大量元素水溶肥料常用原料簡(jiǎn)介

水溶肥料常用原料簡(jiǎn)介

1、硝酸鈣[Ca(NO3)2•4H2O]
    含有氮和鈣兩種營(yíng)養(yǎng)元素，其中氮(N)含量為11.9%，鈣(Ca)含量為17.0%。硝酸鈣外觀為白色結(jié)晶，極易溶解于水中，20℃時(shí)每100mL水可溶解129.3克，吸濕性極強(qiáng)，暴露于空氣中極易吸水潮解，高溫高濕條件下更易發(fā)生。因此，儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)密閉并放置于陰涼處。
    硝酸鈣是一種生理堿性鹽，作物根系吸收硝酸根離子的速率大于吸收鈣離子，因此表現(xiàn)出生理堿性。由于鈣離子也被作物吸收，其生理堿性表現(xiàn)得不太強(qiáng)烈，隨著鈣離子被作物吸收之后，其生理堿性會(huì)逐漸減弱。硝酸鈣是目前無(wú)土栽培中用得最廣泛的氮源和鈣源肥料。特別是鈣源，絕大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)液配方都是由硝酸鈣來(lái)提供的。
    2、硝酸銨[NH4NO3]
    硝酸銨中氮含量為34%~35%，其中銨態(tài)氮(NH4+-N)和硝態(tài)氮(NO3--N)含量各占一半。硝酸銨外觀為白色結(jié)晶，農(nóng)用及部分工業(yè)用硝酸銨為了防潮常加入疏水性物質(zhì)制成顆粒狀，其溶解度很大，20℃時(shí)100mL水中可溶解188克。
    硝酸銨的吸濕性很強(qiáng)，易板結(jié)，純品硝酸銨暴露于空氣中極易吸濕潮解，因此，在貯存時(shí)應(yīng)密閉并置于陰涼處。另外，硝酸銨有助燃性和爆炸性，在貯運(yùn)時(shí)不可與易燃易爆物質(zhì)共同存放。受潮結(jié)塊的硝酸銨，不能用鐵錘等金屬物品猛烈敲擊，應(yīng)用木錘或橡膠錘等非金屬性材料來(lái)輕敲打碎。
    因硝酸銨中含有50%的銨態(tài)氮和50%的硝態(tài)氮，由于多數(shù)作物在加入硝酸銨初始的一段時(shí)間內(nèi)對(duì)銨離子的吸收速率大于硝酸根離子，因此，易產(chǎn)生較強(qiáng)的生理酸性，但當(dāng)硝態(tài)氮和銨態(tài)氮都被作物吸收之后，其生理酸性逐漸消失。同時(shí)，在用量較高時(shí)，對(duì)于銨態(tài)氮較敏感的作物會(huì)影響到其養(yǎng)分的吸收和生長(zhǎng)，因此，在使用硝酸銨作為營(yíng)養(yǎng)液的氮源時(shí)要特別注意其用量。
   3、硝酸鉀[KNO3]
    硝酸鉀的氮(N)含量為13.9%，鉀(K)的含量為38.7%，它能夠提供氮源和鉀源，外觀上為白色結(jié)晶，吸濕性較小，長(zhǎng)期貯存于較潮濕的環(huán)境下也會(huì)結(jié)塊。在水中的溶解性較好，20℃時(shí)100mL水中可溶解31.6克。硝酸鉀具有助燃性和爆炸性，貯運(yùn)時(shí)要注意不要猛烈撞擊，不要與易燃易爆物混存一處。硝酸鉀是一種生理堿性肥料。
    4、硫酸銨[(NH4)2SO4]
    硫酸銨中含氮(N)量為20%~21%，它是用硫酸中和NH3而制得的。外觀為白色結(jié)晶，易溶于水，在20℃時(shí)，每100克水可溶解75克硫酸銨。硫酸銨物理性狀良好，不易吸濕。但當(dāng)硫酸銨中含有較多的游離酸或空氣濕度較大時(shí)，長(zhǎng)期存放也會(huì)吸濕結(jié)塊。
    溶液中的硫酸銨被植物吸收時(shí)，由于多數(shù)作物根系對(duì)NH4+的吸收速率比SO42-來(lái)得快，而使得溶液中累積較多的硫酸，呈酸性。所以，硫酸銨是一種生理酸性肥料。在作為營(yíng)養(yǎng)液氮源時(shí)要注意其生理酸性的變化。
    5、尿素[(NH2)2CO]
