六道福产品升级4.0,所含的木质素在农业领域中的运用

2022-03-28 10:58    By 宇博    瑞士六道福国际作物科学有限公司

想必大家都已经知道了,我们六道福液体桶肥性质状态发生了改变,味道不一样了,还以为我们偷工减料或者是卖假的肥料了,其实是我们六道福的液体桶肥已经全面升级到了4.0了,里面添加了木质素,这是一种什么东西呢,这几天小编都会给大家解释什么叫木质素,它在农业领域中的运用有哪些。

木质素是什么?

木质素是一种高分子有机物,大量存在于木材、竹、草等造纸原料中。其含量仅次于红维素。约古植物总量的20%。如果直接排放既浪费了木质素资源又污染了环境。随着人们环保意识的不断增强和国家环保法规的进一步完善。从环境保护和可持续发展战略出发,对木质素进行资源化研究,兼具有效利用资源和治理环境的双重意义。开发木质素在农业领域的用途是保护环境的一条有效途径。本文综述了木质素在农业领域的应用研究情况。

六道福产品升级4.0,所含的木质素在农业领域中的运用

1肥料

木质素是能从自然界再生资源中获得的高聚合度的芳香族有机原料,具有价廉、易被微生物分解的特性。当在木质素上接上植物生长所需要的N、P、K等元素时,这些元素会伴随着木质素被微生物降解而缓慢释放出来,为作物吸收利用。正是木质素这种和缓慢释放的特性使得木质素可以成为一种肥劲较稳、肥效较长、含有多种营养元素并且能较好地控制不被淋失的完全肥料。

1.1木质素氮肥

木质素类氮肥含氮量与普通化学肥料相近且具有长效、缓释的特点,可促进作物生长,是一种比较有前途的木质素利用方法。木质素氮肥不仅含无机氮,而且还含有机氮,有机氮与木质素之间以共价键相连接,而作物几乎不吸收这种有机键合的氮素,只有当木质素经微生物降解,缓慢释放出无机氮素之后才能为作物吸收利用,所以说含氮木质素是一种潜在的有机长效氮肥。

1.1.1氨氧化木质素氮肥

硫酸盐木质素经氨化氧化反应,可提高含氮量,且对N有控释作用。以木质素为原料,按一定的液比,将木质素溶解在稀氨水中,添加复合催化剂,在一定温度和氧压下经氨化、氧化反应,制得含氮量为15.47%的氨氧化木质素。黄宏等的研究结果表明,氨氧化木质素对五色苋生长效果显著,作为一种缓释氮肥,能逐渐释放出含氮养分,其肥效仅次于尿素。施用氨氧化木质素肥料,可以大大降低硝酸盐的淋溶作用,减少硝酸盐对地表及地下水的污染,并有利于上壤腐殖质的形成,改良士壤结构。

1.1.2木质素尿素

木质素与尿素及其他助剂按比例掺混,并经改性合成。木质素尿素具有缓释、长效、抑制脲酶活性、提高氛肥利用率等作用。盆栽实验表明,木质素尿素供氮水平比普通尿素高0.4~1.1倍。2年大田实验结果表明,冬小麦、夏玉米分别增产21.4%和12.1%。

1.2木质素磷肥

以碱木质素、磷酸二铵、粘合剂和助剂为原料,按一定的比例掺混。在一定的温度条件下制取木质素磷肥。木质素分子的羟基、羰基、羧基、网状结构及其被土壤微生物降解产生的有机酸,与上壤中固有活性磷的铁、铝、钙等有络合、吸附作用。经改性的木质素磷肥,能减少磷酸根的化学沉淀和固定作用,提高磷肥的利用率,达到节肥增产的效果。经14周的实验室模拟观测,土壤有效磷含量提高约10%~20%。两年田间实验结果表明冬小麦、夏玉米产量分别提高18.5%和14.4%。木质素具有特殊的反应特性,表现出较强的离子交换性,对磷矿粉的活化效果明显,甚至优于沸石,可用于制造活化磷肥。

