书城教材教辅中学理科课程资源-感受化学生活
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第16章 农业与化学(2)

但是,在强酸性土壤中,铁离子和铝离子特别活跃,能与磷酸二氢钙生成不溶性的化合物磷酸铁和磷酸铝,不能被作物吸收,肥效降低。而在碱性土壤中,一般含有较多的碳酸钙。磷酸二氢钙司与磷酸钙反应变成难溶于水的磷酸氢二钙和磷酸钙,磷肥的肥效也降低。不难想见,只有在接近中性的土壤中施用过磷酸钙肥料,才能发挥最大的肥效。

人们把上述过程称为土壤对磷的固定作用,看来,防止磷的固定就成了用好过磷酸钙肥料的关键。

于是,人们把过磷酸钙制成颗粒肥料使用。你见过颗粒肥料吗?它是一颗颗豌豆那么大的泥丸子。

颗粒肥料里,有化学肥料,也有天然肥料。人们把垃圾、腐烂了的植物、厩肥、牛羊粪捣碎,然后把化学肥料加到这些肥料的细粉末中,再做成一颗颗“泥丸子”,就成了颗粒肥料。过磷酸钙被集中“关”在颗粒里,大大地减少了与土壤中铁、铝、钙、镁之类化合物接触的机会,避免了与它们起化学反应,因而提高了肥效。外人,人们常常把颗粒肥料与种子混合,播在同一个穴里,这样,种子近水楼台先得月,充分吸收养料,茁壮地成长。

这得从炼铁讲起。炼铁的基本原料是铁矿石和焦炭。通常,铁矿石和焦炭里总混有一些磷。炼铁时,这些磷就会跑进铁中,可是用生铁炼却不允许磷再跑到钢中去。因为,磷在钢中是一种有害的杂质,钢中混有极少量的磷,钢就发脆,严重影响钢铁质量。因此,在炼钢过程中,必须把磷除掉。炼钢的时候,把石灰加到铁水兰。磷和其他无用的杂质就与石灰作用,变成了渣滓,漂在钢水表这些潭渣滓中,含有丰富的磷,经过冷却、干燥,磨成细粉,就制成了钢渣磷肥,它是很好的肥料。

钢渣磷肥的主要有效成分是酸四钙。磷酸四钙不溶于水,却能溶解于弱酸,是一种弱酸溶性磷肥,有效磷的含量约14%~18%。施用钢渣磷肥最好和有机肥料拌和,经堆沤后作基肥施用。堆沤过程中,钢渣磷肥中含有的石灰能加快有机肥料的分解,而有机肥料分解时放出的弱酸又利于钢渣磷肥中的溶解。两者的肥效都得钢渣磷肥、钙镁磷肥、沉淀磷肥等弱酸性磷肥很难溶于水,适用于竺性土壤。而且它们在土壤中移动性极小,应把它们深埋在磊骨头的圭要化学成分是磷酸钙,它还含有骨素和脂肪。骨索里有许多氮,氮和磷都是庄稼生长所需要的,用骨头来作化肥似乎是个不错的主意。

可是,骨头不溶于水。其一,它的主要成分磷酸钙就难溶于水,不过,如果把磷酸钙研成细末,再借助于土壤中一些细菌或酸性物质的帮忙,相信这个“硬骨头”会慢慢妥协,变成易溶于水的-磷酸氢钙;其二,是骨头中有脂肪——骨油,骨油是个不溶于水的“家伙”,而且它还包括一些物质,使其他东西也别想溶于水。

对付骨油有什么办法呢?农业上常常把石灰、草木灰这些碱性物质请来,在它们的进攻下,骨油全线瓦解,被分解成溶于水的物质——高级脂肪酸盐和甘油。有时直接把骨头放在大锅里用蒸汽蒸,把骨油煮出来。

去骨油的过程,我们称之为脱脂,它是制造化肥中很重要的一步。经过脱脂的骨头,磨成骨粉,就可施到田里了。不过,它被庄稼吸收得很慢,但肥效长,可作基肥使用。

钾肥

一、为什么庄稼需要钾肥

氮、磷、钾是植物营养的一个最重要的元素,习惯上称为“三要素”。钾养不参与植物体内任何一类化合物的固定组成,但却是庄稼生长发育不可缺少的一种营养元素。

钾能使植物细胞质胶体膨胀和充水,有利于细胞的正常生命活动。

钾能促进作物的光合作用,增加促粉等碳水化合物的形成和积累,所以,像马铃薯、甜菜、甘蔗、西红柿等含糖和淀粉较多的作物需要较多的钾肥。

钾对蛋白质的形成也有作用。糖类化合物是组成蛋白质的原始材料,糖的增加,制造蛋白质的原料就多,同时,钾能促进作物对氮的吸收,强化蛋白酶的活动,这都有利于蛋白质的合成。

