認識尿素(五)尿素在根外追肥上的利用

(注:本文4400餘字,閱讀需要8分鐘)

根外追肥的歷史可以追溯到很早的時候,最早出現在缺素症的矯正上,而作為大量肥料來對作物進行被充的時間並不長。如在美國,使葉子吸收氮素的最初試驗,是在1940年前後,在紐約農業試驗場對蘋果進行的,1942年在使用硝酸鉀、硝酸納、硫銨、智利硝石、烏拉蒙(杜邦化學1937年出售的含42%氮的尿素肥料的名稱)等對蘋果進行了大規模的根外追肥的試驗,結果以烏拉蒙最為有效,在進行了8年的反覆試驗後,1949年,在美國東北的蘋果生產帶。隨後隨著尿素生產量的增加,在50年代,尿素除了傳統的作為土壤肥料外,更多的對尿素作為根外追肥的研究,並且許多尿素被用作根外追肥的肥料出售,在美國還在尿素中加入磷、鉀的根外追肥肥料,如雷庇得古勒(Rapid-Grow)、福利母(Folium)、巴萊得等標準撒佈肥料。

認識尿素(五)尿素在根外追肥上的利用

一、尿素葉面吸收同化的理論

氮素肥料中,除尿素外,還有硫銨、硝銨、氯銨等,在實踐中卻發現尿素最適合作根外追肥的肥料,因此這裡介紹下尿素是如何被利用及相應的理由。

對於各種肥料在根外追肥的表現,可以通過試驗的方式,噴上幾次就可以見分曉,因此這類的試驗很早就有人做了,主要分為正反二個方面,正的是講問效果,這個效果從我們把尿素作為根外追肥的主要肥料就能知道,反的講副作用,即對葉片的損害,尿素無疑是最輕的,而這些結論美國在1940年就已經完成了,日本在1950年,我們國家估計也在50年代完成了這樣的試驗。從結果明顯地表示著一種傾向。即尿素作為根外追肥比其它氮素肥料具有優越性的原因是:

1、尿素不含副成分。而象硫銨的硫酸(含量72%)、氯化氨的氯(含量66%)、硝酸納的納(含量27%),這些副成分若多量積累便可對作物造成傷害。

2、尿素完全中性,而且是有機物。因而它的電離僅為10萬分之15,可以看作是非電解質,這樣對葉的灼傷就輕。

3、尿素為水溶性,按分子體積算,水為18.8,而尿素為59.1,約為水的3倍,但是砂糖的分子體積為345.6,而尿素是其1/6。所以作為小分子有機物來文章,尿素分子量小,容易透過細胞膜,遠比砂糖(蔗糖)的透過性能良好。(如果說水的透過係數為1,而尿素為0.99,蔗糖僅為0.25),從這裡可以看出,尿素的細胞膜透過甚至可以看作與水一樣而沒有區別。其次是尿素的擴散性大,這也適合於根外追肥。

4、尿素本身就有吸溼性,根外追肥後即使乾燥,由於吸溼性的存在,在葉面經常保有不分溶解狀態,所以更容易被葉子吸收。

5、尿素在往葉片透入時,引起原生質分離的情形較少,即使使原生質分離,也具有較迅速且容易恢復的性質。

6、尿素的葉面吸收速度非常快,而且吸收率高,在顯微鏡下,尿素根外追肥30分鐘已經可以看到葉綠體的增加。在美國的試驗中,甚至有僅歷時5小時後,噴施量的40-50%已被吸收利用,最遲是經24小時吸收50%以上。不僅吸收快,而且最高的吸收率竟能達90%。當然在一般情況下,尿素葉面追肥的吸收率在40-85%,這也已經非常高了。

7、被葉子吸收的尿素,和從根部吸收的氮素同樣蛋白化,並往各處移動,表現相同的肥效。尿素容易蛋白化主要是尿素的結構本身就適合於蛋白質合成的形態。

綜上所述,尿素在根外追肥補充氮素方面具有優越的特性,於是從尿素出現開始,就產生了用尿素進行根外追肥的技術,而且這個技術之所以被廣泛的重視,是因為對作物營養有最大影響的氮素的葉面施肥成為可能。