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1.3螯合肥料

黑液大质素是一类由苯丙烷结构单元通过醚键和碳键联结而成的芳香族高分子聚合物。其结构单元上含有羟基、羧基和羰基等活性基团,表现出--定螯合性质,可制备螯合肥料。

1.3.1磺化硫酸盐木质素螯合微肥

铁元索不仅能够促进叶绿索的合成,而且还能够调节植物体内的氧化还原过程。但土壤中大多数含铁矿物都处于难溶状态,不能被植物吸收,只有活性铁、置换铁、溶液中铁以及螯合铁才能被植物吸收,但它们在士壤中含量极少,从而导致植物在生长过程中经常发生缺铁症,严重时会导致植株死亡。木质素铁螯合物微肥则可将可溶性铁供给植物,从而防止植物缺铁现象的发生。分别对在碱性土壤中种植的豆类、油菜等作物施加磺化硫酸盐木质素螯合铁、硫酸亚铁,并以空白试验对照。结果发现:施入磺化硫酸盐木质素螯合铁肥的作物没有出现缺铁症,而其它两种情况作物失绿明显。

用磺化硫酸盐木质素制得的阳离子交换树脂处理,得到含5%锌或铜的磺化硫酸盐木质素。该木质素是种含微量元素的有机肥料。施肥以含锌量计5kg/hm2或以含铜量计10kg/hm2,能够有效提高谷物产量,同时可增加禾草中N、P、K含量,作物根茎在士壤申通过阳离子交换剂吸收肥料中的微量元素。

1.3.2硝化木质泰鳌合肥料

在一定条件下,碱木质素经稀硝酸氧化制得硝化木质素,其水溶性、离子交换能力及酸性基团含量均有较大提高。硝化木质素在特定条件下与无机盐作用制得螯合肥料(Zn2和Mg2等)。碱性士壤条件下,用玉米作试验对象,分别施加硝化木质素螯合锌肥和硫酸锌,进行空自试验。结果表明:硝化木质索锌对玉米生长的促进作用比硫酸锌大得多,表明硝化木质素具有较高的肥效作用,这可能主要归功于硝化木质索对金属离子Zn2有较强的螯合作用,抵抗了碱性上壤对Zn2的固定作用。

1.4木质素复合肥

目前,有机肥与无机肥复合是肥料工业发展的主要趋势,有机-无机复合肥不仅可以提高肥效,而且可以改良土壤质量、提高土壤综合肥力。碱木质素复合肥还具有防治根线中病的作用。

木质素作为一种在士壤中能生物降解、增加士壤有机质含量、对作物副作用的天然有机物质,与常规化学肥料尿素、磷酸二铵、氯化钾等复配合成木质素有机-无机高效复合肥,经实验验证不仅降低了无机盐的水解速度,达到缓释的目的,而且对脲酶活性有一定抑制作用。在田间持水量条件下,累积8d比尿素氨挥发损失减少27%,比无机复合肥减少氮挥发损失7.8%;在淹水条件下,累积9d比尿素氨挥发损失减少14.5%。并且木质素还可减少土壤中有害离子对磷酸根的固持,活化磷肥。经14d渗滤实验,累积渗滤液中有效磷量比无机复合肥提高34%。

将木质素磺酸盐掺入到肥料中可以制得含N、P、K、木质素磺酸盐、Cu、Mg等多组分的复合肥料。Mozheiko将木质素磺酸盐用尿素在80~90°C下处理,然后加入粉未状或分散较好的KCL,制得钾肥。德国的Krachrer将木质素磺酸盐用铜导体板厂废液中所含的Cu(NH3)处理制得含铜的木质索磺酸盐肥料。日木的Azeta将轻烧菱苦士与木质素磺酸钠以及Ca0粉末反应制得可降解的轻烧肥。