    尿素是在高溫、高壓并且有催化劑存在時(shí)，由氨氣(NH3)和二氧化碳(CO2)反應(yīng)而制得的。尿素含氮量很高，達(dá)46%，是固體氮肥中含氮量最高的。純品尿素為白色針狀結(jié)晶，吸濕性很強(qiáng)。為了降低其吸濕性，作為肥料用的尿素常制成顆粒狀，外包被一層石蠟等疏水物質(zhì)。所以，肥料尿素的吸濕性一般不大。尿素易溶于水，在20℃時(shí)，每100克水中可溶解100克尿素。
    加入營(yíng)養(yǎng)液中的尿素由于在植物根系分泌的脲酶作用下，會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化為碳酸銨[(NH4)2CO3]，并在水中解離為NH4+和CO32-，由于作物對(duì)NH4+的選擇吸收速率較快，致使溶液的酸堿度降低，因此，尿素為生理酸性肥。
    無(wú)土栽培的水培中除了少數(shù)的配方是使用尿素作為氮源的以外，很少使用。在基質(zhì)栽培中可以混入基質(zhì)中使用。
二、含磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
    1、過(guò)磷酸鈣 [Ca(H2PO4)2•H2O+CaSO4•H2O]
    過(guò)磷酸鈣又稱普通過(guò)磷酸鈣或普鈣。它是由粉碎的磷礦粉中加入硫酸溶解而制成的，其中含磷的有效成分為磷酸一鈣[Ca(H2PO4)2]，同時(shí)還含有在制造過(guò)程中產(chǎn)生的硫酸鈣(石膏，CaSO4.H2O)，它們分別占肥料重量的30%~50%和40%左右，其余的為其它雜質(zhì)。過(guò)磷酸鈣的外觀為灰色或灰黑色顆粒或粉末，一級(jí)品的過(guò)磷酸鈣的有效磷含量(P2O5)為18%，游離酸含量<4%，水分含量<10%，同時(shí)還含有Ca19%~22%，S 10%~12%。過(guò)磷酸鈣是一種水溶性磷肥，當(dāng)把過(guò)磷酸鈣溶解于水中時(shí)會(huì)在容器底部殘留一些沉淀，這些沉淀就是難溶性的硫酸鈣，但不要誤會(huì)為過(guò)磷酸鈣是一種緩效性的或難溶性的肥料。
    過(guò)磷酸鈣由于在制造過(guò)程中原來(lái)的磷礦石中的Fe、Al等化合物也被硫酸溶解而同時(shí)存在于肥料中，當(dāng)過(guò)磷酸鈣吸濕后，磷酸一鈣會(huì)與Fe、Al化合物形成難溶性的磷酸鐵和磷酸鋁等化合物，這時(shí)磷酸的有效性就降低了，這個(gè)過(guò)程稱為磷酸的退化作用。因此，在貯藏時(shí)要放在干燥處以防吸濕而降低過(guò)磷酸鈣的肥效。
    在無(wú)土栽培中，過(guò)磷酸鈣主要用于基質(zhì)栽培和育苗時(shí)預(yù)先混入基質(zhì)中以提供磷源和鈣源。由于它含有較多的游離硫酸和其它雜質(zhì)，并且有硫酸鈣的沉淀，所以一般不作為水培配制營(yíng)養(yǎng)液的肥源。
    2、磷酸二氫鉀[KH2PO4]
    外觀為白色結(jié)晶或粉末，分子量為136.09，易溶于水，20℃時(shí)100g水中可溶解22.6g。磷酸二氫鉀性質(zhì)穩(wěn)定，不易潮解，但貯藏在濕度大的地方也會(huì)吸濕結(jié)塊。由于磷酸二氫鉀溶解于水中時(shí)，磷酸根解離有不同的價(jià)態(tài)，因此對(duì)溶液pH的變化有一定的緩沖作用，它可同時(shí)提供鉀和磷二種營(yíng)養(yǎng)元素，是無(wú)土栽培中重要的磷源。
    3、磷酸二氫銨[NH4H2PO4]
    也稱磷酸一銨或磷一銨。它是將氨氣通入磷酸中而制得的。純品的磷酸二氫銨外觀為白色結(jié)晶，作為肥料用的磷酸二氫銨外觀多為灰色結(jié)晶。純品含磷(P2O5)61.7%，含氮(N)11%~13%。易溶于水，溶解度大，20℃時(shí)100g水中可溶解36.8g。它可同時(shí)提供氮和磷兩種營(yíng)養(yǎng)元素。對(duì)溶液pH變化有一定的緩沖能力。
    4、磷酸一氫銨[(NH4)2HPO4]
