稀土使用对农业化学的必要性范文

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作者：雷家福单位：南昌江纺中学

一、稀土元素及其存在

稀土元素是指化学元素周期表中的谰系元素(包括斓La、钵Ce、错Pr、钦Nd、拒Pm、衫Sm、铺Eu、械Tb、摘Dy、钦Ho、饵Er、铁Tm、德Yb、恰Lu、15种元素)以及与其性质相似,并在一般稀土矿物中都共存有的杭(Sc)、忆(Y)共17种元素的统称.谰系元素常用代号是“Ln”、稀土元素常用代号有“RE”、“TR”或Dg表示.

“稀土”是从十八世纪沿用下来的名称.因为当时认为用来提取这类元素的矿物少.提炼出外观似“碱土”的氧化物、故得名“稀土”。在17种稀土元素中,除“柜”是人工合成的元素外,其余都是自然界中存有的元素。其实稀土并不稀少.地壳中所含稀土比铜、铅、锌、锡还多、约占地壳组成的0.016%,土壤中的一般含量是0.015一0.025%,还有水和空气。植物体内也含有“稀土元素”(以下简称稀土)

二、稀土的应用

稀土金属是银白带灰色。质地较软。表面有光泽,延展性好;是超良导体,具有顺磁性,而且有多种色光.是很好的发光材料;是光、电、气、热等传感功能材料和贮氢材料.

稀土发现至今有一个半世纪。但稀土应用科学从19世纪末才开始,在二次世界大战前有所发展。廿世纪40一60年代有较大进展.但发展最快是近20年左右.稀土具有特殊的物理化学性质,早期应用于煤气灯和制打火石,发展到现在被广泛应用于钢铁冶炼、有色合金、玻璃、陶瓷、光学、电子学、原子能、半导体、激光、军工、宇宙科学技术、农业、医学、染色、抛光、石油催化、塑料、传感功能和贮氢材料等.早在本世纪三十年代苏联植物化学家特洛甫柯夫作过试验,证明混和稀土和单一稀土硝酸盐、在一定浓度下能提高大豆的收获量.随后。苏联、罗马尼亚、保加利亚等国学者又先后对小麦、橡胶草、玉米和甜菜等作物作过产量试验.进一步证实稀土对农作物增产具有良好作用。到本世纪七十年代以来,国际上大量试验研究材料证实,稀土对农作物有良好的效应。我国应用稀土于农作物的试验研究是本世纪七十年代初开始.七十年代末期首先在湖南试验取得成功.八十年代初在全国开始兴起了试验推广高潮。到1985年。全国稀土农用第六个五年计划的协作攻关共取得了22项技术成果。1986年.全国农作物施用稀土的面积达700万亩。主要作物包括有粮、油、棉、麻、糖、烟草、茶叶、水果、蔬菜等三十余种之多.在一定条件下,农作物施用稀土,能促进其生长发育,提高生理活性,其效果主要表现在提高产量,改善品质和提高抗逆(如抗病、抗旱、抗高温和低温)能力.如水稻和小麦等粮食作物,一般能增产4~10%.大多数是7%左右。花生、大豆和油菜等油料作物,效果比较稳定。一般都能增产10%左右。棉、麻等纤维作物、增产5一16旦石。烟草增产在l0%以下并能提高其品质。茶叶喷施稀土增产十分显著,一般多在10%以上,高的达20一30%。

甘蔗和甜菜等糖料作物。增产和提高含糖量一般在10%左右。水果施用稀土、能提高产果率,增加甜度和促进早熟。蔬菜方面、茄料、十字花科、百合科、豆科、葫芦科和黄花菜施用稀土.增产在10%以上。有的甚至达20%以上。在改善产品的品质方面,以稻谷来说,一般出米率.整米率.蛋白质和胶稠度提高、糊化温度、直链淀粉和圣白料降低;小麦特别表现在赖氨酸含量增加;豆类和油料作物蛋白质和含油量增加;烟草和茶叶品位率提高;蔬菜和水果维生素C含量增加。更值得一提的是,稀土以改善农产品品质的另一方面。是能降低农产品中有机氯农药的残留量。经检测十一种作物。测定1312次,总降解率为87.05%。降解幅度在0.48一98.6%之间。稀土对农作物的抗逆效应,如水稻的稻瘟病、苗病和纹枯病、大豆和花生的根腐病和褐斑病;油菜的菌核病;兰麻和柑桔的炭疽病;苹果的落叶病;鹤梨的黑心病;黄花菜有叶枯病、叶班病和锈病等,都有良好的防治效果。

