稀土使用對農業化學的必要性范文

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作者：雷家福單位：南昌江紡中學

一、稀土元素及其存在

稀土元素是指化學元素周期表中的讕系元素(包括斕La、缽Ce、錯Pr、欽Nd、拒Pm、衫Sm、鋪Eu、械Tb、摘Dy、欽Ho、餌Er、鐵Tm、德Yb、恰Lu、15種元素)以及與其性質相似,并在一般稀土礦物中都共存有的杭(Sc)、憶(Y)共17種元素的統稱.讕系元素常用代號是“Ln”、稀土元素常用代號有“RE”、“TR”或Dg表示.

“稀土”是從十八世紀沿用下來的名稱.因為當時認為用來提取這類元素的礦物少.提煉出外觀似“堿土”的氧化物、故得名“稀土”。在17種稀土元素中,除“柜”是人工合成的元素外,其余都是自然界中存有的元素。其實稀土并不稀少.地殼中所含稀土比銅、鉛、鋅、錫還多、約占地殼組成的0.016%,土壤中的一般含量是0.015一0.025%,還有水和空氣。植物體內也含有“稀土元素”(以下簡稱稀土)

二、稀土的應用

稀土金屬是銀白帶灰色。質地較軟。表面有光澤,延展性好;是超良導體,具有順磁性,而且有多種色光.是很好的發光材料;是光、電、氣、熱等傳感功能材料和貯氫材料.

稀土發現至今有一個半世紀。但稀土應用科學從19世紀末才開始,在二次世界大戰前有所發展。廿世紀40一60年代有較大進展.但發展最快是近20年左右.稀土具有特殊的物理化學性質,早期應用于煤氣燈和制打火石,發展到現在被廣泛應用于鋼鐵冶煉、有色合金、玻璃、陶瓷、光學、電子學、原子能、半導體、激光、軍工、宇宙科學技術、農業、醫學、染色、拋光、石油催化、塑料、傳感功能和貯氫材料等.早在本世紀三十年代蘇聯植物化學家特洛甫柯夫作過試驗,證明混和稀土和單一稀土硝酸鹽、在一定濃度下能提高大豆的收獲量.隨后。蘇聯、羅馬尼亞、保加利亞等國學者又先后對小麥、橡膠草、玉米和甜菜等作物作過產量試驗.進一步證實稀土對農作物增產具有良好作用。到本世紀七十年代以來,國際上大量試驗研究材料證實,稀土對農作物有良好的效應。我國應用稀土于農作物的試驗研究是本世紀七十年代初開始.七十年代末期首先在湖南試驗取得成功.八十年代初在全國開始興起了試驗推廣高潮。到1985年。全國稀土農用第六個五年計劃的協作攻關共取得了22項技術成果。1986年.全國農作物施用稀土的面積達700萬畝。主要作物包括有糧、油、棉、麻、糖、煙草、茶葉、水果、蔬菜等三十余種之多.在一定條件下,農作物施用稀土,能促進其生長發育,提高生理活性,其效果主要表現在提高產量,改善品質和提高抗逆(如抗病、抗旱、抗高溫和低溫)能力.如水稻和小麥等糧食作物,一般能增產4~10%.大多數是7%左右。花生、大豆和油菜等油料作物,效果比較穩定。一般都能增產10%左右。棉、麻等纖維作物、增產5一16旦石。煙草增產在l0%以下并能提高其品質。茶葉噴施稀土增產十分顯著,一般多在10%以上,高的達20一30%。

甘蔗和甜菜等糖料作物。增產和提高含糖量一般在10%左右。水果施用稀土、能提高產果率,增加甜度和促進早熟。蔬菜方面、茄料、十字花科、百合科、豆科、葫蘆科和黃花菜施用稀土.增產在10%以上。有的甚至達20%以上。在改善產品的品質方面,以稻谷來說,一般出米率.整米率.蛋白質和膠稠度提高、糊化溫度、直鏈淀粉和圣白料降低;小麥特別表現在賴氨酸含量增加;豆類和油料作物蛋白質和含油量增加;煙草和茶葉品位率提高;蔬菜和水果維生素C含量增加。更值得一提的是,稀土以改善農產品品質的另一方面。是能降低農產品中有機氯農藥的殘留量。經檢測十一種作物。測定1312次,總降解率為87.05%。降解幅度在0.48一98.6%之間。稀土對農作物的抗逆效應,如水稻的稻瘟病、苗病和紋枯病、大豆和花生的根腐病和褐斑病;油菜的菌核病;蘭麻和柑桔的炭疽病;蘋果的落葉病;鶴梨的黑心病;黃花菜有葉枯病、葉班病和銹病等,都有良好的防治效果。