    也稱磷酸二銨或磷二銨。它是將氨氣通入磷酸溶液中制得的。純品的磷酸一氫銨外觀為白色結(jié)晶。純品含磷(P2O5)53.7%，含氮(N)21%。作為肥料用的磷酸一氫銨常含有一定量的磷酸二氫銨，這種肥料的含磷量(P2O5)為20%，氮(N)18%。它對(duì)營(yíng)養(yǎng)液或基質(zhì)pH值的變化有一定的緩沖能力。
    5、重過(guò)磷酸鈣[Ca(H2PO4)2]
    重過(guò)磷酸鈣的有效成分為磷酸二氫鈣即磷酸一鈣[Ca(H2PO4)2.H2O]，外觀為灰白色或灰黑色粉末，含磷量(P2O5)為40%~52%，不含有硫酸鈣，易溶于水，游離酸含量較高，可達(dá)4%~8%，故水溶液呈酸性，其吸濕性和腐蝕性都比過(guò)磷酸鈣強(qiáng)，但不象過(guò)磷酸鈣那樣存在著磷酸的退化作用。
    無(wú)土栽培中主要用于預(yù)混入固體基質(zhì)中使用，很少作為水培營(yíng)養(yǎng)液的磷源使用。
    6、偏磷酸銨[NH4PO3]
    外觀為白色粉末或結(jié)晶，含磷(P2O5)70%~73%，含氮(N)17%左右，稍有吸濕性，不易結(jié)塊，其水溶液呈弱酸性，是一種含氮、磷的高濃度肥料，在生產(chǎn)的用得較少。
三、含鉀營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
    1、硫酸鉀[K2SO4]
    純品的外觀為白色粉末或結(jié)晶，作為農(nóng)用肥料的硫酸鉀多為白色或淺黃色粉末。純品硫酸鉀含鉀(K2O)54.1%。肥料硫酸鉀含鉀(K2O)50%~52%，含硫(S)18%，較易溶解于水，但溶解度稍小，20℃時(shí)100g水中可溶解11.1g，吸濕性小，不結(jié)塊，物理性狀良好，水溶液呈中性，屬生理酸性肥料。
    2、氯化鉀[KCl]
    純品的外觀為白色結(jié)晶，作為肥料用的氯化鉀常為紫紅色或淺黃色或白色粉末，這與生產(chǎn)時(shí)不同來(lái)源的礦物顏色有關(guān)。氯化鉀含鉀(K2O)50%~60%，含氯47%，易溶于水，20℃時(shí)100g水中可溶解34.4g，吸濕性小，水溶液呈中性，屬生理酸性肥料。在無(wú)土栽培中也可作為鉀源來(lái)使用，但用得較少，主要是由于氯化鉀含有較多的氯離子(Cl-)，對(duì)于馬鈴薯、甜菜等“忌氯作物”的產(chǎn)量和品質(zhì)有不良的影響。
    3、磷酸二氫鉀：見上述“含磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”部分。
    4、磷酸一氫鉀：見上述“含磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”部分
四、中、微量元素肥料及其它輔助物質(zhì)
    1、硫酸鎂[MgSO4•7H2O]
    外觀為白色結(jié)晶，含鎂(Mg)9.86%，含硫(S)13%，易溶于水，20℃時(shí)100克水中可溶解35.5克硫酸鎂。稍有吸濕性，吸濕后會(huì)結(jié)塊。水溶液為中性，屬生理酸性肥料。它是無(wú)土栽培中最常用的鎂源。
    2、氯化鈣[CaCl2]
    外觀為白色粉末或結(jié)晶，含鈣(Ca)36%，含氯(Cl)64%，吸濕性強(qiáng)，易溶于水，水溶液呈中性，屬生理酸性肥料，在無(wú)土栽培中作為鈣源用得較少，主要用于作物鈣營(yíng)養(yǎng)不足時(shí)葉面噴施使用，也可用于不用硝酸鈣作為鈣源的配方中。不宜在“忌氯作物”上使用，其它作物上使用時(shí)也要慎重。
   3、硫酸鈣[CaSO4•2H2O]
    硫酸鈣又稱石膏，外觀為白色粉末狀，含鈣(Ca)23.28%，含硫(S)18.62%。它由石膏礦粉碎或加熱制成。農(nóng)業(yè)石膏有生石膏(CaSO4.2H2O)、熟石膏(CaSO4.1/2H2O)和含磷石膏(CaSO4.2H2O)三種。硫酸鈣的溶解度很低，20℃時(shí)100克水中只能溶解0.204克硫酸鈣。水溶液呈中性，屬生理酸性肥料，在水培中營(yíng)養(yǎng)液配制時(shí)大多不使用，有極個(gè)別的配方中可能使用硫酸鈣作為鈣鹽，一般在基質(zhì)栽培中可混入基質(zhì)中作為鈣源的補(bǔ)充。
