對于果實生長期長、技術(shù)要求高的多年生作物蘋果而言,相比于農(nóng)資產(chǎn)品的優(yōu)劣,管理方案的合理與否,影響要更大些。
——精計大農(nóng)
近期,關(guān)于碳酸氫銨肥料在果樹上應(yīng)用效果的討論越來越多。有人認為碳酸氫銨是適合果農(nóng)的氮肥,價格便宜節(jié)約成本,果實品質(zhì)好,果樹毛病少;也有人認為碳酸氫銨含氮量低,揮發(fā)浪費嚴重,補氮效果差,認為碳銨的優(yōu)點被放大。土壤酸化、土壤板結(jié)嚴重是膠東蘋果果園的特點,尿素、二銨等原料價格上漲是化肥市場上的特點,在這樣的背景下,碳酸氫銨應(yīng)如何去看待去選擇呢?本文將對碳酸氫銨的性質(zhì)、施用方法及田間效果上與大家做一個簡單介紹。
一、碳酸氫銨的酸堿性
理論上,碳酸氫銨是化學(xué)堿性,生理弱酸性(生理酸性極弱,也可視為生理中性)。
什么是化學(xué)酸堿性,什么是生理酸堿性?對于果農(nóng)來講,只需要記住兩點,第一點,打藥時用到的是化學(xué)酸堿性,例如某產(chǎn)品時化學(xué)酸性,即不可大量與化學(xué)堿性的波爾多液、石硫合劑混用;第二點,施肥時用到的是生理酸堿性,即為該產(chǎn)品用到土壤中后,通過作物的吸收功能影響后,對土壤的酸堿性影響,例如硫酸銨是生理酸性,果樹施用大量硫酸銨后,土壤就容易酸化。
那么碳酸氫銨到底對土壤酸堿性有什么影響呢?
首先,碳酸氫銨在施入土壤中后,短期內(nèi)會提升土壤的PH,即減輕土壤酸化,這并不難解釋,因為碳碳酸氫銨的水溶液即為堿性,施入土壤后,在沒有發(fā)生吸收或銨根離子轉(zhuǎn)化過程之前,自然是提高了土壤的PH,減輕了酸化。從另一個角度去考慮,我們把碳酸氫銨拆分為碳酸氫根與銨根,銨根離子在土壤中要么被硝化成硝酸根,此過程造成土壤酸化;要么揮發(fā)成氨氣,釋放氫離子,造成土壤酸化;要么被根系吸收,與根系交換氫離子,導(dǎo)致土壤酸化??傊@根離子無論發(fā)生什么作用,都會導(dǎo)致土壤酸化,而碳酸氫根離子在酸化土壤中,會將氫離子反應(yīng)掉,從而改良酸化。碳酸氫銨,一半(銨根離子)造成酸化,一半(碳酸氫根離子)減輕酸化,但速率并不一樣,哪個快?自然是碳酸氫根對PH的影響作用更快(碳酸氫根不會被土壤顆粒吸附,進入土壤溶液中即開始與氫離子大量反應(yīng),而銨根離子硝化作用或被根系吸收需要一定時間),所以施用碳酸氫銨后,短期內(nèi)土壤PH值是上升的。
而長期以后的影響呢?