钾还能使植物茎秆坚韧,增强其抗倒状和抗病虫的能力。

钾存作物体内以离子形式存在,可以自由自在地运行于作物全身。当某个部位新生组织供应不足时,老组织中的钾就会转移到那里发挥作用。所以,作物缺钾的症状,表现得比较迟缓。细心观察的话,最初的表现就是老叶的尖端沿着叶边发黄,渐渐枯萎,再从下部叶子逐渐向上发展。

我国大部分土壤中钾的含量相对比氮、磷丰富,但随着氮肥、磷肥施用量的不断增加,有些地区已出现氮、磷、钾比例失调的情况。另外,农业的不断发展,从土壤中带走的养分越来越多,所以,施加钾肥也是有必要的。

常用的钾肥有草灰、木灰、硫酸钾、氯化钾等,有机肥料中如厩肥、绿肥、人粪、尿等,也含有一定量的钾。

二、草木灰的使用

草木灰能够做肥料,主要是因为它含有钾,一般草灰含钾5%,木灰含钾11%。另外,在草木灰里还含有一些磷与石灰。

烧草木灰时,温度不能太高,为什么呢?

因为在杂草、木头里,本来含有一些钾,温度不高时,一燃烧会转变成容易溶于水的碳酸钾。但是,如果温度太高的话,杂草里的硅酸就会与碳酸钾反应,生成难溶于水的硅酸钾,使作物难以吸收利用。所以烧草木灰时温度不能太高,高了会降低钾在水里的溶解度,降低肥效。

人们烧草木灰,总是把杂草、烂木头、蒿秆等堆成堆,点上火让它慢慢地烧,冒着一股浓烟。有时还故意往上添些杂草,使空气不很流通。这样烧出来的灰,含有许多碳,是黑色的。而炉子烧柴火,温度高,空气充足,燃烧完全,得到的是灰白色的灰,适于作肥料。

碳酸钾是碱性的东西,而硫酸铵、人粪尿等许多氮肥一遇上碱性物质,就会放出氨气,使肥效降低。所以,草木灰不能与硫酸铵等贮存在一起,也不能混合使用。

草木灰极易溶解于水,施用后见效快。但是它也很容易被雨水冲失。在黏土里,钾会被土壤吸收,损失不大;而在沙土里,钾不容易被土壤吸收,有被冲洗掉的危险,在沙土里,草木灰最好和绿肥、厩肥等有机肥料一起施用。

微量元素肥料

一、不可缺少的微量元素

我们知道,氮、磷、钾是庄稼生长的三大要素。但是,除此之外.庄稼的发育、成长还需要一些别的元索,尽管它们的数量很少,但却起着非常重要的作用,没有它们庄稼就会“生病”,严重的甚至死亡。

铁、铜、硼、锰、锌等60多种都是庄稼生长不可缺少的微量元素。

土壤里缺少硼,亚麻、大麻、向日葵与苜蓿等作物,就会停止生长,以至枯萎、死亡,甜菜就得抵御细菌的侵袭而得干腐病。

土壤里缺少铜,庄稼就容易生病,产量减少。人们还发现,铜原子是植物细胞内氧化过程的催化剂,向日葵、蕃茄、大麦在正常生长中,都需要铜。

土壤里缺乏锌,在柑、橘的叶子上常常会出现一些大理石状的斑点。

土壤里缺乏铁,庄稼的叶子往往会发黄。因为铁是叶绿素形成过程中不可缺少的催化剂。

在一般的土壤里,所含的微量元素大都能满足庄稼正常生长的需要,因此不一定要施加微量元素肥料。但是,也有不少土壤缺乏一种或几种微量元素,严重影响庄稼的生长,这时就需要对症下药了.缺什么,施什么。

最常见的微量元素肥料有铁肥、铜肥、锌肥等10多种。很多微量元素肥料,是把含微量元素的化合物熔融在玻璃里,制成玻璃肥料使用。

二、谈谈玻璃肥料

人们居然用玻璃来制造微量元素肥料。玻璃既不生锈腐烂,也不溶于水,庄稼能“啃”得动它吗?微量元素又怎么会被庄稼吸收呢?