    4、硫酸亞鐵[FeSO4•7H2O]
    硫酸亞鐵又稱黑礬、綠礬。外觀為淺綠色或藍(lán)綠色結(jié)晶，含鐵(Fe)19%-20%，含硫(S)11.5%，易溶于水，有一定的吸濕性。硫酸亞鐵的性質(zhì)不穩(wěn)定，極易被空氣中的氧氧化為棕紅色的硫酸鐵，特別是在高溫和光照強(qiáng)烈的條件下更易被氧化，因此須將硫酸亞鐵放置于不透光的密閉容器中，并置于陰涼處存放。硫酸亞鐵是工業(yè)的副產(chǎn)品，來(lái)源廣泛，價(jià)格便宜，是無(wú)土栽培中良好的鐵源。但由于硫酸亞鐵在營(yíng)養(yǎng)液中易被氧化和與其它化合物(特別時(shí)磷酸鹽)形成難溶性磷酸鐵沉淀，因此，現(xiàn)在的大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)液配方中都不直接使用硫酸亞鐵作為鐵源，而是采用絡(luò)合鐵或硫酸亞鐵與絡(luò)合劑(如EDTA或DTPA等)先行絡(luò)合之后才使用，以保證其在營(yíng)養(yǎng)液中維持較長(zhǎng)時(shí)間的有效性。同時(shí)，還要注意營(yíng)養(yǎng)液的pH值不要過(guò)高(>7.5)，應(yīng)保持在pH7.0以下，否則也會(huì)因高pH值而產(chǎn)生沉淀，導(dǎo)致鐵有效性的降低。如果發(fā)現(xiàn)硫酸亞鐵被嚴(yán)重氧化、外觀顏色變?yōu)樽丶t色時(shí)則不宜使用。
    5、三氯化鐵[FeCl3•6H2O]
    外觀為深黃色結(jié)晶，含鐵(Fe)20.66%，含氯(Cl)65.5%，易溶于水，吸濕性強(qiáng)，易結(jié)塊。作物對(duì)三價(jià)Fe3+的利用率較低，而且營(yíng)養(yǎng)液的pH較高時(shí)，三氯化鐵易產(chǎn)生沉淀而降低其有效性?，F(xiàn)較少單獨(dú)使用三氯化鐵作為營(yíng)養(yǎng)液的鐵源。
    6、絡(luò)合劑
    也稱螯合劑，即凡是兩個(gè)或兩個(gè)以上含有孤對(duì)電子的分子或離子(即配位體)與具有空的價(jià)電子層軌道的中心離子相結(jié)合的單元結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。同時(shí)具有一各成鹽基團(tuán)和一個(gè)成絡(luò)基團(tuán)與金屬陽(yáng)離子作用，除了有成鹽作用之外還有成絡(luò)作用的環(huán)狀化合物稱為螯合物。
    為了解決在無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液中鐵源的沉淀或氧化失效的問(wèn)題，常將二價(jià)的Fe2+與絡(luò)合劑作用形成穩(wěn)定性較好的鐵絡(luò)合物來(lái)使用于營(yíng)養(yǎng)液中，也可用于葉面噴施及混入固體基質(zhì)中。螯合鐵作為營(yíng)養(yǎng)液的鐵源不易被其它陽(yáng)離子所代替，不易產(chǎn)生沉淀，即使?fàn)I養(yǎng)液的pH值較高，仍可保持較高的有效性，而且易被作物吸收。
    除了鐵之外，其它的多價(jià)陽(yáng)離子都可與絡(luò)合劑形成螯合物，但不同的陽(yáng)離子和不同的絡(luò)合劑形成螯合物的能力不一樣，其穩(wěn)定性也不同。不同金屬陽(yáng)離子形成的螯合物的穩(wěn)定性以下列順序遞增：Mg2+<Ca2+<Mn2+<Fe2+<Zn2+<Cu2+<Fe3+。
    常見的絡(luò)合劑主要有以下幾種：
    (1) EDTA：乙二胺四乙酸，分子式為(CH2N)2(CH2COOH)4，分子量為292.25，外觀為白色粉末，在水中的溶解度很小。一般用的是乙二胺四乙酸二鈉鹽[EDTA-2Na，(NaOOCCH2)2NCH2N(CH2COOH)2.2H2O，分子量為372.42，外觀為白色粉末狀。它與硫酸亞鐵作用可形成乙二胺四乙酸二鈉鐵[EDTA-2NaFe]，由于其價(jià)格相對(duì)較便宜，因此它是目前無(wú)土栽培中最常用的絡(luò)合劑。