二、尿素如何被葉面吸收的

在這個問題上,在試驗的過程中,可以看到這樣的情況,即葉面的反面比正面容易吸收,一股被認為葉片的正面有一層不易透過的角質層(有些果樹的角質層正面比背面要厚3-4倍),其次是上面表皮,柵狀組織等,被緻密的細胞群所包圍,但在反面,則角質層較薄,氣孔數也多,海錦狀組織的細胞往往比較大、細胞膜也是由薄的細胞群所組成,並且間隙較多,因此尿素在葉背面比正面浸入容易。此外葉子的背面往往比表面更為凹凸,有些具有毛,葉面追肥時比表現容易附著。當然這也能證明,當葉子比較幼嫩並存在葉綠素的話,也能很好的吸收。

可以認為,尿素的葉面吸收,是通過氣孔、細胞間隙、細胞膜來進行的,可以說越是氣孔間隙多的,細胞膜薄、沒有硬化的,吸收率高。因此葉面吸收好壞,不僅因葉的正反面,老嫩而異,並且由於葉片所處的生長階段有關,並涉及到相關的品種和種植管理水平。

關於尿素的葉面吸收的機理,被認為是作為分子體積較小的尿素是從膜孔中滲入,這時為了使尿素本身連續滲透而被吸收,就需要保持濃度的傾斜。為此,被透過吸收的尿素,由於在葉中容易成為氨基酸或蛋白化往其它部分移動,以致於葉細胞中尿素濃度降低,在和被噴布的尿素液之間,經常產生的濃度的傾斜,尿素就能連續地被透過吸收,這樣的吸收,被認為是葉細胞自己積極的吸收。正是由於這樣,在光合作用旺盛、新陳代謝強的上午,往往吸收較多,這種吸收被認為尿素在葉細胞中消耗較多而產生的一種化學勢能的傾斜有關。

三、被葉片吸收的尿素的利用問題。

如前所述,當尿素根外追肥後,在顯微鏡下僅30分鐘就可發現葉片葉綠素的增加,而3天后可以肉眼看到葉片葉色的濃綠化,因此可以認為,在同樣的尿素通過葉面追肥與根部施用,葉面追肥中的氮素更多的被用於葉綠素的增加。同樣可以觀察到尿素根外追肥後,葉片細胞中游離氨基酸增加,並促進葉片尿素蛋白化的情形。在總結關於尿素在葉中同化的基礎研究概要,可以想到在葉片中,幾乎不存在尿素酶,所以不能認為尿素先分解為氨及二氧化碳,而由氨和同化產物合成氨基酸,蛋白質。只能認為,尿素本身和碳素同化產物的糖類化合成為氨基酸,再縮合變成蛋白。關於在尿素根外追肥中加入微量元素的效果,困為尿素在葉片中的蛋白化速度很快,葉中的微理元素也由於蛋白或是合成中間產物而被消耗掉,因此從新供給微量元素,應該會有較發的效果。在實踐中,尿素進行根外追肥,使天門冬酰氨或谷氨醯胺等氨基酸顯著增加,這可以是由於α-酮基酸和具有氨基的化合物的氨基轉位而變化的,這時作為氨基供給源的尿素,是怎麼樣的變化而供給氨基呢,這還是一個問題。(這裡的理論時間為1954年,當然近代這個肯定是清楚的,我沒有去查最新的資料,一方面因為我認為本文的目標讀者是農業種植者,能瞭解這些已經足夠,第二個方面是因為懶,也希望有朋友能補充,先感謝)

四、尿素被葉片吸收後的移動

在現實中,若你只是噴一半的葉子,尿素的肥效也會向沒有噴過的枝葉上移動。根據柑橘上的試驗,把一棵樹全部的葉子分為上下兩部,向任何一部分噴射尿素,不久沒有噴的那部分葉子同樣民為綠色,而且在下半部追肥時,全部的葉子會更快的綠起來,若把全樹枝葉分為左右兩部分,則兩個月後,噴過的部分顯得綠色更濃厚,即使在這樣的情況下,如用幼樹作為試驗,在5個月後,大部分枝葉和噴過的枝葉就很難分辯了,這個試驗要說的是,在枝的上下移動較為容易,而要跨過其它枝則難度較大。因此對於尿素的根外追肥,還是要噴布均勻周到,這對於提升肥效還是非常有必要。

當然,在葉面追施尿素,雖然 也有象果樹那樣往其它枝條移動緩慢的這種情況,一旦尿素補吸收轉化,它的效力和從根吸收氨或硝態氮相同,能往作物的必要部分移動,以幫助作物生長。在移動的過程中,原則上不是尿素以原有的形態進行移動,而是被同化後的氨基酸或酰胺的形式在移動。(關於這一點,也歡迎補充)。