三、農作物應用稀土的有效條件和使用技術

土壤和水中都含有稀土、植物從土壤和水中吸收營養元素。同時也吸收了稀土。所以植物體內也含有稀土。由于稀土促進作物生長發育。提高生理活性,最終使農產品增產并改善了品質,而不同的土壤和水質稀土含量不同,所以農作物施用稀土是使農業增產增收的一項可行措施。

1、施用稀土與土壤環境條件有關

以土壤的質地而言,粘性土壤比砂性土壤含稀土量高.同一種作物。施用稀土砂性土比粘性土效果要好。以土壤的酸堿性來說,在偏堿性的土壤上,因土壤中的稀土不易被吸收利用.施用稀土的效果比偏酸性的土壤好。特別是石灰性反應強的土壤.施用稀土還能解除過量石灰對作物所帶來的危害,所以施用效果顯著。經試驗證明.成土母質為石灰巖紅土、PH值為8.2的山區冷浸田。水稻增產可高達14%。以土壤肥力來說,肥力水平高的(特別是含氮量偏高)的土壤,稀土的施用劑量要相應加大;相反,肥力水平低的土壤、稀土用量應相應減少。溫度和光照不同,對作物施用稀土的效果不同。在光溫不足的高寒山區比丘嶺平原地區的施用效果好,這是因為稀土對提高植物對光溫的利用有良好作用。作物噴施稀土時,也要注意到當時的氣溫。在寒冷季節噴施,濃度可適當大些.在炎夏噴施,濃度相應減少。

2、施用劑量與濃度

農作物施用稀土的方法,一般以根外噴施為主。作基肥或追肥施于土壤.容易受土壤物理化學性質的影響而固定,施用效果不理想.用量也大、不經濟。在此著重介紹根外噴施農用稀土技術。

農用稀土的使用濃度,不能以產品本身的用量來計算,而是要以REZO3(稀土三氧化物)含量來計算。因為農用稀土產品不止一種,各產品中的有效稀土成份是不相同的。如果用產品的加入量來計算,就沒有濃度標準,在生產上應用就會出問題。

大量研究結果表明,一般作物噴施稀土的濃度以100一SOoppm比較適合,其中以30Oppm左右噴施效果較為穩定。不同的土壤,對作物噴施的稀土濃度應有區別。偏堿性的特別是石灰性反應強的,肥力水平高而有機質含量又高的土壤。稀土噴施濃度要適當提高.偏酸性的,肥力水平低的。有機質含量少的或帶砂性重的土壤,稀土噴施濃度要相應減少。作物不同的生育期噴施濃度也應不同。營養生長階段進入旺長時期時,可噴施100一300ppm;始蕾期至幼果膨大期.可噴施300一sooppm。在這兩個階段的兩種濃度范圍內,則要結合土壤類型,肥力水平、土壤酸減性、光溫條件等靈活增減.

3、其他應注意的有關技術

農用稀土化合物,遇堿性即生成不能溶解于水的氫氧化稀土“Re:(OH):”、就會降低或失去施用效果,所以在配制溶液時不能用堿性水,也不能與堿性肥料或堿性農藥混合使用.如果配溶液的水PH值達到7。應先用少量水(1千克左右)加入少許硝酸或鹽酸、醋酸或食醋.把水的PH值調至3左右,然后加入稀土攪拌溶解(配成可溶性的稀土水溶液).再用一般的水配成所需濃度的稀土溶液,使噴施的稀土溶液的PH值在5.5一3.5之間。配液用水也不宜用含礦物質多的泉水或井水,以免礦物質與稀土發生化學作用而降低效果。

農用稀土化合物濃度計算方法,首先要知道產品的稀土氧化物(REtO3)含量,然后用簡單的比例方法求出所需RE20:量的產品量。例如:現在常用的農用稀土的REZO:含量為38.7%。現要15克REZO:.需要產品多少克?

也就是說,3876克產品中有15克RE203,加放50公斤的水中,就是萬分之三RE:O:量的溶液。

有些產品的使用說明中,明確告知在什么時候使用.加水多少,作為生產上應用,就沒有必要再去考慮濃度,只按說時加水稀釋便可使用.每畝作物噴液量一般是50公斤。