    (2) DTPA：二乙酸三胺五乙酸，分子式為HOOCCH2N[CH2CH2N(CH2COOH)2]2，分子量為393.20，外觀為白色結(jié)晶，微溶于冷水，易溶于熱水和堿性溶液中。
    (3) CDTA：1,2-環(huán)己二胺四乙酸，分子式為(HOOCCH2)2NCH(CH2)4HCN(CH2COOH)2，分子量為346.34，外觀為白色粉末狀，難溶于水，易溶于堿性溶液中。
    (4) EDDHA：乙二胺N,N’雙(鄰羥苯基乙酸)，分子式為(CH2N)2(OHC6H4CH2COOH)2，分子量為360，外觀為白色粉末狀，溶解度小。
    (5) HEEDTA：羥乙基乙二胺三乙酸，分子式為(HOOCCH2)2NCH2CH2N(CH2CH2OH)CH2COOH，分子量為278.26，外觀為白色粉末狀，冷水中的溶解度小，易溶于熱水及堿性溶液中。
    在無(wú)土栽培中最常用的是鐵與絡(luò)合劑形成螯合物來(lái)使用，而其它的金屬離子如Mn、Zn、Cu等在營(yíng)養(yǎng)液中的有效性一般較高，很少使用這些金屬離子與絡(luò)合劑形成的螯合物。
    7、螯合鐵
    上述的幾種絡(luò)合劑都可以與鐵鹽形成螯合鐵，但無(wú)土栽培中較常用的是乙二胺四乙酸二鈉鐵[EDTA-2NaFe]，它的分子量為390，含鐵14.32%，外觀為土黃色粉末，易溶于水。有時(shí)也用乙二胺四乙酸一鈉鐵[EDTA-NaFe]。
    8、硼酸[H3BO3]
    外觀為白色結(jié)晶，分子量為61.83，含硼(B)17.5%，冷水中的溶解度較低，20℃時(shí)100克水中溶解5克硼酸，熱水中較易溶解，水溶液呈微酸性，是無(wú)土栽培營(yíng)養(yǎng)液中良好的硼源。
    9、硼砂[Na2B4O7•10H2O]
    外觀為白色或無(wú)色結(jié)晶，分子量為381.37，含硼11.34%。在干燥的條件下硼砂失去結(jié)晶水而變成白色粉末狀，易溶于水，是營(yíng)養(yǎng)液中硼的良好來(lái)源。
    10、硫酸錳[MnSO4•4H2O或MnSO4•H2O]
    外觀上為粉紅色結(jié)晶，四水硫酸錳分子量為223.06，含錳24.63%；一水硫酸錳分子量為169.01，含錳32.51%。它們都易溶解于水中。
     11、硫酸鋅[ZnSO4•7H2O]
俗稱皓礬，為無(wú)色斜方晶體，分子量為287.55，易溶于水，20℃時(shí)每100g水中可溶解54.4g。在干燥的環(huán)境下會(huì)失去結(jié)晶水而變成白色粉末。含Zn 22.74%，它是無(wú)土栽培重要的鋅營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。
     12、氯化鋅[ZnCl2]
外觀為白色結(jié)晶，分子量為174.51，純品含Zn37.45%，易溶于水，20℃時(shí)100g水中可溶解367.3g。由于溶解在水中會(huì)水解而生成白色氫氧化鋅沉淀，故在無(wú)土栽培中較少用作鋅源。
     13、硫酸銅[CuSO4•5H2O]
外觀為藍(lán)色結(jié)晶，分子量為249.69，含Cu25.45%，含S12.84%，易溶于水，20℃時(shí)100g水中可溶解20.7g。它是無(wú)土栽培良好的銅營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。
     14、氯化銅[CuCl2•2H2O]
    外觀為籃綠色結(jié)晶，分子量為170.48，含Cu37.28%，易溶于水，20℃時(shí)100g水中可溶解72.7g
 

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