三、农作物应用稀土的有效条件和使用技术

土壤和水中都含有稀土、植物从土壤和水中吸收营养元素。同时也吸收了稀土。所以植物体内也含有稀土。由于稀土促进作物生长发育。提高生理活性,最终使农产品增产并改善了品质,而不同的土壤和水质稀土含量不同,所以农作物施用稀土是使农业增产增收的一项可行措施。

1、施用稀土与土壤环境条件有关

以土壤的质地而言,粘性土壤比砂性土壤含稀土量高.同一种作物。施用稀土砂性土比粘性土效果要好。以土壤的酸碱性来说,在偏碱性的土壤上,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。特别是石灰性反应强的土壤.施用稀土还能解除过量石灰对作物所带来的危害,所以施用效果显著。经试验证明.成土母质为石灰岩红土、PH值为8.2的山区冷浸田。水稻增产可高达14%。以土壤肥力来说,肥力水平高的(特别是含氮量偏高)的土壤,稀土的施用剂量要相应加大;相反,肥力水平低的土壤、稀土用量应相应减少。温度和光照不同,对作物施用稀土的效果不同。在光温不足的高寒山区比丘岭平原地区的施用效果好,这是因为稀土对提高植物对光温的利用有良好作用。作物喷施稀土时,也要注意到当时的气温。在寒冷季节喷施,浓度可适当大些.在炎夏喷施,浓度相应减少。

2、施用剂量与浓度

农作物施用稀土的方法,一般以根外喷施为主。作基肥或追肥施于土壤.容易受土壤物理化学性质的影响而固定,施用效果不理想.用量也大、不经济。在此着重介绍根外喷施农用稀土技术。

农用稀土的使用浓度,不能以产品本身的用量来计算,而是要以REZO3(稀土三氧化物)含量来计算。因为农用稀土产品不止一种,各产品中的有效稀土成份是不相同的。如果用产品的加入量来计算,就没有浓度标准,在生产上应用就会出问题。

大量研究结果表明,一般作物喷施稀土的浓度以100一SOoppm比较适合,其中以30Oppm左右喷施效果较为稳定。不同的土壤,对作物喷施的稀土浓度应有区别。偏碱性的特别是石灰性反应强的,肥力水平高而有机质含量又高的土壤。稀土喷施浓度要适当提高.偏酸性的,肥力水平低的。有机质含量少的或带砂性重的土壤,稀土喷施浓度要相应减少。作物不同的生育期喷施浓度也应不同。营养生长阶段进入旺长时期时,可喷施100一300ppm;始蕾期至幼果膨大期.可喷施300一sooppm。在这两个阶段的两种浓度范围内,则要结合土壤类型,肥力水平、土壤酸减性、光温条件等灵活增减.

3、其他应注意的有关技术

农用稀土化合物,遇碱性即生成不能溶解于水的氢氧化稀土“Re:(OH):”、就会降低或失去施用效果,所以在配制溶液时不能用碱性水,也不能与碱性肥料或碱性农药混合使用.如果配溶液的水PH值达到7。应先用少量水(1千克左右)加入少许硝酸或盐酸、醋酸或食醋.把水的PH值调至3左右,然后加入稀土搅拌溶解(配成可溶性的稀土水溶液).再用一般的水配成所需浓度的稀土溶液,使喷施的稀土溶液的PH值在5.5一3.5之间。配液用水也不宜用含矿物质多的泉水或井水,以免矿物质与稀土发生化学作用而降低效果。

农用稀土化合物浓度计算方法,首先要知道产品的稀土氧化物(REtO3)含量,然后用简单的比例方法求出所需RE20:量的产品量。例如:现在常用的农用稀土的REZO:含量为38.7%。现要15克REZO:.需要产品多少克?

也就是说,3876克产品中有15克RE203,加放50公斤的水中,就是万分之三RE:O:量的溶液。

有些产品的使用说明中,明确告知在什么时候使用.加水多少,作为生产上应用,就没有必要再去考虑浓度,只按说时加水稀释便可使用.每亩作物喷液量一般是50公斤。