考慮碳酸氫銨的長期生理酸堿性,必然要考慮到它在土壤中通過作物吸收后對土壤的影響。碳酸氫根離子的活動很簡單,碳酸氫根在酸性土壤中與氫離子形成碳酸是它的主要活動,碳酸會生成二氧化碳和水,這整個過程中,土壤中的氫離子是減少的,所以會減輕酸化,但有一點,碳酸并不會完全形成二氧化碳和水,因為碳酸氫根的水解系數(shù)還是比較小的,這也是為什么碳酸氫銨為生理弱酸性的主要原因,當(dāng)然此影響在復(fù)雜的土壤環(huán)境中可忽略不計。
再來說說銨根離子,銨根離子比碳酸氫根要復(fù)雜的多,前文也提到過,銨根離子有太多的活動,不管是什么活動,都會降低土壤PH值。但其中有一個活動比較復(fù)雜,此為關(guān)鍵點,也較難理解。
此關(guān)鍵點正是銨根離子被土壤顆粒吸附的活動,一般情況下銨根離子被土壤顆粒吸附后,土壤顆粒膠體中的某一個陽離子會被置換至土壤溶液中,那么銨根離子會與土壤中的什么離子發(fā)生置換呢?在我們膠東果園,一般是比較濕潤的酸性土壤,這種土壤情況下,土壤顆粒膠體所帶離子一般為三價鋁離子、鈣離子、鎂離子、鉀離子、氫離子,那么銨根離子被土壤顆粒膠體吸附的過程中,會置換出氫離子嗎?如果置換出的是氫離子,還是會造成土壤溶液中氫離子濃度升高。我們對銨根離子和氫離子進行一個比較,它倆都是一價離子,但氫離子的水化半徑(HO3離子形式)比銨根離子還要小,因此銨根離子并不會把氫離子給置換出來(離子交換能力:三價鐵離子>三價鋁離子>氫離子>鈣離子>鎂離子>銨根離子>鉀離子>鈉離子)。說到這里,可能有的朋友就已經(jīng)明白了,只要銨根離子被土壤膠體大量的吸附且還未被根系吸收,那么銨根離子就并沒有完全的換取等量氫離子來進入土壤溶液,那么就不會發(fā)揮出銨根離子應(yīng)帶來的酸化效應(yīng)。(土壤水溶液與土壤溶液不同,土壤中是包含土壤顆粒與土壤間隙與土壤間隙中的土壤溶液的,當(dāng)土壤中氫離子總量一定,而氫離子在土壤顆粒上但不在土壤溶液中,就不會導(dǎo)致土壤溶液酸化,對果樹根系影響不大,土壤溶液中游離的氫離子是PH指標)
總的來看,銨根離子要增加土壤中氫離子,碳酸氫根要減少土壤中氫離子,但碳酸氫根的作用更快一些,且被土壤顆粒吸附的銨根離子延緩了土壤溶液中氫離子的增加。因此,碳酸氫銨施入土壤后,對土壤的酸堿性影響是先堿性化,后逐漸趨于中性化,最終才會趨于弱酸化。至于堿性化作用持續(xù)時間,與地溫及土壤情況關(guān)系很大,地溫越低,銨根離子硝化速率越慢,堿性化時間則越長;土壤透氣性越好,二氧化碳釋放越快,碳酸氫根水解反應(yīng)則越快,堿性化時間則越長;土壤團粒結(jié)構(gòu)越好,銨根離子吸附性越強,堿性化時間越長。因此良好的土壤條件下,碳酸氫銨是可以在較長時間內(nèi)起到改良土壤酸化作用的。
(對于碳酸氫銨在膠東土壤中生理酸堿性的影響,王繼秋老師給予了大量指導(dǎo)性建議,感謝煙臺大為農(nóng)科王繼秋老師的耐心講解?。?/p>
二、碳酸氫銨的特點
1、對土壤及果樹根系基本無殘留、無毒害。
作為銨態(tài)氮肥,碳酸氫銨與大多數(shù)銨態(tài)氮肥還是有一定區(qū)別的,主要區(qū)別正是源于它的碳酸氫根,例如硫酸銨、氯化銨施入土壤后,均會有硫酸根與氯離子殘留,但碳酸氫根水解后的碳酸則可以揮發(fā)出去,無殘留,對土壤無害,對果樹無害,因此作為銨態(tài)氮肥,碳酸氫銨對土壤及果樹的破壞性非常小,這是碳酸氫銨的重要優(yōu)勢。
2、碳酸氫銨不穩(wěn)定、易揮發(fā)。
碳酸氫銨的不穩(wěn)定性、易揮發(fā)也是其特點,碳酸氫銨在常溫下即可揮發(fā),且水分越足、氣溫越高、透氣性越好,其揮發(fā)速率越快。碳酸氫銨揮發(fā)出氨氣不僅是氮素的浪費,且對果樹有害,但卻有殺菌殺蟲功效,揮發(fā)出的二氧化碳對果樹有益,因此關(guān)于這一點的看法則是仁者見仁智者見智。
