物:如方鎂石、硫酸鎂、磷酸鎂、菱鎂礦、水鎂石和白云石等,飼用12天以?xún)?,用量小?9%,飼用40天以?xún)?,用量限制?%以?xún)?,要求礦物中As<0.0003%,Pb<0.001%;其他礦物還有沸石、海泡石、高嶺石、膨潤土、麥飯石、石英、海綠石等,可作載體、稀釋劑、抗結塊劑和制粒劑。
三、農藥用礦物材料
農藥用礦物材料按用途不同可分為以下幾類(lèi):
?。?)用于農藥藥劑方面的礦物
這類(lèi)礦物必須對生物具有毒性作用,具觸殺性,多以吸入性方式發(fā)揮毒效,可用作殺菌劑、殺蟲(chóng)劑。用作殺菌劑礦物主要有碳酸銅、硫酸銅、硫黃、石灰硫黃合劑等;用作殺蟲(chóng)劑的礦物有砒霜、海泡石等。海泡石屬物理性毒劑,這類(lèi)礦物可磨破昆蟲(chóng)的角質(zhì)膜,并吸收細胞中的類(lèi)脂和水分,使昆蟲(chóng)很快死亡。
?。?)農藥原料用礦物
含Cl、F、P、As、Pb、Hg等毒性元素的礦物都可作為制備有機、無(wú)機農藥的原料。如螢石作氟素劑,含磷礦物可作無(wú)機磷農藥的原料。
?。?)農藥載體用礦物
這類(lèi)礦物是針對目前開(kāi)發(fā)的高效、低毒、用量少、易分解、無(wú)殘留、不污染環(huán)境的第三代農藥而開(kāi)發(fā)出來(lái)的。原因是這種農藥的穩定性差、易水解。
因此,采用礦物載體控制其藥效的正常發(fā)揮,防止污染和失效。常用的農藥載體礦物有海泡石、坡縷石、蒙脫石、滑石、高嶺石、硅藻土等。
四、土壤改良礦物材料
通過(guò)對土壤施加某些礦物,使土壤符合植物生長(cháng)、發(fā)育所必需的水分、養分等條件。土壤改良礦物材料可分為改善土壤結構的礦物材料、改善土壤保水性礦物材料、提高土壤陽(yáng)離子交換容量的礦物材料、調節土壤pH值和消除土壤毒素等有害成分的礦物材料。
?。?)改善土壤結構的礦物材料,例如黏土礦物、蛙石、沸石及礫石、碎石、珍珠巖等多孔性礦物和巖石,可用作土層的底層,有利于土壤儲存并釋放養分、水分、增加土壤透氣性,提高土壤活性。
?。?)改善土壤的保水性礦物材料,能增強作物抗干旱的能力,黏土礦物具堵漏性質(zhì),并可吸附水分,減少土層中的側向滲漏和地下徑流,降低水分蒸發(fā)量,使土層中的水分多以吸濕水、膜狀水、毛細管水形式儲存,提高了水的有效量。
?。?)提高土壤的陽(yáng)離子交換容量的礦物材料,能改善土壤保肥、供肥的有效性。
?。?)調節土壤的pH值的礦物材料,能克服土壤過(guò)酸、過(guò)堿及板結問(wèn)題。如石灰、水鎂石、蛇紋石、橄欖石等可中和酸性土壤;
?。?)石膏、鐵礬、銅礬等可中和堿性土壤。吸附毒性和有害物質(zhì)的礦物材料,如沸石、海泡石等可降低糧食作物和蔬菜中的有害物質(zhì)的含量,還具有防止農作物根系發(fā)黑腐爛等作用。
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