报告内容
中微量元素在复合肥中添加情况及工艺改进
报告人：汤建伟
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一、作物生长发育的营养元素
自1869年俄国科学家门捷列夫(Dmitri Mendeleev)将当时已知的63种元素依原子量大小排列起来，形成化学元素周期律，到1996年已发现化学元素达到114种。
在作物生长过程中要不断从外界摄取营养，所需要的营养元素达60多种，占到化学元素总数的52.63%，而其中21种（有些资料上有16、20种元素说法）称为作物生长必需的营养元素，占到化学元素总数的18.42%，这些必需元素不是完全依照它在作物体内含量的多少选定，而是以其在作物生理过程中所起作用来决定，其具有以下特征：（1）该元素是完成作物生长周期所不可缺少的；（2）该元素缺少时呈现专一的缺素症，唯有补充该元素后才能恢复或预防；（3）该元素在作物营养上具有直接作用效果，不是由于其改善了作物生长条件所产生的间接效果。
这些必需营养元素按照在作物体内含量的多少，可分为4类：（1）非矿质元素3种，碳(C)、氢(H)、氧(O)，一般认为这3个元素可以从二氧化碳和水中获得，再由光合作用转化为简单的碳水化合物，最终形成氨基酸、蛋白质，进而形成原生质；（2）大量元素3种，氮(N)、磷(P)、钾(K)；（3）中量元素4种，硫(S)、镁(Mg)、钙(Ca)、硅(Si)，前3类10种元素每种元素的含量占作物干重的10-1-10-3（百分之几十—千分之几）；（4）微量元素11种：铁(Fe)、锰(Mn)、钼(Mo)、铜(Cu)、硼(B)、锌(Zn)、氯(Cl)、钠(Na)、钴（Co）、镍(Ni)和钒（V），第4类微量元素的含量占作物干重的10-3 -10-5（千分之几—十万分之几）。这21种元素在植物生长发育中起着重要作用，若其数量不足，即该种植物养分低于最适产量所需水平，并且与其他养分处于不平衡状态，则限制植物生长，降低产量。一般认为，营养元素具有同等重要律和不可代替律，这些必需营养元素在作物体内无论数量多少都是同等重要的，任何一种营养元素的特殊功能都不能被其他元素所代替。据研究，有些元素在作物新陈代谢中存在相互相似的作用，即几种元素都能对某一作用过程，或者作用过程的某一部分起着同样的作用，某一元素缺少时还可部分的被另一元素去代替，但是这种代替作用仅仅是部分的和次要的，是对同等重要律的补充。
二、中量元素肥料
1、钙肥：钙肥对作物的作用钙是仅次于氮磷钾大量养分中的第4种，在中量元素中排第1位，其正常浓度范围在0.2%-1.0%。钙以Ca2+离子形态被吸收，在叶片中大量存在，细胞液中以游离Ca2+离子存在。
钙肥品种：硝酸钙、硝酸铵钙、重过磷酸钙、石膏、石灰、石灰氮、和炉渣钙肥等。
2、镁肥：镁在必需养分中为第5种，中量元素中第2种。植物中镁浓度为0.1%-0.4%，以Mg2+形态吸收。
镁肥品种：硫酸镁、氯化镁、硝酸镁、碳酸镁、白云石、磷酸镁、磷酸镁铵等；
3、硫肥： 硫肥品种硫磺、石膏、硫酸钾、硫酸铵、硫酸钾镁、硫酸镁、硫代硫酸铵、过磷酸钙、包硫尿素等；
4、硅肥硅是地球上最丰富的元素之一。硅富集于植物根中，对于提高作物抗旱能力和植物体的机械支撑具有重要作用。谷类及禾本科植物中硅含量为其干物质的0.2%-2.0%，可溶性SiO2以单硅酸存在，植物这种形态从土壤中吸收硅元素。
硅肥品种：钙镁磷肥、高炉炉渣电炉制铁炉渣、锰铁合金炉渣、制磷炉渣等
三、微量元素肥料
1、 硼肥：① 促进植物生殖器官的形成和正常发育，分生组织新细胞的发育，显著提高花的授粉率，正常受精、坐果和结籽，增加农产品产量；②有利于糖类、淀粉、氨基酸、蛋白质合成以及氮和磷运转，能和植物糖类、醇、水杨酸以及黄碱素等组成流动性较好的有机硼络合物，调节碳水化合物的代谢过程，促进作物茁壮发育和成长；③促进豆科植物结瘤、根系发育，增加固氮能力；硼肥品种：硼酸盐 硼酸石、水方硼石、低含量粘土岩、比斜方硼砂、均可以直接作为硼肥