事实上,世界上没有完全不溶的东西,只是溶解得多与少的差别。含微量元素的化合物,如氧化锌、二氧化锰、硫化铜等,被放在熔融的玻璃里,冷却后,研成细粉,就制成了玻璃肥料。呈粉末状的玻璃肥料,在土壤里遇到一些碱性的物质时,多少总能在水里溶解一些的。而庄稼对微量元素的需要量也很少,溶解下来的一点点微量元素就能维持庄稼的正常生长了。这是多么巧妙的配合。

塑料的脾气与玻璃差不多,最近,人们还利用塑料制成了新颖的微量元素肥料——塑料肥料。

玻璃肥料,塑料肥料的用量非常的少,而且它们肥效长,施用一次,可以几年不必再施,一般用作基肥。

除此以外,还有一些易溶于水,见效快的微量元素肥料,多用作追肥。

有机化肥

一、用土煤做的化肥

用土煤做的化肥是一种有机化肥——腐殖酸类肥料。

腐殖酸是一种天然的有机酸,是植物死亡后分解形成的暗黑色的物质。它由碳、氢、氧及少量氮、硫等化学元素组成。天然的腐殖酸,广泛存在土壤、沙泥、土煤、褐煤之中,具有一定肥效。

不过,天然的腐殖酸大都难溶于水,不易被庄稼吸收。制造腐殖酸类肥料,就是把一些含有腐殖酸的物质进行化学处理,使其中的腐殖酸变成可溶于水的化合物,易被庄稼吸收。

制造腐殖酸的原料很多,最常见的是土煤,一般含20%~40%的腐殖酸。

腐殖酸类肥料制造简单,只要把土煤晒干,用粉碎机粉碎.再把它与氨水或碳酸氢铵按一定比例混合,堆放几天,使其热化,就制得了有机化肥——腐殖酸铵。利用相同的方法,可制得腐殖酸钾、腐殖酸钠、腐殖酸磷等其他腐殖酸类肥料。

腐殖酸类肥料不仅是一种肥效很好的化学肥料,还可以改善土壤结构,调节土壤酸碱性,促进植物生长。它的施用范围很广,可施于肥沃的土壤,更适用于盐碱地、黏土地、沙土地和板结地。

二、绿肥

在收完庄稼后的闲地里,常常种上苜蓿等草类,作为绿肥。也有些地方,是收集青草埋在坑里沤制来获得绿肥。

绿肥是一种很不错的天然肥料。然而,它一定要沤烂了才能施用。施了没沤烂的绿肥稻秧会发黄,这是为什么呢?

原来,水稻是长在水里的,它的整个根都深深地浸在水中。水稻的根在水里不断呼吸,吸进氧气,吐出二氧化碳。而没沤烂的绿肥中含有许多复杂的有机物,它们大都不溶于水,只有彻底沤烂,全部分解成能溶于水的东西,庄稼才能吸收。当绿肥沤制时,细菌分解有机物,进行氧化,就会与水稻的根争夺氧气,水里的氧气少了,水稻秧就长不好。

另外,绿肥中的有机物在分解时还会产生一些有机酸,会使秧苗的根烂掉。

所以,绿肥要经沤烂后再施用。

细菌肥料

除了氮肥、磷肥、钾肥、微量元素肥料、有机肥料外,还有一种活的肥料——细菌肥料。

细菌,是土壤里肉眼看不见的“居民”。每一千克土壤里就有几千亿个及至几十万个细菌。从离地面几厘米到几米深的地方,都有它们的足迹,它们是庄稼的好朋友。

细菌每天都在勤勤恳恳地工作。它们争着吃土壤中的有机肥料,把里头所含的蛋白质与纤维素,一点点地分解下来,变成氨,再氧化成硝酸盐。硝酸盐能够溶于水,被庄稼所吸收利用。大粪、绿肥、厩肥等有机肥料都要靠细菌帮忙,才能合庄稼的味口,被庄稼所吸收。

土壤里的细菌种类繁多。土壤中的不少石头含有钾,但是这些钾都以硅酸盐的形态存在,不溶于水。硅酸盐细菌能“咬烂”石头,使其中的钾变成能溶于水的。磷细菌则能把难溶于水的磷转化成可溶性磷酸盐。另外,还有氨化细菌,硝化细菌,分解纤维细菌,硫化细菌等。

根瘤菌寄居在豆科植物,像绿豆、大豆、菜豆、花生等的根瘤时,吸收一些养料——糖分而生活,同时不断地从空气中捕捉氧气制造氮肥给作物提供养料。