五、尿素葉面追肥的影響因素

尿素的葉面吸收的速度和吸收量,因葉面追肥的尿素濃度、尿素溶液的PH值 、追肥方法、及時追肥時的氣候狀況,土壤情況,作物種類和生長狀態等關係密切,因此在使用時,還是需要引起注意。

1、尿素液的濃度。尿素雖然對葉片灼燒少,但濃度過大時,顯然是不好的,因此要考慮最適濃度,這裡還涉及到氣象的因素,作物種類等。一般來說,對禾本科作物濃度可以高一點,果樹類應該低一點,而蔬菜類在中間,當然這並不是說這種濃度是絕對的,還要看生長狀態,幼小、衰弱時淡一點,而生長旺盛時,可以適當高一點。在季節上,春夏季濃度要低一些,而在秋冬季可以稍高一些,土壤水分多時可以稍高,而受乾旱時就要降低濃度,另外跟追肥量也有關係,噴得多的話可以低一些,而噴得少可稍高一點,需要靈活應用。

2、助劑。為了提升尿素的葉面追肥效果,將某種微量元素或其它的肥料加入尿素液中,這是一種有效的做法,比如正在常用的是加入磷酸二氫鉀。而這裡的助劑主要是為了使尿素的葉面吸收充分有效,在不引起葉片灼燒的濃度,儘可能使它在葉的一個面上多量、均勻地附著,最重要的是不要被風吹落,為此加入展著劑是必要的,這方面可以使用專用的助劑,一般為表面活性劑類,如以前我對叫885的助劑還是非常有好感。

3、追肥的方法。在葉面追肥時,需要使噴射的尿素溶液附著在葉片上,而不能形成下雨一樣的情況,要不就成了肥水灌溉,就達不到根外追肥的目的。因此需要對霧滴進行細化,使用高壓的噴霧機或風送式噴霧機還是非常好的,如果使用的追肥的水量能夠減半,有時就可以提高一倍的濃度(當然濃度不能過高)。在噴施的部位,需要注意的是重點在於葉的背面,還有幼嫩部分及功能良好的葉片為主。在使用的時間上,應以早晨或傍晚羅好,應避開中午時間,越到尿素葉面追肥的吸收和光合產物的形成往往同時進行,因此,最佳的時間是睛天的早晨進行。

後記

關於尿素肥料的相關話題就說到這裡,這裡所有的資料來自於鎌倉武富的《尿素肥料詳說》一書。這是一本1959年出版的中譯版,是我讀中專的時候,正趕上學校圖書館進行圖書整理,於是很便宜很開心地買了回來,但一直放在家裡,並沒有好好的看看。前段時間我隨手翻了下,感覺尿素這個肥料並沒有我所想的那樣,因為我也時常認為氮對於水果品質的不良印象。在我仔細讀了這本書後,我覺得有必要對尿素進行一次重新的認識,這也是我寫這個系列文章的主要原因。當然在這裡的一些理論可能過老,或有所錯誤,請朋友們指正。

我在自己的文章裡,特別是涉及農產品品質的文章中,總是把土壤作為第一要素,而肥料其實是土壤管理的核心,因此從這個意義上講,正確地瞭解和理解常用的肥料性質,對於提升果園的管理水平還是非常重要的。雖然我有近六年時間沒有經營和管理果園,但過去的二十年果園管理的經歷,讓我深刻地感受到,一個小規模的優質果園的核心在於優質,除了理念上的進行的控產,稀植、設施等外,真正優質的技術核心是什麼?,我認為在於土壤管理及肥料上。也許正是因為肥在品質管理中的效果顯現的快速性和有效性,往往成為立竿見影或是急功近利者首要的選項,於是可以看到最近幾年衝施肥等一些高價的所謂高品質肥料的興起。你一定看到近幾年出現很多這樣的公司,常識告訴我,如果一種東西做的人多,那中間肯定具有較高的利潤和較低的門檻。通過對尿素這個肥料的認識,讓我感覺,目前氮素肥料最佳者依然是人工合成的作為化肥的代表-尿素,而我們也應該要明白尿素是一個自古就在使用的肥料,在某些時候它還是有機肥的典型代表。從經營一個果園的角度講,要實現自己對果園肥培這項技術的真正應用,我認為是需要深入地瞭解自己的果園的需求和經營目標,學會對肥料的配合,這才是我認為是優質果園最核心的也是最具有競爭力的技術。對於經營者來說,雖然具有難度,但我認為開始的起點都一樣,區別在於是否會真正地學習和積累。

個人觀點,歡迎討論。希望能給我們種植者有所啟發。


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