2、锌肥：①锌是作物体内色氨酸合成酶，脱氢酶，磷酸二酯酶，碳酸酐酶，过氧化物歧化酶，促进合成细胞色素C，稳定核糖体的成分，可促进植物的光合作用和呼吸作用；②生长素代谢。植物缺锌后植物体内蛋白质含量下降，生长素不能形成，作物停止生长，生长受阻，果实畸形、低产或绝产；③锌与叶绿素的形成有关，缺锌也能引起缺绿病，叶片失色、失绿；④锌对作物的耐寒性、耐热性、耐旱性和抗盐性有良好的影响。锌肥品种：分为含锌无机盐和有机锌螯合物2类
3、钼肥：① 钼是固氮菌结构组分，促进豆科作物根瘤菌、藻类、放线菌和其它固氮微生物对空气中氮素的固定，提高固氮能力几十倍甚至几百倍；
② 钼是硝酸还原酶的必要成分，能促使硝态氮还原；
③ 钼能发挥磷素的营养作用，促进植物吸收磷素养分，能促进某些有机磷酸复合物的行程和转化；钼肥品种：钼酸钠、仲钼酸铵、三氧化钼、含钼工业废泥。
4、锰肥：①参与RNA聚合酶、tRNA引导的寡腺苷酸合成酶、磷脂酰肌醇的合成酶、吲哚乙酸氧化酶、天冬氨酸型C4植物NAD苹果酸酶系统的活动，促进光合作用和氮代谢；②对碳水化合物的运转也起着重要作用，组成锰蛋白；③锰是叶绿体的主要组分，维护叶绿体膜结构，缺锰会引起失绿。锰肥品种：可溶性锰盐、含锰大量元素肥料、含锰工业废弃物
5、铁肥：①铁是卟啉分子、非血红素的结构组分和酶促反应的辅助因素，对作物体内的氧化还原过程具有调节作用，铁参与作物呼吸不可缺少的细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、乌头酸酶、固氮酶等酶系统；②促进叶绿素形成，缺铁时作物不能充分利用氮和磷，会发生缺绿病，表现在植物顶部新生叶片上失绿、黄化、变白，严重时叶脉变黄，进一步叶部发生棕色的枯腐点，边绿开始变成棕色，逐渐枯死脱落。铁肥品种：硫酸亚铁、氧化铁、硫酸亚铁铵、磷酸铁铵、多磷酸铁铵、铁螯合物（NaFeEDTA）、铁烧结物、黄腐酸二铵铁。
四、中微量元素肥料发展建议
1、在贯彻“推进精准施肥、减少盲目施肥”中，要对大中微量元素养分平衡施肥予以同等重视。宣传普及中微量元素养分平衡施肥知识；在土壤、作物养分分析中要增列中微量元素成分；开发快速、简单、方便的土壤、作物中微量元素成分分析仪器。
2、推进大量元素与中微量元素肥料替换战略。
3、加强大中微量元素在植物体内生命活动的作用机制，以及在土壤和作物中的多养分的运移规律。消除不同中微量元素的拮抗作用，提高中微量元素养分施用效率，实现以中微量元素的增效作用促使对大量元素肥料的减施效果。
4、加大新型中微量元素肥料生产技术科技研发力度。
5、稳定的扩大中微量元素肥料原料来源渠道。
结论：
确保我国粮食稳产高产是重要的战略任务，在此前提下，妥善解决化肥供给侧和需求侧的矛盾成为一项艰巨的任务。
中微量元素养分在保障农作物稳产高产、改善品质，提高人类健康水平发挥着不可替代的重要作用。
通过追求中微量元素及大中微量全元素之间的养分平衡施肥目标，从技术和管理创新上，实现氮磷钾肥料减施增效，为保障国家粮食安全做出新的贡献。
专家简介
汤建伟，男，博士，教授，博导，河南省教育厅学术技术带头人。郑州大学化工与能源学院副院长，国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心常务副主任，全国磷复肥与磷化工信息中心主任，《磷肥与复肥》（月刊）主编。中国磷复肥行业专家组成员，中国化工学会化肥专委会委员，河南省石化协会常务理事。参与国家“七五”、“八五”和“九五”项目技术开发及推广，省“九五”重大攻关、国家高技术产业化项目等，荣获省科技进步二等奖（第二名）；主持 “十一五”国家科技支撑计划课题、国家“863”子课题、国家自然科学基金面上项目（2015年）、 “十三五”国家重点研发计划子课题以及省部级和横向合作等课题30余项。参与中国工程院重大咨询项目“秦巴山脉绿色循环发展战略研究”中“河南秦巴山脉绿色循环发展战略研究”课题研究。获国家发明专利6项、软件著作权3项，发表论文70余篇，主编及参编专著、教材5部。主要研究方向为“资源有效加工与利用”技术开发。
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