3、碳酸氫銨性價比高。
碳酸氫銨水溶性較好,肥效較快,缺點是含氮量較低,但因其價格便宜,考慮單位氮含量價格,碳酸氫銨比尿素要便宜比硫酸銨也要便宜,比氯化銨稍貴一點,但氯化銨中的氯離子對果樹根系危害較大。綜合考慮,碳酸氫銨的性價比是銨態(tài)氮肥里最高的。
三、對于碳酸氫銨的辯證性理解
1、碳酸氫銨并不會減輕苦痘病發(fā)生,但在事實上,碳酸氫銨確實能夠幫助老百姓減輕苦痘病困擾,因為市場上大部分復(fù)合肥里的氮素來源為銨態(tài)氮,而碳酸氫銨是銨態(tài)氮里唯一不會明顯導(dǎo)致土壤酸化的,因此相對比下,我們可以理解為碳酸氫銨是常見氮肥里對苦痘病影響較小的肥料,作為廉價氮肥,是果農(nóng)不錯的選擇。
2、碳酸氫銨確實能夠活化土壤中的鉀元素,前文也提到過,因銨根離子的水化半徑比鉀離子還要小,使得銨根離子與土壤膠體的結(jié)合能力比鉀離子更大,因此它比鉀離子更容易進入土壤顆粒中的晶格縫隙,從而把鉀離子從土壤晶格中置換出來,使得鉀離子活化。但對于蘋果上色來講,碳酸氫銨并不會明顯促進上色,過多的銨根離子甚至?xí)种柒涬x子的吸收,且氮肥過多,蘋果上色反而不好。
3、對調(diào)節(jié)土壤PH起重要作用的是碳酸氫根或碳酸根,并不是碳酸氫銨,碳酸氫根較特殊,銨根離子也較特殊。
四、我對碳酸氫銨的理解
在對碳酸氫銨的學(xué)習(xí)上,我要感謝果樹專家劉玉華老師,劉玉華老師實踐經(jīng)驗豐富,且在碳酸氫銨的應(yīng)用上取得顯著突破成就,讓我受益匪淺。劉玉華老師考慮更多的是如何讓果農(nóng)低投入高產(chǎn)出,如何減輕果農(nóng)負擔(dān),而我更側(cè)重于精準化方案研究,并未在投入成本上進行過多考慮。在此對劉老師致以敬意!
1、碳酸氫銨在市場普通銨態(tài)氮肥里,是對果樹及土壤影響最小的,在膠東土壤嚴重酸化的背景下,碳酸氫銨可能是果農(nóng)最佳選擇的銨態(tài)氮肥了,主要與氯化銨、硫酸銨對比。
2、尿素作為酰胺態(tài)氮,在長效性和穩(wěn)定性上是碳酸氫銨所不及的,但尿素也存在造成土壤酸化、土壤板結(jié)的風(fēng)險,且速效性不及碳酸氫銨。土壤條件較差的果園,在二者選擇上,可偏向于碳酸氫銨。
3、碳酸氫銨終歸是銨態(tài)氮,雖性價比高,但銨態(tài)氮對果樹根系的促進作用不及硝態(tài)氮,對鈣離子與鉀離子的拮抗作用更明顯,且蘋果為喜硝作物,因此蘋果氮肥選擇應(yīng)以硝態(tài)氮為主,輔以銨態(tài)氮進行補充,且在土壤較差的果園,應(yīng)在提高土壤有機質(zhì)含量的基礎(chǔ)上,側(cè)重于利用率高的正規(guī)優(yōu)質(zhì)水溶肥。
4、在蘋果果園大面積土壤酸化、土壤板結(jié),尿素、二銨等原料價格不停上漲的背景下,碳酸氫銨值得受到一定的重視與關(guān)注。
五、碳酸氫銨使用方法的幾點建議
1、盡量單獨施用,尤其不要與堿性很強的肥料混合,會加快加大氨的揮發(fā);
2、盡量深施覆土,碳酸氫銨在常溫下即可揮發(fā),尤其直接地面撒施后,暴露在空氣中,揮發(fā)會更快。
3、避開高溫季節(jié),在冬春或秋季氣溫較低時施用揮發(fā)較少(低溫時期,更建議施用硝態(tài)氮),高溫時期,會加快碳酸氫銨的揮發(fā)。
4、不要高濃度地進行葉面噴施,容易燒傷葉片;地下施用時,盡量注意不要把碳酸氫銨撒在了葉片上,尤其上午露水未干時,碳酸氫銨遇水會加快水解,對葉片進行局部燒傷。
5、不要與菌肥混用,揮發(fā)出的氨氣會殺死菌,影響菌肥效用。
6、可與硫酸銅粉末、生石灰粉末配置成“銅銨粉”,稀釋1500倍后,制成“銅銨合劑”,葉面噴施,對細菌真菌都能起到殺滅效用。100-200倍稀釋后,直接噴施,能起到殺滅蚜蟲和細菌真菌的作用。此方法蔬菜上運用較多。