2衣药缓释剂

木质素具有抑制释放剂的性质,利用木质素的网络结构,可以容易地将杀虫剂、除草剂天菌剂等通过物理或化学的方法引入到木质素结构中制成颗粒剂。衣药成分逐渐从制剂基体扩散到制剂表面。起到缓解释放的作用。张陶芸等将干燥粉碎的碱木质素与农药及助剂混匀、造粒、再干燥,制成颗粒缓释农药,在贵州、浙江等地进行了多次田间实验,效果较为理想。他们用强极性的杀虫农药制成的缓释农药,与普通颗粒的杀虫农药在室内水稻对照实验,结果表明缓释农药具有长效功能

六道福产品升级4.0,所含的木质素在农业领域中的运用

3植物生长调节剂

3.1邻醌类植物生长激素

在带搅拌和回流冷凝器的搪瓷反应釜中加入相当于绝干100kg的木质素和1000kg的水,在搅拌中慢慢加入120kg硝酸,升温至70°C反应1h,然后再慢慢加入120kg硝酸,将反应温度升至100~104°C,再反应6h。

反应结束后,放料过滤,滤液先用石灰乳中和,再用氨水中和,即得邻醌类植物生长激素,可在稀释后直接使用。这种激素对于促进植物幼苗根系生长,提高移栽成活率有显著作用;使植物的叶色较绿,叶片较大;对水稻有提早成熟的作用;对水稻、小麦、棉花、茶叶、等作物有一定的增产效果。

3.2类吲哚环类植物激素

在用量为木质素量的20倍的6%氨水中,压力2.94-3.92MPa.,温度180~250°C,反应时间3~5h,空气量5~10L/min。在阶段产生羧酸的铵盐、低级脂肪酸的酰胺及吲哚环、吡咯环等朵环化合物。在第二阶段发生缩合,使吲哚环上的氮含量在20%以上,从而得到约30%的氮木质素(对原料木质素)。这就具有咧哚环植物激素相类似的作用。

6液体地膜

聚乙烯塑料地膜己在农业生产上大量使用,但是,由于它不能降解,又成为“白色污染”,是当前迫切需要解决的问题。木质素是一种可溶性的天然高分子化合物,向其中加入少量的碱即具有一定的成膜性,也具有定的强度。如果在木质素溶液中添加少量甲醛做交联剂,增大相对分子质量,增加其强度和成膜性,再添加少量短纤维或其它可溶性高分子化合物,进一步增加其强度和成膜性。

此外添加一些表面活性剂和气泡剂,这样制成的液体混合物,用喷雾器喷到土壤表面。形成一厚层均匀的泡沫,消泡后便在土壤表面形成一层均匀的地膜。这种膜的优点是在土壤表面形成,减轻了劳动强度,作物幼苗长出时,可自行顶破,不必人工破膜;它会逐步降解,变成腐植酸肥料,并能改善土壤团粒结构,在降解前,覆盖在土壤表面,防止土壤水分蒸发,防止杂草生长;由于木质素有杀菌作用,又有吸收紫外线的能力,可以提高地温,更能帮助作物提高抗病能力;这种地膜中还可加入农药和肥料,成为多功能复合地膜,其成本低于各种合成地膜。

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7植物防腐剂

木质素具有防腐性质及杀菌和抑制霉菌活性的能力,适用于预防食用根块植物的根腐病。抑制霉菌生长活性的效果好坏主要取决于木质素的浓度、比重和吸湿性等。试验表明,木质素是一种杀菌剂,可防止植物在存储过程中发生霉变。用含木质素溶液喷洒水果和植物,如土豆、胡萝卜等,存储为7个月以上。另经动物试验表明:采用木质素作为水果果和植物防腐剂是的。

总之,开发木质素在农业中的用途,对促进废物利用、净化环境、提高可再生资源利用率及发展农业生产有着重要意义。


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